YILBAŞINDA CİPSİ VAAR, ÇİKOLATASI VAAAR !!!

Yıllardır, her birimiz cips, çikolata, fast-food ve diğer ısıl işleme tabi tutulmuş gıdaları tüketmekteyiz. Gerek gıda mühendisleri gerekse doktorlar, bu tür gıdaların obeziteye sebep olduğu hakkında birçok açıklamaları vardır. Ancak, bu gıdaların obezite dışında başka sağlık etkileri hakkında çok az bilgi verilmektedir. Bu sebeple, biz, gıda mühendisleri olarak, bu konuda literatür çalışmalarıyla desteklediğimiz bilgilerimizi siz takipçilerimizle paylaşmaya karar verdik.

Öncelikle, bu gıdaların sağlık üzerine etkilerini literatürde Maillard reaksiyonları olarak geçen bir takım etkileşimler ile bağdaştırmak mümkündür. O zaman, Maillard reaksiyonu nedir, gelin beraber bakalım!!!

Maillard reaksiyonları gıdalarda mevcut bulunan proteinlerin yapı taşı olan amino asitler ve şekerler arasında meydana gelen kimyasal reaksiyonlardır. En popüler Maillard reaksiyon ürünleri (MRÜ)  melanoidinler (kahverengi, azot içeren makromoleküller ) ve tüketici için toksik etkileri bulunan akrilamidlerdir. 

Şimdi, Maillard reaksiyon ürünlerinin sağlık etkilerine bir göz atalım!

Maillard reaksiyon ürünleri; gıdaların rengi, lezzeti ve dokusu üzerindeki etkileri ile tüketici nazarında gıda kabul edilebilirliğinde önemli bir role sahiptir. Dahası, bilimsel araştırmalar ışığında MRÜ insan sağlığı üzerinde önemli etkileri olduğu gözlemlenmiştir. Örnek vermek gerekirse, orta yaş üzeri insanlarda katarakt oluşumuna sebep olduğu ortaya çıkmıştır.  Ayrıca, yüksek seviyelerde akrilamid tüketimi, tümör oluşumu gibi bir takım nörotoksik etkilere sebep olabilir. Bununla birlikte, amino asit ve mineral içeriğinde azalma gözlenebilir. Bazı çalışmalar gösteriyor ki; Maillard reaksiyonu ürünleri bakımından zengin diyetler uygulayan büyüme çağındaki erkeklerde, gıdalardan fosfor alımı azalmıştır.  Peki, fosfor alımı niçin mühimdir? Çünkü büyüme çağında fosfor alımı, yeni kas oluşumu ve doku birikimine katkı sağlamakla beraber ileriki yaşlarda yaşa bağlı osteoporotik kırıkları önlemeye yardımcı olur. Fosfor hemen hemen tüm gıdalarda mevcuttur. Fakat günümüzde Maillard reaksiyonu ürünleri içeren gıdaların çoğunlukla tüketimi ile ilişkili olarak fosfor alımında azalma gözlemlenebilir..

Maillard reaksiyon ürünlerinden sadece negatif etkileri ile bahsederek haksızlık mı ediyoruz?

Melanoidinler bağırsakta insan sağlığına yararlı (probiyotik) bakterilerin büyümesini teşvik edebilir. Ek olarak, bazı MRÜ diyabet veya yaşlanmaya bağlı meydana gelen kalp ve damar rahatsızlıklarına faydalı olabilir. Ayrıca özellikle melanoidinin antioksidan aktiviteye sahiptir. Başka bir çalışmada, MRÜ içeriği bakımından zengin ve fakir olan gıdaların antioksidan aktiviteleri karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada araştırmacılar MRÜ bakımından zengin olan besinleri yüksek ısıl işlem gören çikolata, kraker, siyah bira, UHT süt ve ekmek kabuğu olarak; MRÜ bakımından fakir gıdaları da çiğ kahve, açık renkli bira, pastörize süt ve ekmek içi olarak seçmeyi tercih etmişlerdir. Antioksidan aktivite (raf ömrünün uzamasında rol alan bir özellik) kavrulmuş kahve ve çikolatada yüksek olanlarda bulunmuştur. Ayrıca, gıdaların antioksidan aktivitelerinin genel olarak kızartma ya da diğer ısıl işlemler sırasında arttığı gözlemlenmiştir. MRÜ içeren gıdaların sindiriminden sonra, antioksidan aktivitelerinde herhangi bir azalma gözlemlenmemiştir. Bu nedenle, damar tıkanıklığına sebep olan düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) oksidasyonu ve bununla ilişkili olarak da kardiyovasküler hastalıkların görülme olasılığında azalma olmuştur. 

Özetle, cips, kahve, çikolata ve kızarmış ekmek gibi MRÜ açısından zengin bazı besinler çoğu insan için vazgeçilmezdir. Ancak, Maillard reaksiyon ürünlerinin tüketimi (mikrogram düzeyinde olsa bile) obezitenin yanı sıra bir takım sağlık problemlerine sebep olabilir. Bunun yanında, MRÜ içeriği yüksek gıdaların bazı faydalı özellikleri de gözlemlenmiştir. Bu sebeple, literatür çalışmalarında, MRÜ bakımınan zengin ürünlerin makul düzeylerde tüketilmesi önerilmektedir. Ek olarak, ısıl işlemin çok etkin olmadığı yeni teknolojilerle üretilen gıdalarda MRÜ oluşumu azaltılabilir.

REFERENCE LIST

[1] Silván, J. M., Assar, S. H., Srey, C., Dolores del Castillo, M., & Ames, J. M. (2011).

      Control of Maillard reaction by ferulic acid. Food Chemistry, (128), 208-213.

[2] Ames, J. M. (2009). Dietary Maillard reaction products: Implications for human health

      and disease. Czech J. Food Sci., 27, S66-S69.

[3] Gerrard, J. A. (2006). The Maillard reaction in food: Progress made, challenges ahead –

      Conference report from the 8th International Symposium on the Maillard reaction. Trends

      in Food Science and Technology, 17, 324−330.

[4] Dell’Aquila, C., Microbial degradation of heated gluten-glucose systems. Implications for

      gut health. In: Vegarud, G., Morales, F. (Eds.), Melanoidins in Food and Health, EC

      Directorate for Research 2003, Vol. 4, EUR 20722, pp.181 –183.

[5] Stitt, A. W., Frizzell, N., Thorpe, S. R., Advanced glycation and advanced lipoxidation:

      possible role in initiation and progression of diabetic retinopathy. Curr. Pharmaceut.

      Design 2004, 10, 3349 –3360.

[6] Dittrich, R., Dragonas, C., Kannenkeril, D., Hoffmann, I., Mueller, A., Beckmann, M. W.,

      & Pischetsrieder, M. (2009). A diet rich in maillard reaction products protects ldl against

      copper induced oxidation ex vivo, a human intervention trial. Food Research

      International, (42), 1315–1322.

[7] Pawlak, A.M.; Glenn, J.V.; Beattie, G.R.; McGarvey, J.J. & Stitt, A.W.(2008). Advanced

      Glycation as a Basis for Understanding Retinal Aging and Noninvasive Risk Prediction.

       Annals of the New York Academy of Sciences, Vol.1126, No.1, April, pp. 59–65.

[8] Tardiff, R. G., Gargas, M. L., Kirman, C. R., Carson, M. L., & Sweeney, L. M. (2010).

      Estimation of safe dietary intake levels of acrylamide for humans. Food and Chemical

      Toxicity, (48), 658–667.

[9] Delgado-Andrade, C., Seiquer, I., García, M. M., Galdó, G., & Galdó, M. P. (2011).

      Increased intake of maillard reaction products reduces phosphorous digestibility in male

      adolescents. Nutrition, (27), 86–91.

[10] Bekedam, E. K., Loots, M. J., Schols, H. A., Van Boekel, M. A., & Smit, G. (2008).

        Roasting effects on formation mechanisms of coffee brew melanoidins. Journal of

        Agricultural and Food Chemistry, 56, 7138–7145.

[11] Assar, S. H., Moloney, C., Lima, M., Magee, R., & Ames, J. M. (2009). Determination

        of Ne-(carboxymethyl)lysine in food systems by ultra performance liquid

        chromatography-mass spectrometry. Amino Acids, 36, 317–326.

 [12] Sariburun, E., Sahin, S., Demir, C., Turkben, C., & Uylaser, V. (2010). Phenolic content

         and antioxidant activity of raspberry and blackberry cultivars. Journal of Food

         Engineering, 75(4), C328-C335.

[13] Shahidi, F. (2012). Dried fruits: Phytochemicals and health effects (Vol. 7). Wiley-

        Blackwell.

[14] Becalski, A., Brady, B., & Zhao, T. (2011). Formation of acrylamide at temperatures

        lower than 100°c: the case of prunes and a model study. Food Additives &

        Contaminants. Part A, Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk

        Assessment, 28(6), 726-730.

[15] Koutchma, T. (2009). Advances in ultraviolet light technology for non-thermal

         processing of liquid foods. Food Bioprocess Technology, 2, 138–155.

 [16] Uysal, C., & Kirca, A. (2911). Effect of uv-c light on anthocyanin content and other

       quality parameters of pomegranate juice. Journal of Food Composition and Analysis, 24,

       790–795.

EVERYONE EATS, NO ONE KNOWS!!!

For years, all of us consume chips, chocolate, fast food and other highly thermally treated foods. Both food engineers and doctors warn about some negative health effects such as obesity mostly. However, there exists little information about other health effects rather than obesity. So, we, as food engineers, decided to share our knowledge based on literature studies about this subject.

To begin with, problems with such foods occur as a result of some kind of reactions named as Maillard reactions literaturally. Hence, let’s look at what Maillard reaction is!!!

Maillard reactions are some kind of chemical reactions that occur between constituents of proteins and sugars present in food. Most popular Maillard reaction products (MRPs) can be listed as melanoidins (brown, nitrogen containing macromolecules) and acrylamide that is toxic for consumer’s point of view.

Now, we can move on with health effects of Maillard reaction products!

MRPs have a significant role in food acceptability due to its effects on color, flavor and texture of foods. Furthermore, they affect health in several ways which makes MRPs noteworthy in scientific research. To illustrate, accumulation of MRPs results in cataract formation in elders. Moreover, acrylamide consumption in higher levels may lead to neurotoxic effects:  i.e. tumor formation. Reduction in availability of amino acids and minerals may also be observed. Some studies show that consuming diets rich in Maillard reaction products (MRPs) has some adverse effects on phosphorus bioavailability in male adolescents. Phosphorous is a significant element since it is essential during adolescent growth, it prevents age-related osteoporotic fractures and it contributes to new muscle formation and tissue accretion. Even if phosphorus takes place almost all foods, its deficiency may be related to consumption of fast foods or snacks.

Besides, melanoidins stimulate the growth of health-beneficial bacteria in the gut, some MRPs can reduce vascular and myocardial compliance observed with aging and diabetes (due to protein-protein crosslink in collagen). Also, due to antioxidant activity, of especially melanoidin, cardiovascular diseases can be prevented. For example, in another study, food samples and dietary effect of MRPs were tested. In this study, researchers chose foods that are rich in MRPs are highly thermally heated ones: chocolate, Pretzel sticks, dark beer, sterilized milk and bread crust, whereas foods poor in MRPs are raw coffee, pale beer, pasteurized milk and bread crumb. Highest antioxidant activity (capability of a substance to prolong shelf life) was found in roasted coffee and chocolate. Moreover, it was found that antioxidant activity of the foods generally increases during roasting, or other thermal treatments. MRPs keep their antioxidant activity after ingestion. Hence, oxidation of low density lipoprotein that is important since it results in atherosclerotic plaque, by the way, cardiovascular disease can be decreased or prevented by foods with high antioxidant activity.

Hence, Maillard reaction products have some positive effects with significant drawbacks besides obesity even if consumed in low levels just as µg. These highly thermally treated foods carry risk of production of rich amounts of MRPs such as acrylamide. According to literature studies, controlled levels may help to decrease health problems coming from MRPs because some foods rich in MRPs such as chips, coffee, chocolate and bread crust are indispensible for most people although the negative effects have been revealed by authority for years. Additionally, since MRPs are produced due to exposure to high temperatures, development of non-thermal or thermal techniques in which temperatures are inappropriate (low enough) for the formation of MRPs or usage of these kinds of technologies which have been already present may be a solution to prevent or decrease formation of MRPs.

REFERENCE LIST

[1] Silván, J. M., Assar, S. H., Srey, C., Dolores del Castillo, M., & Ames, J. M. (2011).

      Control of Maillard reaction by ferulic acid. Food Chemistry, (128), 208-213.

[2] Ames, J. M. (2009). Dietary Maillard reaction products: Implications for human health

      and disease. Czech J. Food Sci., 27, S66-S69.

[3] Gerrard, J. A. (2006). The Maillard reaction in food: Progress made, challenges ahead –

      Conference report from the 8th International Symposium on the Maillard reaction. Trends

      in Food Science and Technology, 17, 324−330.

[4] Dell’Aquila, C., Microbial degradation of heated gluten-glucose systems. Implications for

      gut health. In: Vegarud, G., Morales, F. (Eds.), Melanoidins in Food and Health, EC

      Directorate for Research 2003, Vol. 4, EUR 20722, pp.181 –183.

[5] Stitt, A. W., Frizzell, N., Thorpe, S. R., Advanced glycation and advanced lipoxidation:

      possible role in initiation and progression of diabetic retinopathy. Curr. Pharmaceut.

      Design 2004, 10, 3349 –3360.

[6] Dittrich, R., Dragonas, C., Kannenkeril, D., Hoffmann, I., Mueller, A., Beckmann, M. W.,

      & Pischetsrieder, M. (2009). A diet rich in maillard reaction products protects ldl against

      copper induced oxidation ex vivo, a human intervention trial. Food Research

      International, (42), 1315–1322.

[7] Pawlak, A.M.; Glenn, J.V.; Beattie, G.R.; McGarvey, J.J. & Stitt, A.W.(2008). Advanced

      Glycation as a Basis for Understanding Retinal Aging and Noninvasive Risk Prediction.

       Annals of the New York Academy of Sciences, Vol.1126, No.1, April, pp. 59–65.

[8] Tardiff, R. G., Gargas, M. L., Kirman, C. R., Carson, M. L., & Sweeney, L. M. (2010).

      Estimation of safe dietary intake levels of acrylamide for humans. Food and Chemical

      Toxicity, (48), 658–667.

[9] Delgado-Andrade, C., Seiquer, I., García, M. M., Galdó, G., & Galdó, M. P. (2011).

      Increased intake of maillard reaction products reduces phosphorous digestibility in male

      adolescents. Nutrition, (27), 86–91.

[10] Bekedam, E. K., Loots, M. J., Schols, H. A., Van Boekel, M. A., & Smit, G. (2008).

        Roasting effects on formation mechanisms of coffee brew melanoidins. Journal of

        Agricultural and Food Chemistry, 56, 7138–7145.

[11] Assar, S. H., Moloney, C., Lima, M., Magee, R., & Ames, J. M. (2009). Determination

        of Ne-(carboxymethyl)lysine in food systems by ultra performance liquid

        chromatography-mass spectrometry. Amino Acids, 36, 317–326.

 [12] Sariburun, E., Sahin, S., Demir, C., Turkben, C., & Uylaser, V. (2010). Phenolic content

         and antioxidant activity of raspberry and blackberry cultivars. Journal of Food

         Engineering, 75(4), C328-C335.

[13] Shahidi, F. (2012). Dried fruits: Phytochemicals and health effects (Vol. 7). Wiley-

        Blackwell.

[14] Becalski, A., Brady, B., & Zhao, T. (2011). Formation of acrylamide at temperatures

        lower than 100°c: the case of prunes and a model study. Food Additives &

        Contaminants. Part A, Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk

        Assessment, 28(6), 726-730.

[15] Koutchma, T. (2009). Advances in ultraviolet light technology for non-thermal

         processing of liquid foods. Food Bioprocess Technology, 2, 138–155.

 [16] Uysal, C., & Kirca, A. (2911). Effect of uv-c light on anthocyanin content and other

       quality parameters of pomegranate juice. Journal of Food Composition and Analysis, 24,

       790–795.

Novel Food and Health

We are two food engineers graduated from METU and now, master students at ITU. Our goal to post this blog is to share our opinion about food myths, new food products, fortified foods , food supplements and their health effects in the light of literature information and researches with our followers. As a result of deep researches, we aim to share true info related to food myths and info pollution about foods and nutrition. Besides, as top category of FMCG world, food industry serves us new food products day by day. We are also trying to criticize and correct the given information via media and word of mouth in addition to provide missing data.

Gıda Efsaneleri, Yeni Gıda Ürünleri ve Sağlık Etkileri

Biz ODTÜ mezunu ve İTÜ'de yüksek lisans öğrencileri olan iki gıda mühendisiyiz. Blog açmaktaki amacımız; gıda efsaneleri, yeni gıda ürünleri, zenginleştirilmiş gıdalar, takviye ürünler, bunların sağlık üzerine etkileri hakkında bilimsel verilerle destekli düşüncelerimizi ve gıda tüyolarını siz takipçilerimizle paylaşmak. Biz blog sayfamızda, sadece ulusal değil uluslararası da dilden dile dolaşan ve ne yazık ki çoğunlukla bilgi kirliliğini kendine baz alan birçok gıda efsanesi üzerine bilim dünyasında yaptığımız uzun soluklu araştırmalarımız sonucunda doğru bilgileri aktarmaya çalışıyoruz. Bununla birlikte, hızlı tüketim sektörünün en üst sıralarında yer alan gıda endüstrisi her geçen gün karşımıza yepyeni ürünlerle çıkıyor. Blogumuz sayesinde, bu yeni ürünler hakkında bilinmesinde fayda gördüğümüz bilgileri (bu kimi zaman medya tarafından oluşturulan yanlış ya da eksik bilgileri düzeltme kimi zamansa ürün özellikleri olabilir) takipçilerimize ulaştırmayı hedefliyoruz.