Czym jest akrylamid? Jakie czynniki sprzyjają powstawaniu akrylamidu? Produkty z wysoką zawartością akrylamidu.

Analizując branże piekarniczą i cukierniczą pod kątem pojawia­jących się w produktach zanie­czyszczeń, najczęściej wymieniane są bak­terie i grzyby, ewentualnie metale szkodliwe dla zdrowia czy fizyczne zanieczyszczenia surowców. Producent może w dużej mie­rze wyeliminować to ryzyko, zachowując podstawowe zasady higieny podczas wy­twarzania oraz wdrażając plan wnikliwej kontroli dostawców przy przyjmowaniu produktów do zakładu. Jednakże istnieje grupa substancji zanieczyszczających pro­dukt, tzw. zanieczyszczeń procesowych. Są to związki chemiczne, które tworzą się podczas produkcji, innymi słowy, nie są one wnoszone za pośrednictwem stosowanych surowców, natomiast są obecne w produk­cie końcowym. Jedną z takich substancji, o której w ostatnim czasie jest coraz gło­śniej, jest akrylamid.

Akrylamid – co to jest?    
To związek chemiczny powstający najczę­ściej jako produkt tzw. reakcji Maillarda, podczas której wolna asparagina łączy się z cukrem redukującym. Asparagina to nic innego jak aminokwas występujący w su­rowcach roślinnych, np. w zbożach. Z kolei cukrem redukującym może być zarówno glukoza, jak i fruktoza. Aby w obecności tych składników reakcja ta miała miejsce, oprócz obecności nieaktywnej matrycy, jaką jest np. skrobia, oraz niskiej wilgot­ności, musi być spełniony jeszcze jeden wa­runek, tj. temperatura powyżej 120°C. Po­nieważ nietrudno o takie warunki przy produkcji piekarskiej i cukierniczej, akry­lamid jest obecny w pieczywie, ciastkach, herbatnikach, piernikach itp. Analizując jego zawartość w środkach spożywczych, można zaobserwować, że najmniejsze jego ilości znajdują się w słoiczkowych produk­tach przeznaczonych dla niemowląt i ma­łych dzieci oraz w świeżym pieczywie, nato­miast większe – w płatkach śniadaniowych, ciastkach i krakersach, a także w pieczywie chrupkim. Zdecydowanie wysoki jego po­ziom stwierdza się we frytkach, chipsach ziemniaczanych oraz kawie, zarówno ziar­nistej, jak i w jej substytutach, szczególnie tych zawierających w składzie cykorię.

W produktach piekarniczych i cukierniczych dla powstawania akrylamidu pierwszorzędowe znaczenie ma wysoka zawartość asparaginy oraz wynikająca ze stosowanej receptury obecność wodorowęglanu amonu (proszek do pieczenia).

Rys. 1. Czynniki wpływające na powstawanie akrylamidu w żywności

Substancja rakotwórcza dla ludzi
W 1994 r. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem zaliczy­ła akrylamid do grupy 2A, co oznacza, że uznano go za sub­stancję prawdopodobnie rakotwórczą. Istnieje wiele badań prowadzonych na zwierzętach, potwierdzających kancerogenne działanie tej substancji. Na dzień dzisiejszy nie ma wystarcza­jących badań dotyczących wpływu pobieranego wraz z poży­wieniem akrylamidu na występowanie nowotworów u ludzi. Odważniejsi badacze w celach naukowych ryzykowali własne zdrowie, posuwając się nawet do połykania znaczonego akry­lamidu. Dzięki ich poświęceniu wiemy, że ta rozpuszczalna w wodzie substancja jest wydalana wraz z moczem w ilości około 50% po upływie kilku godzin. Stwierdzono, że obecność akrylamidu w diecie powoduje statystycznie istotny wzrost ry­zyka wystąpienia raka jajnika (wśród kobiet po menopauzie), raka macicy (wśród kobiet niepalących) oraz raka nerek (za­równo wśród kobiet, jak i wśród mężczyzn). Zaobserwowano również zależność pomiędzy poziomem akrylamidu a rakiem piersi (u kobiet palących). Istotny jest także wzrost świadomo­ści na temat tej substancji wśród kobiet w ciąży, gdyż spoży­wanie przez nie żywności zawierającej duże ilości akrylamidu skutkuje niższą masą urodzeniową dziecka. Na niekorzystne skutki wynikające ze spożywania tej substancji najbardziej narażone są dzieci oraz młodzież, co wynika z ich specyficznej diety – grupa ta spożywa znaczne ilości chipsów oraz frytek, będących jej istotnym źródłem.

Czy Unia Europejska jest bezczynna?
Zdecydowanie nie. Od wielu lat prowadzone są w tym zakre­sie badania. Co roku przedstawiciele Państwowej Inspekcji Sanitarnej pobierają do badań laboratoryjnych 140 prób żyw­ności. Liczba prób przydzielonych do poboru w danym pań­stwie ustalana jest na podstawie liczby jego mieszkańców. Najwięcej analiz muszą wykonać Niemcy, dla których ustalono 230 próbek, a najmniej m.in. Estonia i Cypr – po 40 próbek. Wszystkie kraje członkowskie pobierają te same kategorie produktów z wyjątkiem jednej, której wybór pozostawiono do dyspozycji państwu członkowskiemu.

NR KATEGORII	GRUPA PRODUKTÓW
1	frytki w postaci gotowej do spożycia
2	chipsy ziemniaczane
3	wstępnie smażone frytki
4	pieczywo świeże
5	płatki śniadaniowe
6	pieczywo chrupkie, ciastka, krakersy
7	kawa i jej substytuty
8	żywność dla małych dzieci
9	zbożowa żywność dla małych dzieci
10	inne produkty

W ramach kategorii 10 w Polsce na przestrzeni lat badano: chrupki, mleko początkowe i następne dla niemowląt, plac­ki ziemniaczane wstępnie smażone, prażynki ziemniaczane, piernik, prażone migdały i suszone śliwki.
Podstawą prawną, w której zawarto wartości wskaźnikowe dotyczące akrylamidu obecnego w żywności, jest Zalecenie Komisji z 8.11.2013 r. w sprawie dochodzeń dotyczących jego poziomów w żywności. Nie należy ich jednak traktować jako progu bezpieczeństwa.

Wysoki poziom akrylamidu w produkcie – co dalej…
W przypadku stwierdzenia w produkcie zawartości akrylami­du w ilości powyżej wartości określonej w zaleceniu organy urzędowej kontroli żywności (sanepid) przeprowadzają po­stępowanie wyjaśniające w sprawie przyczyn tak wysokiej jego zawartości, badając sposób produkcji lub przetwórstwa. W praktyce kontroli zostaje poddany cały proces produkcyjny oraz dokumentacja HACCP. Sprawdzane jest, czy w ramach analizy zagrożeń uwzględniono etapy mogące prowadzić do po­wstawania akrylamidu oraz czy wprowadzono odpowiednie środki je ograniczające.

Obecnie Komisja Europejska pracuje nad projektem rozporządzenia dotyczącego stosowania Kodeksu Do­brej Praktyki w celu obniżania poziomu akrylamidu. Projekt ten był już kilkakrotnie zmieniany, jego autorzy za­kładają, że rozporządzenie to wejdzie w życie wiosną 2017 r.

Acrylamide Toolbox
Organizacja FoodDrinkEurope, której członkiem jest Polska Federacja Producentów Żywności, stworzyła zestaw narzędzi pomagający w obniżaniu poziomu akrylamidu w żywności. Celem tego zestawu jest dostarczenie producentom opisów metod, jakie mogą wykorzystywać w celu zapobiegania lub redukcji poziomu wytwarzanego akrylamidu w określonych procesach i produktach. Największy wpływ na tworzenie tej substancji mają: czynnik agronomiczny (asparagina i cukry re­dukujące), receptura, przetwarzanie, ostateczne przyrządzanie.

Rys. 2. Modyfikowalne przez producenta czynniki wpływające na poziom akrylamidu w produktach zbożowych

W przypadku produktów zbożowych to nie zawartość cukrów redukujących jest głównym czynnikiem decydującym o powstawaniu akrylamidu. Istotna w tym przypadku jest zawartość aspa­raginy, znajdującej się w większych ilo­ściach w okrywie ziarna, w porównaniu z bielmem. Ilość ta jest bardzo różna na­wet w obrębie tej samej odmiany zboża. Przypuszcza się, że wpływ na to mają warunki uprawne, a przede wszystkim nawożenie – im więcej siarki w podłożu, tym mniej asparaginy w ziarnie. A zatem stosowanie nawozów z tym pierwiast­kiem może przyczyniać się do obniżania zawartości asparaginy w ziarnie.

Korzyści przynosi także modyfikacja re­ceptury. Stwierdzono, że istotnemu obni­żeniu zawartości akrylamidu w produkcie końcowym sprzyja zmniejszenie ilości stosowanego wodorowęglanu amonu. Optymalna jest jego zamiana na wodo­rowęglan sodu, najlepiej w połączeniu z dodatkiem kwasów organicznych zmie­niających pH. Niestety efektem tej mo­dyfikacji jest także zmiana właściwości organoleptycznych produktu, takich jak smak i barwa. Stosowanie niższej zawar­tości wodorowęglanu amonu skutkuje bardzo jasną barwą produktu końco­wego, co nie zawsze jest akceptowane przez odbiorców, np. w przypadku pier­niczków. Jednakże nie ma to znaczenia, jeżeli produkt zostaje poddany np. lu­krowaniu, glazurowaniu, czy w sytuacji, gdy na jego powierzchni znajdą się róż­nego rodzaju posypki, np. z orzechów. Z kolei wykorzystanie wodorowęglanu sodu może powodować zmianę smaku na bardziej alkaliczny.

Innym rozwiązaniem powodującym ob­niżenie zawartości akrylamidu w pro­dukcie końcowym jest stosowanie jako surowca glukozy zamiast bardziej reak­tywnej fruktozy. Jeżeli używany jest sy­rop glukozowo-fruktozowy, należy zwra­cać uwagę, aby zawartość fruktozy była możliwie jak najniższa.

Istnieje także kilka innych łatwych do zastosowania w praktyce sposobów obniżających poziom akrylamidu w pro­dukcie gotowym:
• wielkość porcji – znaczenie ma sto­sunek powierzchni do objętości, np. duży chleb będzie miał niższą zawar­tość akrylamidu niż mała bułka, gdyż znajduje się on głównie w skórce lub zaraz pod nią;
• fermentacja drożdżowa – wydłuże­nie czasu fermentacji może prowadzić do obniżenia zawartości asparaginy w produkcie;
• dodatek asparaginazy;
• kontrola temperatury wypieku i barwy produktu. W celu ułatwienia pracy moż­na np. wprowadzić skalę kolorystyczną w postaci zdjęć gotowego produktu wy­pieczonego z zaznaczeniem, przy jakiej barwie należy go zakończyć. Należy uni­kać dopiekania chleba aż do uzyskania ciemnej skórki – pieczywo jaśniejsze ma niższą zawartość akrylamidu.

Rys. 3. Możliwe do zastosowania czynniki obniżające zawartość akrylamidu w produkcie końcowym

Całkowita eliminacja akrylamidu z żyw­ności jest praktycznie niemożliwa. Jed­nakże można dążyć do obniżenia jego ilości w danym produkcie.

Ewa Turek
pracownik działu Nadzoru Sanitarnego Higieny Żywności, Żywienia i Przedmiotów Użytku Wojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Katowicach; doktorantka Wydziału Zdrowia Publicznego w Bytomiu, Śląskiego Uniwersytetu Medycz­nego w Katowicach.