evaluaciÓn de niveles de acrilamida en alimentos
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EVALUACIÓN DE NIVELES DE ACRILAMIDA EN ALIMENTOS
COLOMBIANOS
Autor: Garzón Beleño Angélica María
Pontificia universidad Javeriana
Facultad de ciencias
Carrera de Nutrición y dietética y Microbiología Industrial
Bogotá D.C
Junio 09 de 2014
EVALUACIÓN DE NIVELES DE ACRILAMIDA EN ALIMENTOS
COLOMBIANOS
Autor: Angélica María Garzón Beleño
TRABAJO DE GRADO
Presentado como requisito parcial para optar al título de
Nutrición y dietética y microbiología industrial
Director: Paolo Lucci
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad de ciencias
Nutrición y dietética y Microbiología industrial
Bogotá D.C. Junio 09 de 2014
NOTA DE ADVERTENCIA
Artículo 23 de la Resolución N° 13 de Julio de 1946
“La Universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos
en sus trabajos de tesis. Sólo velará por que no se publique nada contrario al dogma y
a la moral católica y porque las tesis no contengan ataques personales contra persona
alguna, antes bien se vea en ella el anhelo de buscar la verdad y justicia”.
EVALUACIÓN DE NIVELES DE ACRILAMIDA EN ALIMENTOS
COLOMBIANOS
Autor: Garzón Beleño Angélica María
APROBADO
_________________________ __________________________
Concepcion Puerta B. Bact., PhD Martha Constanza Lievano F., ND., MSc
Decana Directora
Facultad de Ciencias Carrera de Nutrición y Dietética
Agradecimientos
En primer lugar quiero agradecer a Dios por protegerme, guiarme y por permitirme
tener la oportunidad de estudiar y de decidirme por el área de ciencias, en dos
carreras a fines como es la microbiología y la nutrición.
Dar gracias a mi familia resaltando a mis padres (Martha Beleño y Jairo Garzón)
que han sido motivación, orgullo y apoyo incondicional para tener un futuro como
profesional y serles de orgullo cada día, a mi hermano por cada consejo que me
brinda y por ser un ejemplo a seguir en todos los ámbitos de la vida.
A mi director de tesis Paolo Lucci quien con paciencia y dedicación permitió el
trabajo de mis compañeras (Pilar Dueñas y Lina Álvarez) y el mío fuera ameno,
divertido, curioso, entretenido y de gran valor como investigación profesional.
A mis profesores de las dos carreras que me han formado como persona responsable,
cumplida, resaltando lo importante “de el ser y el saber hacer”. A mis compañeros
que de una u otra forma también estaban pendientes en el acontecimiento y
desarrollo de mis resultados como gran expectativa.
TABLA DE CONTENIDO 1. Introducción ............................................................................................................. 11
2. Marco teórico ........................................................................................................... 13
2.1. Características generales de la acrilamida .............................................................. 13
2.2Propiedades físicas de acrilamida ............................................................................... 13
2.3. Formación de acrilamida .......................................................................................... 13
2.4. Alimentos con contenido de acrilamida ................................................................... 14
2.5. Toxicología .................................................................................................................. 15
3. Planteamiento del problema y justificación: ............................................................. 17
4. Objetivo ................................................................................................................... 17
Objetivo general ................................................................................................................ 17
5. Metodología ............................................................................................................. 18
5.1. Materiales y métodos ................................................................................................. 18
5.2 Selección y recolección de alimentos ......................................................................... 18
5.3. Método analítico ......................................................................................................... 19
5.4. Análisis de los alimentos ............................................................................................ 21
6. Resultados ................................................................................................................ 24
7. Análisis de resultados ............................................................................................... 27
8. Conclusiones ............................................................................................................ 31
9. Recomendaciones ..................................................................................................... 31
10. Bibliografía ............................................................................................................ 32
Índice de tablas
Tabla 1. Alimentos colombianos seleccionados………………………….............. …19
Tabla 2. Promedio de niveles de acrilamida…………………………………………….244
Índice de figuras
Figura 1. Evidencia de ion molecular 71……………………………………………..211
Figura 2. Método Estandarizado………………………………………………….22
Figura 3. Procedimiento de laboratorio de la muestras de alimentos ...................... 233
Índice de anexos
Anexo 1. Reacción de Maillard……………………………………………………...36
Anexo 2. Clasificación de alimentos por grupo……………………………………..37
Anexo 3.Grafica de resultados según tipo de alimentos (todos los grupos)………...38
Anexo 4. Grafica de resultados según cada uno de los tipos de alimentos…………40
Grafica 2. Resultados de pasa- bocas………………………………………………..40
Grafica 3. Resultados papas a la francesa de marca…………………………………40
Grafica 4.Resultados papas a la francesa de restaurante………………………....…41
Grafica 5. Resultados papas criollas fritas ……………………..………………..….41
Grafica 6. Resultados arequipe …………………………………………………..….42
Grafica 7. Resultados yucas fritas……………………………...……………………42
Grafica 8. Resultados Habas fritas………………………………………………..…43
Grafica 9. Resultados Buñuelos…………………………………………………..…43
Grafica 10. Resultados Empanadas…………………………………………………44
Resumen
Actualmente existe una preocupación en el área de las ciencias de la salud por un
nuevo compuesto encontrado en los alimentos cuando se calientan, fritan u hornean a
temperatura mayores de 120 °C, la acrilamida, es un compuesto orgánico de tipo
amida de color blanco, inodoro, cristalino y soluble en agua, conocido por ser
empleado en la fabricación de papel, industria textil y obtención de colorantes. Lo
preocupante hoy día es encontrar el compuesto en los alimentos que son ricos en
almidón, ricos en azucares reductores, y al estar en altas dosis de esta sustancia
provoca cambios en el sistema nervioso central, mientras que la exposición
prolongada a bajas dosis refleja como resultado neuropatía periférica. Como objetivo
planteado en este proyecto fue evaluar, por primera vez, los niveles de acrilamida en
diversos alimentos colombianos. El método utilizado fue descrito por Dueñas et al.
2014 quien utilizó cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas,
teniendo la curva de calibración del método fue posible evaluar los niveles de
acrilamida que presentan algunas muestras de alimentos colombianos.De los 65
alimentos analizados 19 de ellos reportaron niveles de acrilamida. Los mayores
niveles reportados fueron dados en pasa bocas con 13693 ppb. Es necesario tener
presente el tipo de preparación, la duración del proceso, la temperatura, de gran
importancia reducir temperaturas altas en los alimentos y evitar comidas fritas o de la
calle para disminuir la ingesta de alimentos con contenido de acrilamida, previniendo
daños a la salud.
Abstract
There is now a concern in the area of health sciences with a new compound found in
food when heated, baked or fried on a temperature above 120 ° C , acrylamide ,
organic compound of amide's type of white color, odorless, crystalline and water
soluble, known to be employed in the manufacture of paper , textile industry and
obtaining dye. The concern now is to find the compound in foods that are rich in
starch, rich in reducing sugar, and being at high doses of this substance causes
changes in the central nervous system, while prolonged exposure to low doses result
reflects peripheral neuropathy. As stated goal in this project was to evaluate, for the
first time, the levels of acrylamide in various foods typical in Colombia. The method
used was described by Dueñas et al. 2014 who used gas chromatography coupled to
mass spectrometry, having the calibration curve method was possible to evaluate the
level of acrylamide present in some typical Colombian food samples . Of the 65
foods tested, 19 of them reported acrylamide levels (see Table 2). The highest levels
reported were given by biscuits with 13693 ppb. It's needed having in mind type of
preparation, the duration of the process, temperature, and of great importance to
reduce the consumption of street foods and avoid fried foods to reduce food intake of
acrylamide, preventing health damage.
1. Introducción
La acrilamida es un compuesto orgánico de tipo amida de color blanco, inodoro,
cristalino, soluble en agua, e insoluble en heptano, normalmente se emplea en la
fabricación de papel, extracción de metales, industria textil y obtención de colorante.
Según lo reportado por la Autoridad Alimentaria Nacional Sueca en el año 2002, se
encontró acrilamida en los alimentos como resultado de los procesos de cocción con
calor superiores a 120°C, en productos alimentarios ricos en almidón como papas,
cereales (arroz), palomitas comerciales, pizza, derivados de café, cereales de
desayuno (Kellogg), productos de panadería (galletas, churros), entre otros alimentos.
Las altas temperaturas de fritura u horneado producen cambios químicos originados
por la reacción de Maillard o glicación de proteínas en los alimentos, la cual inicia
con la reacción de los grupos amino de la proteína y los péptidos o aminoácidos libres
con los grupos carbonilo de azúcares reductores (glucosa, fructosa, entre otros);
Generando la característica de caramelización en los alimentos. Esta reacción puede
verse afectada por diferentes factores como la temperatura de cocción, pH, tiempo de
cocción, presión, entre otros, y se favorece por la presencia de metales de transición
como el cobre y el hierro. La variación de cualquiera de estos elementos altera la
velocidad y los productos finales de la reacción.
El hallazgo de la formación de acrilamida en algunos alimentos es motivo de
preocupación para la OMS, ya que la acrilamida puede producir efectos cancerígenos
y genotóxicos en el ser humano, se sabe que tiene acción neurotóxica para las
personas, tras la administración por vía oral de dosis únicas de acrilamida 1-10 μg/kg
de peso corporal por día.
Estudios en animales demostraron que la acrilamida es un compuesto cancerígeno,
causante de pérdida de las características fenotípicas que producen una respuesta
11
aguda con generalidades tóxicas en las células somáticas y germinales, posee el
potencial de inducir daños hereditarios en los genes y cromosomas. Aunque en seres
humanos no se ha demostrado su efecto, se determino que la acrilamida es
neurotóxica, provocando cambios en el sistema nervioso central, neuropatías
periféricas y está clasificado según la agencia internacional para la investigación
sobre el cáncer (IARC) en el grupo 2A “como probablemente cancerígeno para los
seres humanos”.
Existe una preocupación por parte de la FAO/ OMS, y entidades de salud por los
problemas cancerígenos que ocasiona el compuesto y la falta de información acerca
de ello en los alimentos para la población, por tanto se evaluó, por primera vez, los
niveles de acrilamida en diversos alimentos colombianos, para responder a las
recomendaciones de las autoridades de salud pública, con metodología validada.
El proyecto de investigación fue financiado por la Fundación del Banco de la
Republica No. Proyecto: 3058, titulado “Investigation of acrylamide levels in
Colombian foods” con ID del proyecto 00004819.
12
2. Marco teórico
2.1. Características generales de la acrilamida
La acrilamida tiene un variado número de aplicaciones industriales. Sus principales
usos son: floculante en la clarificación de aguas, en la fabricación de papel,
eliminación de sólidos de aguas residuales industriales, en la elaboración de
pegamentos, estabilizante de suelos, aditivo en cosméticos, y en preparaciones de
muestras en laboratorios biotecnológicos, su formula molecular es C3H5NO. También
se encuentra en el humo del tabaco y en los gases vertidos por los tubos de escape de
los automóviles (Elikagaien, sf; & Claus et al., 2008).
2.2Propiedades físicas de acrilamida
Aspecto: sólido
Color: blanco
Olor: inodoro
pH: 5.5 - 7.5
Punto de ebullición: 30 hPa
Punto de fusión: 84.5 °C
Densidad: 1.12
Solubilidad: Soluble en agua
Masa molecular: 71.8 g
Punto de inflamación: 138 °C (López, A. 2007)
2.3. Formación de acrilamida
La acrilamida se puede formar a temperaturas elevadas por varias reacciones,
dependiendo de las características del alimento. La cantidad formada depende de
condiciones como lo es la temperatura y el tiempo de calentamiento. La reacción más
importante y común es una reacción química del tipo de la reacción de Maillard, entre
13
un azúcar reductor (fructosa, glucosa) y las proteínas (fuente principal de nitrógeno y
aminoácidos presentes como la asparagina), siendo así consecuente de la formación
de melanoidinas productoras de la pigmentación parda agradable para el consumidor
(caramelización de los alimentos) (López, A. 2007; Mottram., 2004 & Stadler, R.,
2002) (Ver anexo 1. Reacción de Maillar).
En los derivados de cereales el factor limitante suele ser la asparagina libre, mientras
que en las papas lo es el contenido de azúcares reductores. La eliminación de agua de
este compuesto da lugar a la formación de una base de Schiff. La base de Shiff se
descarboxila y se rompe mediante dos posibles reacciones, en una de ellas da lugar
directamente a acrilamida y en la otra a 3-aminopropionamida, que se transforma
también en acrilamida (Calvo, 2002).
Se conocen tres posibles maneras de formación de acrilamida: Formación a través de
acroleína debido al amoniaco liberado en el alimento, formación por deshidratación /
descarboxilación de algunos ácidos orgánicos y formación directa por los
aminoácido (WHO., 2002; Yaylayan. V, (2003; 2005)& Gökmena et al., 2006).
2.4. Alimentos con contenido de acrilamida
Con el fin de evaluar con precisión las cantidades de acrilamida a la que están
expuestos los seres humanos, el contenido de acrilamida se ha determinado en
algunos alimentos procesados. Por lo cual el informe resumido de la 64 ª Reunión de
la Organización de Agricultura y la Alimentación de las Naciones Unidas, la
Organización Mundial de la Salud y el Comité de expertos en Aditivos Alimentarios
(JECFA, 2005). Se obtuvo en su análisis niveles moderados de acrilamida (<50 ppb)
en alimentos ricos en proteínas (carne, pescado, mariscos) al ser calentados a altas
temperaturas. Reportó un mayor contenido de acrilamida (150-4,000 ppb) en
alimentos ricos en carbohidratos (cereales, productos a base de la remolacha, y una
selección de productos comerciales de papa), (JECFA, 2005).
14
El proyecto HEATOX (2002-2006), cofinanciado por la Comisión Europea, informó
que los alimentos más importantes que contienen acrilamida se encuentran dentro de
los tres siguientes grupos principales: 1) las papas y productos de papas , 2) los
cereales, pan y otros productos de panadería, 3) el café. Encontrando niveles de
acrilamidas que oscilan entre 145 ppb en productos de panadería a 528 ppb en las
papas fritas (Murkovic, 2004).
Las papas fritas y aquellas preparadas al horno, pueden contener hasta 500 veces más
acrilamida que lo permitido en agua y pan, así como en otros productos derivados de
cereales como arroz, palomitas comerciales, pizzas, aceitunas negras, jugo de ciruelas
y en bebida reconfortantes sucedáneas del café. Los alimentos con poca humedad
relativa son los que poseen mayor peligro (Lopez, 2007).
Productos rebosados, productos de panadería, bebidas de malta instantánea, pescados,
productos de mar, arequipe, empanadas, chocolate en polvo, cerveza y entre otros
(OMS/FAO, 2002).
El único valor legislado para acrilamida es el límite máximo establecido para el agua
potable, que es de 0,1 µg/l de agua (Elikagaien, 2005)
2.5. Toxicología
Se sabe que ocurren efectos tóxicos sobre el sistema nervioso de humanos y animales,
y sobre los órganos reproductores masculinos de las ratas después de dosis orales
únicas (WHO, 2002)
En estudios sobre su mutagenia, la acrilamida dio un resultado negativo en la prueba
de Ames, es un ensayo biológico para evaluar el potencial mutagénico de compuestos
15
químicos. Puesto que el cáncer está vinculado a menudo con el daño del ADN, la
prueba también sirve como un ensayo rápido para estimar el potencial cancerígeno de
un compuesto como es en este caso, pero indujo mutaciones genéticas en células de
mamíferos y alteraciones cromosómicas in vitro e in vivo. En un estudio de
carcinogenia a largo plazo en ratas expuestas a la acrilamida por medio del agua de
bebida, esta sustancia indujo tumores de escroto, de tiroides y glándulas suprarrenales
en machos, tumores de mama, de tiroides y de útero en hembras (WHO, 2002).
En cuanto al desarrollo no hay información disponible en el caso de los humanos,
pero en el caso de ratas y ratones hay datos suficientes para afirmar que la acrilamida
es un tóxico en el desarrollo de las ratas (Pedreschi, 2007).
En los seres humanos, el riesgo más importante por acrilamida es la neurotoxicidad.
La exposición a altas dosis de esta sustancia provoca cambios en el sistema nervioso
central (SNC), mientras que la exposición prolongada a bajas dosis refleja como
resultado neuropatía periférica en presencia o ausencia de complicaciones sobre el
SNC. La acrilamida es tóxica en las células somáticas y germinales y posee el
potencial de inducir daños hereditarios en los genes y cromosomas (Lopez, 2007).
16
3. Planteamiento del problema y justificación:
En los alimentos Colombianos la acrilamida no es muy conocida y los consumidores
no tienen forma de saber qué productos contienen este compuesto, por tanto es de
gran importancia el medir los niveles de acrilamida. Debido a la gran preocupación
de las causas y consecuencias que catalogan según la SNFA en el 2002, la acrilamida
como un “probable carcinógeno para los humanos” en el grupo 2A (IARC, 1994), y
los efectos tóxicos a la salud; Los resultados obtenidos, pueden resultar beneficiosos
para la prevención de enfermedades no transmisibles, como lo es el cáncer en este
caso. Llegando a concientizar a la población de la necesidad de reducir el consumo de
alimentos que probablemente puedan producir este compuesto.
4. Objetivo
Objetivo general
• Evaluar, por primera vez, los niveles de acrilamida en diversos alimentos en
Colombia.
17
5. Metodología
5.1. Materiales y métodos
Todos los reactivos empleados son grado analítico y los materiales volumétricos clase
A. Para la Acrilamida d3(deuterada) se utilizó una concentración de 50 ppm (sigma -
Aldrich), heptano (wacol), agua desionizada (wacol), acetonitrilo (wacol), sales de
QuEChERS (AgilentTechonologies), homogenizador de alimentos (Pro Scientific -
Pro 200), balanza analítica (Scientech ZSA 120), tubos Sarstedt de 50 mL (Agilent
Bond Elut) y para la preparación de las muestras con la ayuda de micropipetas de 10
– 100 µL y 100 – 1000 µL (Nichiryo), vórtex (Thermoscientific), centrifuga
(International centrifuge) y viales (AgilentTechonologies).
5.2 Selección y recolección de alimentos
Los alimentos se seleccionaron según la literatura encontrada con altos niveles de
acrilamida debido a su composición química (mayor cantidad de unidades evaluadas)
y se seleccionó alimentos de alto consumo por la población colombiana (ICBF, 2005,
2011) donde no exista referencia de información sobre acrilamida (menor cantidad de
unidades evaluadas), el número total de alimentos a analizar fue 65, (ver tabla 1). La
recolección de la totalidad de alimentos fue de diferentes marcas y lugares teniendo
en cuenta que fueran hechos en Colombia.
Cada uno de estos alimentos ya estaba preparado, sin tener conocimiento de duración
de preparación, tiempo de preparación, ni temperatura de ello.
18
Tabla 1. Alimentos colombianos seleccionados como muestra para evaluar niveles de
acrilamida
Alimento Cantidad
Pasa-bocas 10
Papas a la francesa de marca 5
Papas a la francesa de restaurante 5
Papas criollas frita de restaurantes 5
Hamburguesas 3
Arepas 3
Mojarra frita de restaurante 3
Arequipe 3
Yuca frita de restaurante 10
Chicharrones de paquetes 3
Habas fritas de paquetes 5
Buñuelos 5
Empanadas 5
Total 65
Total de alimentos evaluados
Ver anexo 2 (Clasificación de cada tipo de alimentos caracterizado por cada unidad
perteneciente)
5.3. Método analítico
La metodología que se utilizo fue modificada por Dueñas et al. 2014, del método
planteado por Mastovska & Lehotay 2006, en una etapa anterior del proyecto
denominado “Desarrollo y validación del método analítico para la detección de
acrilamida en alimentos colombianos”.
El análisis se llevó a cabo por cromatografia de gases en un equipo Agilent
Technologies 6850 series II, acoplado a un espectrómetro de masas Agilent
19
Technologies MSD 5975B, equipado con un puerto de inyección split / splitess y un
inyector automático 6850 series.
La corrida cromatográfica se realizó con una columna capilar CAM de 30 m, 0.32
mm de diámetro interno, conectado a una pre columna de 5 m, 0.32 mm de diámetro
interno; La programación de temperatura del horno fue escalonada así: temperatura
inicial , 60 ºC durante 5 min , luego a 70 ºC / min, para llegar a 160 °C / 5 min, se
incrementó 10 ºC / min, luego a 190 ºC / 5 minutos, continuó a 70 ºC / min para
finalmente mantenerse a 220 ºC / 5 minutos y el volumen de inyección fue de 5µl.
Los espectros de masas se obtuvieron por ionización electrónica (EI) de energía 70
electrón voltio (eV), el analizador de masas fue un cuadrupolo con seguimiento de
iones seleccionados. Los iones que se seleccionaron para la identificación o
cuantificación incluyen: m/z 71 (Ión molecular de la acrilamida), m/z 74 (Ión
molecular de la acrilamida d3); La calibración (ver figura 1 ) se hizo mediante la
relación del área del pico de acrilamida (m/z 71 ) vs el área del pico de la
acrilamida d3 m/z 74, mientras que para la confirmación se hizo monitoreando los
iones fragmentos m/z 55(acrilamida) y m/z 58 (acrilamida d3). El gas de arrastre
utilizado fue helio (99,995%, Aga Fano, S.A), con flujo constante de 1.4 mL/min; el
reconocimiento de los componentes presentes en las fracciones se realizó con base en
la comparación de espectros de masas adquiridos, confrontados con los reportados en
la base de datos NIST05.
20
Figura 1. Evidencia de ion molecular 71
Foto tomada en el cromatografo, lectura de iones.
5.4. Análisis de los alimentos
El procedimiento de preparación de la muestra se compone de los siguientes pasos
(Dueñas 2014):(1) Se pesó 2 g de muestra bien homogeneizada (se uso un equipo
para la trituración del alimento); (2) se añadió 100 µl de d3-acrilamida a 500 ng / g;
(3) se añadió 5 ml de heptano mediante un dispensador de disolvente; (4) se añadió
10 ml de agua des-ionizada y 10 ml de acetonitrilo (MeCN) empleando un
dispensador; se homogenizo la muestra; (5) se añadió sales compuestas por 4 g de
sulfato de magnesio anhidro MgSO4 y 0,5 de NaCl; (6) se selló el tubo y se agito
vigorosamente durante1 minuto con la mano para evitar la formación de aglomerados
cristalinos y para garantizar la suficiente interacción del solvente con toda la muestra;
(7) se centrifugo el tubo durante 5 minutos a 3450 fcr; (8) se descartó la capa de
heptano; (9) se coloco el sobrenadante en un vial para análisis de cromatografía de
gases y espectrometría de masas (GC-MS), (Pedreschi, 2007). (Ver Figuras 2 y 3).
21
Figura 2. Método Estandarizado
Pasos para la preparación de las muestras a analizar
Agitar vigorosamente
Fraccionar si la muestra lo necesita (compacta o muy solida) homogeneizador
Centrifugar por 5 minutos
Precaución no agitar la muestra
5.5. Manejo de datos
Los resultados obtenidos por cada uno de los alimentos que se analizó por
cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, fueron elaborados en el
software del equipo (ChemStation II). Posterior a este análisis se determino el área
del pico de la acrilamida d3 y el área del pico de la acrilamida extraída.
La relación entre el área del pico de la acrilamida extraída y el área del pico de la
acrilamida d3 se utilizó para cuantificar el analito en la muestra (ng/mL) a partir de la
ecuación de la curva de calibración y =1408,5 x-60,693 (r2=0.9996).
22
En cuanto al manejo de datos se analizó el conjunto de cada una de las categorías de
alimentos colombianos y el resultado se informó como promedio del conjunto de
alimentos evaluados (ver tabla 2).
Figura 3. Procedimiento de laboratorio de la muestras de alimentos
23
6. Resultados
A continuación se muestra la tabla de resultados agrupados por grupos de alimentos y
promedio de cada uno de estos dados en ppb, adicionalmente en el anexo 3 se
evidencian las graficas según cada grupo de alimentos (Ver anexo3 y 4).
De los 65 alimentos analizados 19 de ellos reportaron niveles de acrilamida, entre los
cuales de mayor a menor nivele están los pasa bocas, las papa a la francesa de marca,
las empanadas, los buñuelos, los arequipes, las yucas fritas, las papas a la francesa de
restaurante, las habas, y las papas criollas fritas de restaurante.
Tabla 2. Promedio de niveles de acrilamida por grupo de alimentos ng acrilamida/g
alimento
Alimentos Numero
de
alimentos
Cantidad
de cada
alimento
AA/D3
ng/ml
ng
totales
ng
acrilamida/g
alimento
promedio
Pasa bocas
1 1
<LOQ
13693
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6 4,300725
5985,2
59851,9
27330
7 7 0,052147
12,5
125,4
57
8 8 <LOQ
9 9
10 10
24
Papas a la
francesa de
marca
11 1 <LOQ
12625
12 2 1,848353
2537,6
25376,4
12625
13 3 <LOQ
14 4
15 5
Papa a la
francesa de
restaurante
16 1 <LOQ
661
17 2
18 3
19 4
20 5 0,137274
132,2
1322,1
661
Papa criolla
frita
21 1 0,059019
22,2
222,0
103
142
22 2 0,069568
37,0
370,3
175
23 3 0,072778
41,5
415,4
208
24 4 0,056012
18,0
179,7
83
25 5 <LOQ
Hamburguesas
26 1 <LOQ
27 2
28 3
Arepas
29 1 <LOQ
30 2
31 3
25
Mojarra frita
32 1 <LOQ
33 2
34 3
Arequipe
35 1 <LOQ
1032
36 2 0,303224
365,5
3655,0
1809
37 3 0,082938
55,8
558,2
256
Yuca frita
38 1 0,063672
28,7
287,4
135
952
39 2 0,582824
758,6
7856
3755
40 3 <LOQ
41 4 0,244518
283,0
2829,7
1354
42 5 0,066358
32,5
325,2
152
43 6 0,057011
19,4
193,8
96
44 7 0,075114
44,8
448,3
219
45 8
<LOQ 46 9
47 10
Chicharrón
48 1
<LOQ 49 2
50 3
Habas frita de
paquete
51 1 <LOQ
335
52 2
26
Área de acrilamida/ área de acrilamida deuterada (AA/D3), menor al límite e
cuantificación al evaluado <LOQ
Algunos resultados pudieron dar menor al límite de cuantificación del método
establecido en el análisis, que fue de 200 ppb, por lo tanto en la tabla 2 se evidencia
(<LOQ) y en las graficas (anexo 3 y 4) se puede justificar la no presencia de niveles
encontrados en algunos alimentos, aclarando que no quiere decir que no presento
niveles sino que en este caso el limite pudo no alcanzar a detectarlos.
7. Análisis de resultados
La mayoría de alimentos evaluados pasaron por un proceso de cocción, frito u
horneado, sin saber el tiempo, si hubo recalentamiento de aceite, y alguna otra
característica que pueda generar y /o favorecer la formación de acrilamida.
53 3
54 4
55 5 0,090186
66,0
660,1
335
Buñuelo
56 1 <LOQ
1171
57 2 0,213968
240,0
2400,3
1171
58 3
<LOQ 59 4
60 5
Empanadas
61 1 0,39969
501,1
5011,1
2409
2409
62 2
<LOQ 63 3
64 4
65 5
27
Estudios demuestran que los alimentos ricos en carbohidratos pueden tener bajos
niveles de azúcares reductores y que hay cereales que tienen más asparagina que
otros; De este modo incluimos en nuestro análisis como preparados de panadería y
hojaldre los buñuelos, las empanadas y los pasa bocas, relacionados debido a su
contenido de harina, a que el mayor contenido de acrilamida de los productos de
panadería se encuentra en la corteza y también depende de características como
temperatura, cocción, y tiempo de la preparación (AECOSAN, 2012).
Estudios demuestran que en productos de panadería y o pasteles los niveles de
acrilamida oscilan entre 350 -7834 ppb, (Elikagaien, 2005).Consiguiente a esto
nuestro resultado de pasa-bocas reportó los niveles más altos excediendo lo
encontrado en literatura, referente a las unidades evaluadas se encontro que en 2 de
10 unidades los niveles de acrilamida, siendo ellas pasa bocas de queso y churro, es
de concluir que los productos con contenido de derivados lácteos pueden alterar y
aumentar los niveles de acrilamida además de ello las preparaciones a altas
temperaturas por periodos largo de tiempo.
De 5 unidades de buñuelos evaluadas solo 1 de ellas reporto niveles de acrilamida,
pudo ser probable el reporte de este debido a que no tuvo almacenamiento alguno
antes del análisis.
De 5 unidades de empanadas evaluadas solo 1 de ellas reporto niveles de acrilamida
esta empanada era de queso, lo cual asociándolo con la literatura reporto que los
derivados lácteos tienen de 5, 8 a 36 ppb pero aun así el resultado de nivel de
acrilamida excede reportes en literatura, probablemente el nivel obtenido fue debido a
la suma de aporte de lácteo, el contenido de harina, más la crocancia final del
alimento a altas temperaturas.
Según el informe de Consulta Conjunta de FAO/OMS datos existentes indican que
la papa y los productos de papas fritas, francesas, u otras papas cocidas a temperatura
28
elevada y preparaciones asadas, resultan con altos niveles de acrilamida
(FAO/OMS.2002); otros autores reportaron niveles en papas sobre cocinadas que
alcanzan 12000 a 12800 ppb (Lopez et al., 2007; Klostermann., 2002 & FAO/OMS
2002); Para nuestro estudio las papas a la francesa de marca evaluadas coincidieron
con la literatura, corroborando estudios anteriores ;aunque las papas a la francesa de
restaurante, reportaron que solo 1 de 5 unidades tenia niveles de acrilamida
detectables y 4 de 5 unidades de papas criolla frita de restaurante, se encontró que
los niveles fueron inferiores comparados con literatura, todo esto en conjunto es
variado debido a diferentes factores que favorecen la formación del compuesto, como
lo son: el contenido de almidón, las diferentes temperatura de cocción, el tiempo de
preparación y la presencia de azucares reductores; (Lopez et al., 2007; Valenzuela,
2007; LoPachin et al., 2004; Rudén, 2004 & Murkovic et al.,2004).
En este caso también se incluyó en el análisis la yuca por su aparente parecido a
la papa, por su componente rico en almidón y carbohidratos. Según literatura para
raíces y tubérculos en general los niveles de acrilamida varían entre 169-1270ppb,
(Elikagaien, 2005) sin especificar tipo de preparación, siendo en nuestro caso
coincidente con lo reportado según literatura. De 6 unidades de las 10 evaluadas
reportaron niveles de acrilamida más de la mitad de la muestra, siendo 2 de ellas de
paquetes, 2 precocidas lista para consumo y 2 tubérculo natural.
No existen reportes en literatura acerca de los niveles de acrilamida en el arequipe
pero existen niveles en general de dulces que dicen que los niveles de acrilamida
oscilan entre 24-112ppb, (Elikagaien, 2005) siendo en nuestro estudio los niveles
reportados mayores que la literatura, esto asociándolo con el contenido de azucares
reductores. De las 3 unidades de arequipes evaluados 2 de ellas reportaron niveles
de acrilamida siendo entre ellos muy diferentes los niveles, arrojando el menor nivel
para el dulce de leche y el mayor para el arequipe empacado.
29
No existe numerosa literatura acerca de los niveles de acrilamida en habas, pero como
dato general de las legumbres se dice que los niveles de acrilamida varían entre 51-
320ppb (Elikagaien, 2005) siendo nuestro resultado cercanos a la literatura,
probablemente estos niveles son por su proceso de fritura a altas temperaturas y por
periodos prolongados. Solo 1 unidad de las 5 unidades evaluadas reporto los niveles
de acrilamida, para lo cual puede haber otras características del productor que
también afecten los alimentos y así mismo los niveles de acrilamida.
De los diferentes grupos de alimentos evaluados, los resultados que no reportaron
niveles de acrilamida fueron las hamburguesas, las arepas, las mojarras fritas y los
chicharrones. Esto pudo deberse al límite de cuantificación (<LOQ) del método
establecido en el análisis, que fue de 200ppb.
Reacciones rápidas de formación de acrilamida podrían explicar los bajos niveles de
acrilamida encontrados en algunos tipos de alimentos. También, por encima de ciertas
temperaturas, se ha visto que los niveles de acrilamida descienden, la formación de
acrilamida se favorece a partir de 120 °C, alcanzando su formación óptimo a 180 °C,
aunque se ha descrito que por encima de ciertas temperaturas se incrementa su
destrucción, el incremento de la cantidad final de agua (del 1% al 2%) se ha visto que
reduce la formación de acrilamida, y no está probado que el propio almidón esté
relacionado directamente en la formación de acrilamida, la concentración cambia
considerablemente durante el almacenamiento de los alimentos (Elikagaien., 2005 &
Friedman, M., 2003)
30
8. Conclusiones
Según la ENSIN 2010, reporto alta frecuencia de consumo de cereales y alimentos
fuentes de almidón (raíces, tubérculos y plátano), también se identificó el consumo
usual de alimentos preparados en la calle (comidas rápidas, alimentos fritos y entre
otros), factor de riesgo para enfermedades crónicas no transmisibles como el cáncer
(ICBF, 2011). Reportando como mayor niveles de acrilamida entre estos grupos de
alimentos mas consumidos por la población Colombiana como (pasa bocas, papas,
empanadas).
Se deben realizar más estudios para poder informar a la población de los alimentos
que reportan niveles de acrilamida.
Es de gran importancia el tener presente las características como temperatura, tiempo
de preparación, tipo de proceso, lo cual afecta los niveles de acrilamida en los
alimentos.
Preparar los alimentos teniendo en cuenta las buenas prácticas de manufactura
(BPM), por la presencia de metales en alimentos no inocuos.
9. Recomendaciones
• Disminuir el tiempo de cocción de los alimentos, no cocinar los alimentos en
exceso y reducir la reutilización de los aceites de frituras.
• Evitar calentamiento de los alimentos hasta punto de humo o quemadura.
• Realizar más intervenciones para evaluar y verificar niveles de acrilamida en
alimentos Colombianos.
• Dar a conocer a los consumidores (población Colombiana) de la acrilamida y
de los alimentos con mayor reporte de niveles de acrilamida.
• Informar acerca de la acrilamida y los efectos a la salud que conlleva.
31
10. Bibliografía
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Anexo 1. Reacción de Maillard
35
Figura 2. Formación de acrilamida a partir de proteínas más azucares reductores,
Tomado de: Hernández, M. Tratado de nutrición. Díaz de Santos, 1999. Figura 30,3,
pg 454.
36
Anexo 2. Clasificación de alimentos por grupo
• Dentro de los pasa-bocas se incluyo: Pasa- bocas en bolsas en forma de
corazón, pasa- bocas en bolsas de arequipe, pasa- bocas en bolsas de
bocadillo, pasa- bocas en bolsas de carne, pasa- bocas en bolsas de pollo,
pasa- bocas en bolsas de queso, (bolsa referente a una marca), 2 unidades de
churros callejeros, una unidad de pastel de pollo callejero y una unidad de
pastel de carne callejero.
• Las papas a la francesa de marca haciendo referencia a cadena de
restaurantes de comida rápida conocidos.
• Las papa a la francesa de restaurante 2 de ellas pertenecientes a
establecimientos cercanos a la Pontificia universidad Javeriana, 3 de estas
pertenecientes a restaurantes aledaños a la calle 173 en el norte de la ciudad
de Bogotá.
• Las papas criollas fritas fueron de restaurantes aledaños a la calle 173 en el
norte de la ciudad de Bogotá.
• Las hamburguesas 3 fueron de cadena de restaurante de comida rápida
conocidos y 2 fueron aledaños a la calle 173 en el norte de la ciudad de
Bogotá.
• Las arepas pertenecientes a establecimientos cercanos a la Pontificia
universidad Javeriana, arepas amarillas.
• Las mojarras fritas fueron de restaurante aledaños a la calle 173 en el norte
de la ciudad de Bogotá.
37
• Los arequipes 2 de ellos eran empacados en vaso por unidad de maca
Colombiana y el otro era dulce con leche.
• Las yucas fritas, 2 de ellas venia en paquete, las 8 restantes eran de
restaurante aledaños a la calle 173 en el norte de la ciudad de Bogotá, 4 de
ellas lista para consumo (precocidas) y las otras 4 yucas (tubérculo).
• Las 3 unidades de chicharrón y las 3 unidades de habas fueron de paquete.
• Los buñuelos pertenecientes a establecimientos cercanos a la Pontificia
universidad Javeriana
• Las empanadas pertenecientes a establecimientos cercanos a la Pontificia
universidad Javeriana divididas entre 2 unidades de carne, 2 unidades de pollo
y 1 unidad de queso de diferentes establecimientos.
38
Anexo 3. Graficas de resultados
Grafica 1 niveles de acrilamida en cada grupo de alimentos
Reportes de mayores niveles de acrilamida
1369312625
661142
1032 952335
11712409
1
10
100
1000
10000
100000
Niv
les d
e ac
rilam
ida
(ng
acril
amid
a/g
alim
ento
) Pr
omed
io (p
pb)
Grupo de alimentos
Niveles de acrilamida (ppb) en 13 grupos de alimentos
39
Anexo 4. Graficas de cada uno de los grupos de alimentos
Grafica 2 niveles de acrilamida en los pasa-bocas
Grafica 3 niveles de acrilamida en las papas a la francesa de marca
27330
57
1
10
100
1000
10000
100000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
pasa- bocas
Niveles de acrilamida ppb en 10 unidades de pasa-bocas
12625
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1 2 3 4 5
Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(p)p
b
papa a la francesa de marca
niveles de acrilamida en ppb en 5 unidades de papa a la francesa de marca
40
Grafica 4 niveles de acrilamida en las papas a la francesa de restaurante
Grafica 5 niveles de acrilamida las papas criollas fritas
661
0
100
200
300
400
500
600
700
1 2 3 4 5
Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
papas a la francesa de restaurante
Niveles de acrilamida (ppb) en 5 unidades de papa a la francesa de restaurante
103
175
208
83
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5
Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
papas criollas fritas
Nivles de acrilamida (ppb)en 5 unidades de papa criolla frita
41
Grafica 6 niveles de acrilamida en los Arequipe
Grafica 7 niveles de acrilamida en las Yucas fritas
1809
256
0200400600800
100012001400160018002000
1 2 3
Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
Arequipe
Niveles de acrilamida (ppb) en 3 unidades de arequipes
135
37551354
15296
219
1
10
100
1000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
Yuca frita
Niveles de acrilamida (ppb) en 10 unidades de yuca frita
42
Grafica 8 niveles de acrilamida en habas fritas de paquete
Grafica 9 niveles de acrilamida en buñuelos
335
050
100150200250300350400
1 2 3 4 5
Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
Habas fritas
Niveles de acrilamida (ppb) en 5 unidades de habas fritas
1171
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4 5Niv
les d
e ac
rilam
ida
(ng
acril
amid
a/g
alim
ento
) Pro
med
io
(ppb
)
Buñuelos
Niveles de acrilamida (ppb)en 5 unidades de buñuelos
43
Grafica 10 niveles de acrilamida en empanadas
2409
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1 2 3 4 5Niv
les
de a
crila
mid
a (n
g ac
rilam
ida/
g al
imen
to) P
rom
edio
(ppb
)
Empanadas
Niveles de acrilamida (ppb) en 5 unidades de empanas
44
ANEXO 3 BIBLIOTECA ALFONSO BORRERO CABAL, S.J.
DESCRIPCIÓN DE LA TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO FORMULARIO
TÍTULO COMPLETO DE LA TESIS DOCTORAL O TRABAJO DE GRADO EVALUACIÓN DE NIVELES DE ACRILAMIDA EN ALIMENTOS COLOMBIANOS
SUBTÍTULO, SI LO TIENE
--- AUTOR O AUTORES
Apellidos Completos Nombres Completos Garzón Beleño Angélica María
--- --- DIRECTOR (ES) TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO
Apellidos Completos Nombres Completos Lucci Paolo
FACULTAD
Facultad de Ciencias PROGRAMA ACADEMICO
Tipo de programa (seleccione con “x”) Pregrado Especialización Maestría Doctorado
X Nombre del programa académico
Nutrición y Dietética Nombres y apellidos del director del programa académico
Martha Constanza Lievano Fiesco TRABAJO PARA OPTAR AL TÍTULO DE:
Nutricionista Dietista y Microbiologa industrial
PREMIO O DISTINCIÓN (En caso de ser laureadas o tener una mención especial): ---
CIUDAD AÑO DE PRESENTACIÓN DE LA TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO
NÚMERO DE PÁGINAS
Bogotá 2014 44 TIPO DE ILUSTRACIONES (seleccione con “x”)
Dibujos Pinturas Tablas, gráficos y diagramas
Planos Mapas Fotografías Partituras
X X SOFTWARE REQUERIDO O ESPECIALIZADO PARA LA LECTURA DEL DOCUMENTO
Nota: En caso de que el software (programa especializado requerido) no se encuentre licenciado por la Universidad a través de la Biblioteca (previa consulta al estudiante), el texto
de la Tesis o Trabajo de Grado quedará solamente en formato PDF Lectura del documento en formato PDF
MATERIAL ACOMPAÑANTE TIPO DURACIÓN
(minutos) CANTIDAD FORMATO
CD DVD Otro ¿Cuál? Video -- -- Audio -- --
Multimedia -- -- Producción electrónica
-- --
Otro ¿Cuál? -- -- DESCRIPTORESO PALABRAS CLAVE EN ESPANOL E INGLES
Son los términos que definen los temas que identifican el contenido. (En caso de duda para designar estos descriptores, se recomienda consultar con la Sección de Desarrollo de Colecciones
de la Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J en el correo [email protected], donde se les orientará).
ESPAÑOL INGLÉS Acrilamida Acrylamid Alimentos y acrilamida Food and Acrylamid
Formación de acrilamida Acrylamide formation RESUMEN DEL CONTENIDO EN ESPANOL E INGLES
(Máximo 250 palabras - 1530 caracteres) Resumen Actualmente existe una preocupación en el área de las ciencias de la salud por un nuevo compuesto encontrado en los alimentos cuando se calientan, fritan u hornean a temperatura mayores de 120 °C, la acrilamida, es un compuesto orgánico de tipo amida de color blanco, inodoro, cristalino y soluble en agua, conocido por ser empleado en la fabricación de papel, industria textil y obtención de colorantes. Lo preocupante hoy día es encontrar el compuesto en los alimentos que son ricos en almidón, ricos en azucares reductores, y al estar en altas dosis de esta sustancia provoca cambios en el sistema nervioso central, mientras que la exposición prolongada a bajas dosis refleja como resultado neuropatía periférica. Como objetivo planteado en este proyecto fue evaluar, por primera vez, los niveles de acrilamida en diversos alimentos colombianos. El método utilizado fue descrito por Dueñas et al. 2014 quien utilizó cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, teniendo la curva de calibración del método fue posible evaluar los niveles de acrilamida que presentan algunas muestras de alimentos colombianos.De los 65 alimentos analizados 19 de ellos reportaron niveles de acrilamida. Los mayores niveles reportados fueron dados en pasa bocas con 13693 ppb. Es necesario tener presente el tipo de preparación, la duración del proceso, la temperatura, de gran importancia reducir temperaturas altas en los alimentos y evitar comidas fritas o de la calle para disminuir la ingesta de alimentos con contenido de acrilamida, previniendo daños a la salud. Abstract There is now a concern in the area of health sciences with a new compound found in food when heated, baked or fried on a temperature above 120 ° C , acrylamide , organic compound of amide's type of white color, odorless, crystalline and water soluble, known to be employed in the manufacture of paper , textile industry and obtaining dye. The concern now is to find the compound in foods that are rich in starch, rich in reducing sugar, and being at high doses of this substance causes changes in the central nervous system, while prolonged exposure to low doses result reflects peripheral neuropathy. As stated goal in this project was to evaluate, for the first time, the levels of acrylamide in various foods typical in Colombia. The method used was described by Dueñas et al. 2014 who used gas chromatography coupled to mass spectrometry, having the calibration curve method was possible to evaluate the level of acrylamide present in some typical Colombian food samples . Of the 65 foods tested, 19 of them reported acrylamide levels (see Table 2). The highest levels reported were given by biscuits with 13693 ppb. It's needed having in mind type of preparation, the duration of the process, temperature, and of great importance to reduce the consumption of street foods and avoid fried foods to reduce food intake of acrylamide, preventing health damage.