Akrylamid – czy jest się czego bać
Akrylamid to silnie toksyczny związek, który powstaje w wyniku obróbki termicznej żywności bogatej w skrobię (np. frytek, chipsów, ciastek), podczas wypieku chleba oraz smażenia mięsa w wysokiej temperaturze. Występuje także w dymie papierosowym. Jaki ma wpływ na zdrowie i jak możemy go unikać?
SPIS TREŚĆI:
1. Akrylamid – czym jest i jak powstaje?
2. Akrylamid – gdzie się znajduje?
3. Akrylamid – jak można go ograniczyć?
4. Podsumowanie
1. Akrylamid – czym jest i jak powstaje?
Akrylamid to związek organiczny o niskiej masie cząsteczkowej. Jest jednym z produktów reakcji Maillarda, nazywanej też reakcją nieenzymatycznego brązowienia, która powstaje pod wpływem procesów cieplnych (zwykle przekraczających 120°C) i przy niskiej wilgotności. Proces jest bardzo złożony – polega na wielu następujących po siebie reakcjach pomiędzy cukrami redukującymi a aminokwasami, peptydami czy białkami zawierającymi wolną grupę aminową. To prowadzi do utworzenia wielu nowych związków chemicznych.
Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) w 1994 r. sklasyfikowała akrylamid jako związek mający potencjalne działanie rakotwórcze (grupa 2A). Następnie w 2015 r. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), a dokładniej panel naukowy ds. zanieczyszczeń w łańcuch żywnościowym (CONTAM), wydał naukową opinię na temat akrylamidu w żywności. Na podstawie eksperymentalnych badań na zwierzętach stwierdzono, iż związek wykazuje działanie rakotwórcze, neurotoksyczne oraz ma negatywny wpływ na reprodukcję u samców. W badaniach podkreśla się również, iż najbardziej narażone na szkodliwe działanie są dzieci ze względu na mniejszą masę ciała (S. Raffan, N.G. Halford 2019). Związek ten może dostać się do organizmu człowieka drogą oddechową, pokarmową lub poprzez skórę.
2. Akrylamid – gdzie się znajduje?
Metaanaliza wielu prac wykazała, iż najwięcej akrylamidu znajdowało się we frytkach, chipsach ziemniaczanych, herbatnikach solonych i czekoladowych, piernikach, płatkach śniadaniowych oraz kawie i jej substytutach (M. Sema i wsp. 2017). W przeprowadzonych w Polsce badaniach zauważono, że najwięcej toksycznego związku dostarczamy z pieczywa oraz ciastek. Wynika to z faktu, iż dieta Polaków obfituje w tego typu produkty (J. Zając i wsp. 2013).
Wśród procesów, które sprzyjają powstawaniu akrylamidu, wyróżnić można przede wszystkim:
– smażenie ziemniaków,
– pieczenie czy smażenie frytek,
– pieczenie i smażenie mięsa,
– pieczenia chleba oraz ciast,
– poddawanie produktów zbożowych obróbce termicznej w wysokiej temperaturze.
Im bardziej produkt lub posiłek będzie przysmażony czy przypieczony, tym wyższą zawartością związku będzie się cechował. Niestety jednak dzięki tym procesom powstają często najsmaczniejsze dania.
W wytwarzaniu akrylamidu udział bierze aminokwas asparagina. Produkty ją zawierające, które zostaną poddane obróbce termicznej w wysokich temperaturach, mogą również być źródłem toksycznego akrylamidu (np. migdały, fasola, kakao). W takim wypadku smażone czy pieczone w wysokich temperaturach orzechy to nie najlepszy pomysł na przekąskę czy posiłek. Dodatkowo potrawy oraz produkty bardziej spieczone i zarumienione zawierają więcej szkodliwego związku. Nie należy pomijać również jego występowania w papierosach.
Akrylamid jest substancją chemiczną wykorzystywaną do wytwarzania i syntezy modyfikowanych poliakrylamidów, które stosuje się np. do produkcji sztucznych tworzyw, barwników, klejów czy zapraw murarskich. Ma swoje zastosowanie w procesie uzdatniania wody i oczyszczania ścieków jako reagent chemiczny przydatny w biologii molekularnej, a także w laboratoriach chemicznych w elektroforezie służącej do prowadzenia rozdziału kwasów nukleinowych i białek. Polakrylamid wykorzystywany jest również w przemyśle tekstylnym w celu zapobiegania rozciąganiu i kurczeniu się tkanin.
3. Akrylamid – jak można go ograniczyć?
Jak producenci żywności mogą wpływać na ograniczenie poziomu akrylamidu w żywności?
Według Rozporządzenia Komisji (UE) nr 2017/2158 z dnia 20 listopada 2017 r. podmioty, które prowadzą przedsiębiorstwa spożywcze i wprowadzają na rynek artykuły spożywcze, takie jak:
– frytki,
– chipsy ziemniaczane, przekąski, krakersy i inne produkty ziemniaczane,
– pieczywo,
– płatki śniadaniowe (z wyłączeniem owsianych),
– pieczywo cukiernicze, wyroby ciastkarskie (herbatniki, ciastka, sucharki, batony zbożowe, podpłomyki, bułeczki, piernik, krakersy, inne pieczywo chrupkie),
– kawa palona, kawa rozpuszczalna,
– żywność dla dzieci i produkty zbożowe przeznaczone dla niemowląt i małych dzieci,
zobowiązane są do stosowania środków łagodzących, których celem jest osiągniecie najniższych poziomów akrylamidu.
W rozporządzeniu podkreśla się, iż stężenie substancji można obniżyć poprzez wprowadzanie dobrych praktyk higienicznych oraz stosowanie procedur, które opierają się na zasadach analiz zagrożeń i krytycznych punktów kontroli (HACCP). Dobre praktyki określane są do każdego z wyżej wymienionych produktów.
Przykładowo: do środków łagodzących zalicza się dobór odpowiednich odmian ziemniaków (takich, które zawierają najmniej prekursorów akrylamidu – cukrów redukujących; fruktozy i glukozy oraz asparaginy). Odmiany te muszą zostać udokumentowane przez firmy prowadzące przedsiębiorstwa spożywcze. Podkreśla się również, jak ważne jest odpowiednie przechowywanie i transport ziemniaków dla danej odmiany (temperatura, poziom wilgoci) oraz sprawdzanie poziomu cukrów redukujących podczas przechowywania. Do środków łagodzących zalicza się również ustalanie najniższej temperatury oleju do smażenia frytek. Uwzględnia się przy tym odmianę zmienników, rodzaj frytkownicy, wielkość bulwy, warunki uprawy, zawartość cukrów redukujących oraz wilgoci w produkcie. Technologia procesu produkcyjnego powinna zostać tak opracowana, by temperatura oleju na wyjściu z frytkownicy była możliwe jak najniższa. Ilość cukrów redukujących musi zostać zbadana przed wykorzystaniem ziemniaków. Aby usunąć cześć cukrów, stosuje się metody polegające np. na blanszowaniu słupków ziemniaków (zanurzaniu na kilkanaście do kilkudziesięciu sekund we wrzątku i następnym schłodzeniu poprzez zanurzanie w zimnej wodzie) czy stosowaniu środków mających na celu obniżenie pH wody stosowanej do mycia ziemniaków (zakwaszenie), co hamuje reakcje brązowienia. Należy również nie dopuszczać do nadmiernego spieczenia produktów ziemniaczanych.
W przypadku kawy podmioty spożywcze muszą kontrolować warunki palenia, tak by poziom akrylamidu był jak najniższy. Jeśli jest to możliwe, rozważa się stosowanie asparaginazy, czyli enzymu, który rozkłada asparaginę. W pieczywie natomiast stosuje się np. dodatek wapnia. Wykazano, iż może on zmniejszać zawartość akrylamidu o 30% (F. Xu, M.-J. Oruna-Concha, J.S Elmore 2016). Aby obniżyć poziom toksycznego związku w żywności, stosuje się również przeciwutleniacze, kwasy i ich sole. Dodatek kwasu cytrynowego, askorbinowego czy mlekowego znacząco zmniejsza stężenie akrylamidu i jest stosunkowo prostą w użyciu metodą (A.S. Albedwawi i wsp. 2021).
W sektorze rolniczym zwraca się uwagę na przestrzeganie dobrych praktyk rolniczych (poprzez odpowiednie nawożenie, np. prawidłowe stosowanie azotu) oraz fitosanitarnych (S. Raffan, N.G. Halford 2019). Co ciekawe, badacze szukają również innych rozwiązań obniżających poziom akrylamidu w żywności, np. hodowanie pszenicy, która ma niski poziom stężenia wolnej asparaginy (J. Ohm, S. Simsek, M. Mergoum 2017).
Biorąc pod uwagę toksyczność akrylamidu, producenci oraz władze muszą kontynuować proces zmniejszania jego zawartości. Unia Europejska ustaliła jego maksymalne poziomy dla różnego rodzaju produktów spożywczych oraz nakłada obowiązek ich monitorowania przez organy ds. bezpieczeństwa żywności. Całkowite jego wyeliminowanie nie jest możliwe, dlatego producenci starają się zredukować to zanieczyszczenie do możliwie najniższych poziomów.
Jak samodzielnie możemy wpływać na obniżenie poziomu akrylamidu?
– Warto wybierać większe chleby zamiast małych bochenków czy bułek. Produkty o większych rozmiarach mają mniej akrylamidu w przeliczeniu na 100 g, ponieważ zjadamy mniej skórki, a to właśnie tam znajduje się najwięcej związku.
– Należy czytać składy kupowanych produktów, np. ciast czy mrożonych półproduktów. Dodanie wodorowęglanu amonu może przyczyniać się do zwiększenia poziomu akrylamidu.
– Podczas domowych wypieków powinno stosować się możliwe najniższą temperaturę oraz możliwe najkrótszy czas pieczenia. Lepszym wyborem będzie również pieczywo na zakwasie. Warto obniżyć pH ciasta – tutaj najlepiej sprawdzi się dodatek np. soku z cytryny. Należy pamiętać, iż upieczone ciasto powinno schnąć powoli. Im dłużej pozostanie wilgotne, tym mniej akrylamidu będzie zawierało.
– Można także zastąpić cukry redukujące – zamiast cukru do pieczenia warto użyć polioli, np. ksylitolu. Trzeba mieć jednak na uwadze, iż spożyty w nadmiernej ilości ksylitol może wywoływać efekt przeczyszczający i powodować wzdęcia oraz bóle brzucha. Osoby dorosłe zazwyczaj dobrze tolerują dawki na poziomie ok. 40 g/dobę.
– Zaleca się unikanie zbyt mocno wysmażonych posiłków, przypieczonych produktów ziemniaczanych czy zbożowych (np. tostów, smażonych ziemniaków).
– Szczególnie warto ograniczyć podawanie dzieciom słodkich wypieków, chipsów, płatków śniadaniowych czy frytek.
– Na ile to możliwe, lepiej zastąpić smażenie i pieczenie gotowaniem.
– Należy również unikać narażania się na dym papierosowy oraz zaprzestać palenia papierosów, co z pewnością zmniejszy zagrożenie dla zdrowia.
4. Podsumowanie
Biorąc pod uwagę stwierdzoną szkodliwość akrylamidu, powinno się spożywać mniej produktów zawierających podwyższoną zawartość tego związku. Jednocześnie producenci żywności, korzystając z doświadczenia badaczy oraz najnowszych danych naukowych, wprowadzają do technologii modyfikacje umożliwiające zmniejszenie zawartości akrylamidu w produktach. Warto również wiedzieć, jak samemu można zredukować jego ilość w codziennej diecie.
Określ swój cel treningowy, a my pomożemy Ci go osiągnąć.
Bibliografia
Albedwawi A.S. et al., An overview of microbial mitigation strategies for acrylamide: Lactic acid bacteria, yeast, and cell-free extracts, „LWT” 2021, 143, epub.
Benford D. et al., Scientific Opinion on acrylamide in food, „EFSA Journal” 2015, 13(6), epub.
Bertazzi P.A. et al., Acrylamide, IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemical to Humans. Volume 60. Some Industrial Chemicals, Lyon 1994, 389–433.
Koszucka A. et al., Acrylamide in human diet, its metabolism, toxicity, inactivation and the associated European Union legal regulations in food industry, „Critical Reviews in Food Science and Nutrition” 2020, 60(10), 1677–1692.
Krishnakumar T., Visvanathan R., Acrylamide in Food Products: A Review, „Journal of Food Processing & Technology” 2014, 5(7), epub.
Ohm J., Simsek S., Mergoum M., Variation of protein MWD parameters and their associations with free asparagine concentration and quality characteristics in hard red spring wheat, „Journal of Cereal Science” 2018, 79, 154–159.
Pedreschi F., Mariotti M.S., Granby K., Current issues in dietary acrylamide: formation, mitigation and risk assessment, „Journal of the Science of Food and Agriculture” 2014, 94(1), 9–20.
Raffan S., Halford N.G., Acrylamide in food: Progress in and prospects for genetic and agronomic solutions, „Annals of Applied Biology” 2019, 175(3), 259–281.
Rozporządzenie Komisji (UE) 2017/2158 z dnia 20 listopada 2017 r. ustanawiające środki łagodzące i poziomy odniesienia służące ograniczeniu obecności akryloamidu w żywności, „Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej” 2017, L304, 24–44.
Sarion C., Codină G.G., Dabija A., Acrylamide in Bakery Products: A Review on Health Risks, Legal Regulations and Strategies to Reduce Its Formation, „International Journal of Environmental Research and Public Health” 2021, 18(8), epub.
Semla M. et al., Acrylamide: a Common Food Toxin Related to Physiological Functions and Health, „Physiological Research” 2017, 66(2), 205–217.
Xu F., Oruna-Concha M.-J., Elmore J.S., The use of asparaginase to reduce acrylamide levels in cooked food, „Food Chemistry” 2016, 210, 163–171.
Zając J. et al., Dietary acrylamide exposure in chosen population of South Poland, „Annals of Agricultural and Environmental Medicine” 2013, 20(2), 351–355.
