Compușii Toxici Formați prin Prelucrarea Termică a Produselor Alimentare

Prelucrarea termică neraţională a produselor alimentare poate fi responsabilă de producerea unor reacţii complexe în alimente, cu efect de distrugere a compuşilor termolabili şi de sinteză a unor componenţi noi, unii fiind toxici. S-a stabilit că tratamentele termice dure aplicate produselor alimentare în special atunci cînd prelucrarea se face la temperaturi mai mari de 350–400 °C, pot conduce la formarea de substanţe nocive. S-au găsit hidrocarburi policiclice aromatice în produsele afumate, cafea, înlocuitori de cafea, cacao, friptură la grătar, etc. Mai mulţi derivaţi toxici s-au izolat în urma prăjirii cărnii şi a altor alimente, majoritatea fiind derivaţi ai triptofanului. Grăsimile supuse operaţiei de prăjire, atunci cînd durata de prăjire se prelungeşte în prezenţa aerului, formează compuşi toxici.

Influenţa prelucrării termice asupra proteinelor

Tratamentul termic influenţează atît valoarea nutritivă a proteinelor, cît şi formarea de compuşi toxici.

Reacţia cea mai cunoscută şi studiată este reacţia Maillard, de formare a melanoidinelor. Această reacţie are o energie de activare relativ ridicată. Produsele alimentare care conţin proteine şi cantităţi mici de glucide reducătoare, chiar la încălzire moderată (uscarea laptelui prin pulverizare) suferă îmbrunare, fără o deteriorare semnificativă a produselor. Dacă tratamentul termic este sever, este afectată în mare măsură şi digestibilitatea proteinelor şi prin urmare, disponibilitatea celor mai mulţi aminoacizi.

Evoluţia reacţiei Maillard în produsele alimentare, depinde de compoziţia lor, temperatură, timp, grad de hidratare şi alţi factori fizici şi chimici de importanţă secundară. În afară de efectul imediat de îmbrunare, efectul asupra valorii nutritive a reacţiei constă în reducerea eficacităţii proteice, în special la produsele în care aminoacizii limitanţi sunt lizina şi metionina.

Comportarea proteinelor din diferite produse alimentare este foarte diversă, constatîndu-se diferenţe mari în funcţie de provenienţă.

Sensibilitate deosebită prezintă proteinele din lapte, fapt explicat prin compoziţia chimică specifică a produselor lactate. Ele conţin o cantitate apreciabilă de lactoză, foarte reductivă în reacţia de melanoidizare, iar proteinele din plasma laptelui se caracterizează printr-o mare termosensibilitate.

Laptele este o sursă bună de lizină, putînd fi folosit la compensarea proteinelor deficitare. Datorită reacţiilor Maillard care au loc la prelucrarea termică a produselor lactate, în cazul unui tratament termic dur, lizina devine din aminoacid excedentar, factor limitant al proteinelor din lapte. Laptele praf obţinut prin tratament termic la 150 °C, timp de 25 minute, îşi reduce coeficientul de eficacitate proteică de la 3,7 la 0,55.

Pasteurizarea, sterilizarea, concentrarea sub vid, uscarea prin pulverizare, au o influenţă mai redusă, pierderile fiind de 5 - 15%.

În concluzie, produsele lactate expuse reacţiei Maillard, înregistrează o reducere a conţinutului lizinei totale şi a lizinei disponibile, o diminuare a digestibilităţii azotate, concomitent cu reducerea rapidă şi importantă a calităţilor nutriţionale a proteinelor. Aceste efecte negative stabilite în experienţele efectuate pe animale, sunţ atît de importante încît s-a prognozat şi apoi s-a evidenţiat existenţa unor efecte toxice importante a compuşilor formaţi.

În raport cu laptele, majoritatea celorlalte produse de origine animală, sunt mai stabile la tratamentul termic, datorită cantităţilor reduse de glucide.

În leguminoasele recoltate înainte de maturitate pentru a fi conservate prin sterilizare, când conţinutul de zaharuri simple este mai mare, pierderile în aminoacizi pot fi destul de importante. Îmbrumarea de tip Maillard este favorizată în timpul concentrării şi deshidratării produselor alimentare (concentrarea pe valţuri, deshidratarea albuşului de ou, deshidratarea oului întreg, deshidratarea diferitelor făinuri obţinute din seminţele oleaginoase).

Reacţiile Maillard pot avea loc şi la depozitarea produselor alimentare deshidratate sau semideshidratate, la temperatura mediului ambiant.

Produsele cerealiere obţinute prin tratarea la temperatură ridicată, înregistrează pierderi importante ale calităţii proteinelor. Astfel, fulgii de cereale încălziţi la 200°C timp de 2 minute, produsele expandate încălzite la temperatură înaltă, înregistrează o reducere a indicatorilor de calitate proteică între 30 şi 75%.

Produşii reacţiei Maillard determină leziuni necrotice în ficat. Substanţele care rezultă din degradarea lizinei joacă un rol important în toxicitatea produselor uscate.

Unii cercetători menţionează că există posibilitatea ca diferiţi compuşi premelanoidinici să inhibe activitatea unor enzime şi să exercite un efect direct asupra organismului. Mai mult, aceştia provoacă o hipertrofie a ficatului şi rinichiului, ceea ce reprezintă suma unei intoxicaţii cu deficienţă nutriţională. Aceste efecte se evidenţiază şi mai mult atunci cînd premelanoidinele sunt administrate femelelor în perioada de lactaţie.

Cercetările efectuate pe animale au demonstrat că premelanoidinele reduc atît digestibilitatea, cît şi utilizarea metabolică a azotului alimentar, ceea ce are ca efect instalarea unei malnutriţii azotate, atunci cînd administrarea este de lungă durată.