Iwona Gielecińska, Hanna Mojska
ZAWARTOŚĆ AKRYLOAMIDU W PRODUKTACH ZIEMNIACZANYCH I ZBOŻOWYCH PRZYGOTOWANYCH
W WARUNKACH DOMOWYCH* Zakład Metabolomiki
Instytutu Żywności i Żywienia w Warszawie Kierownik: dr hab. n. farm. H. Mojska, prof. nadzw. IŻŻ
Celem pracy było oznaczenie zawartości akryloamidu, metodą chromatografi i cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS), w smażonych produktach ziemniaczanych i zbożowych przygotowanych warunkach domowych. Hasła kluczowe: akryloamid, smażone produkty ziemniaczane i zbożowe
przygo-towane w domu, metoda LC-MS/MS.
Keywords: acrylamide, home-made fried potato and cereals products, LC-MS/MS method.
Akryloamid (AA) jest związkiem chemicznym sklasyfi kowanym przez Między-narodową Agencję Badań nad Rakiem, jako związek „prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi” (grupa 2A) (1). W żywności AA powstaje w wyniku reakcji Maillarda pomiędzy wolną asparaginą a cukrami redukującymi, głównie glukozą i frukto-zą, w czasie obróbki termicznej (powyżej 120ºC). Głównym źródłem akryloamidu w diecie są produkty ziemniaczane m.in. frytki i chipsy, przetwory zbożowe m.in. pieczywo, płatki śniadaniowe, ciasteczka oraz kawa i jej substytuty (2–5).
Jak wynika z licznych badań (5–9), zawartość akryloamidu w żywności, wy-twarzanej na skalę przemysłową, waha się w szerokim zakresie od poniżej 10 do ponad 8000 μg/kg w zależności od produktu. Natomiast stosunkowo mało wiadomo o zawartości akryloamidu w żywności przygotowywanej w domu.
Celem badań było oznaczenie zawartości akryloamidu w wybranych smażonych produktach ziemniaczanych i zbożowych przygotowywanych w domu. Badania miały charakter pilotażowy.
MATERIAŁ I METODY
Materiał do badań stanowiło 15 próbek smażonych produktów o średnim stopniu przypieczenia, w tym 5 próbek naleśników bez dodatków (sam placek), 5 – racuchów
(z jabłkiem lub jabłkiem i serem białym lub bez dodatków) oraz 5 – placków ziemniaczanych. Na jedną próbkę składały się minimum 4 sztuki danego produktu przygotowane przez tę samą osobę w domu. Produkty pobierano z tej samej patelni z kolejnych smażeń. Każdą z 5 próbek danej grupy produktów przygotowała inna osoba. Osobom przygotowującym smażone potrawy mączne i ziemniaczane nie przekazywano żadnych wskazówek co do sposobu ich przyrządzenia. Potrawy po dostarczeniu do laboratorium rozdrabniano w malakserze, a następnie przechowy-wano w stanie zamrożonym (temp. ok. –18°C) do czasu analizy.
Zawartość akryloamidu w próbkach oznaczono metodą chromatografi i cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS), jak opisano wcześniej (10). Ocena statystyczna wyników
Uzyskane wyniki badań opracowano za pomocą arkusza kalkulacyjnego Excel. Zawartość akryloamidu w produktach smażonych podano jako medianę oraz war-tość minimalną i maksymalną. Wyniki przedstawiono w μg/kg oraz w μg/porcję produktu.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Wyniki zawartości akryloamidu w badanych produktach przestawiono w tab. I.
Ta b e l a I. Zawartość akryloamidu w przebadanych smażonych produktach ziemniaczanych i zbożowych Ta b l e I. Acrylamide level in home-made fried potato and cereals products
Grupa produktów Liczba przebadanych próbek Zawartość akryloamidu μg/kg produktu μg/porcję*
mediana zakres mediana zakres
Placki ziemniaczane 5 869 650 ÷ 2110 182 137 ÷ 443
Naleśniki 5 45 43 ÷ 52 6,5 6,2 ÷ 7,5
Racuchy 5 67 44 ÷ 75 10,1 6,6 ÷ 11,3
* Jedna porcja to: 3 placki ziemniaczane (210 g), 3 naleśniki (sam placek) (144 g), 6 średnich racuchów (150 g)
Wśród przebadanych produktów, największą zawartością akryloamidu odznaczały się placki ziemniaczane. Poziom badanego związku wynosił przeciętnie 869 μg/kg i był o ok. 20% większy niż stwierdzony w popularnych w Szwajcarii smażonych plackach rösti (11). Jeszcze mniejsze (o ok. 1/3) wartości w porównaniu do naszych badań stwierdzono w Niemczech (8, 12). Warto przy tym zaznaczyć, że największe, uzyskane przez Mosbach-Schulz i współpr. (8), wartości były zbliżone do oznaczo-nych w obecoznaczo-nych badaniach. Równie dużą zawartość AA w pojedynczych próbkach placków ziemniaczanych stwierdził McCombie i współpr. (11).
Zdecydowanie mniejszą przeciętną zawartość akryloamidu, w porównaniu do prezentowanych danych, uzyskała Michalak i współpr. (13) w poddanych obróbce termicznej półproduktach placków ziemniaczanych zakupionych na polskim rynku.
Prawdopodobnie jest to związane ze stosowaniem w procesie przemysłowej pro-dukcji półproduktów ziemniaczanych różnych „narzędzi” obniżających zawartość akryloamidu w produkcie fi nalnym, w tym m.in. odpowiednich odmian ziemniaków i warunków ich przechowywania, metod blanszowania, suszenia, a także monito-rowanie parametrów obróbki termicznej. Tego rodzaju działania nie są stosowane w warunkach domowych.
Analiza uzyskanych danych wykazała, że 4 z 5 próbek przebadanych placków ziemniaczanych zawierały akryloamid w ilości od 650 do 924 μg/kg. W przypadku jednej próbki, zawartość tego związku była prawie 2,5-krotnie większa w porów-naniu do przeciętnej zawartości w całej grupie i wynosiła 2110 μg/kg. Placki te odznaczały się znacznie ciemniejszą barwą w porównaniu do pozostałych bada-nych produktów, a jak wynika z wcześniejszych badań własbada-nych (14), barwa sma-żonych produktów ziemniaczanych dodatnio koreluje z zawartością akryloamidu w produkcie fi nalnym. Wnioskowanie o wpływie innych czynników na tak duże zróżnicowanie zawartości AA w obrębie badanej grupy jest trudne z uwagi na brak danych dotyczących m.in. odmiany zastosowanych ziemniaków i warunków ich przechowywania oraz czasu i temperatury smażenia.
Ponad 10-krotnie mniejszą zawartością akryloamidu, w porównaniu do plac-ków ziemniaczanych, odznaczały się smażone produkty mączne. Warto podkreślić, że brak jest danych o zawartości akryloamidu w tego typu produktach w Polsce. Najmniejszą przeciętną zawartość badanego związku stwierdzono w naleśnikach, a o połowę większą w różnego rodzaju racuchach, odpowiednio 45 i 67 μg/kg. W obydwu rodzajach produktów stwierdzono małe zróżnicowanie zawartości akry-loamidu w obrębie grupy. Tak zbliżone poziomy AA wynikają prawdopodobnie z podobnego składu surowcowego wszystkich przebadanych naleśników oraz racu-chów, tj. tych składników (rodzaj mąki, środki spulchniające), które mogą wpływać na poziom akryloamidu w produkcie gotowym do spożycia.
Oznaczona zawartość akryloamidu w próbkach naleśników była zbliżona do wyników uzyskanych przez Sadd i Hamlet (15), natomiast znacznie większa w po-równaniu do poziomów stwierdzonych w badaniach holenderskich (5), szwedzkich (16), amerykańskich (17) i australijskich (18). Również mniejszą zawartością ba-danego związku odznaczały się produkty przebadane przez Leung i współpr. (19) w Hong Kongu. Jednak jak podkreślają sami autorzy, były to naleśniki głównie wg receptury chińskiej i japońskiej, a ich skład i sposób przygotowywania może się znacząco różnić od tradycyjnych europejskich. Podobnie może być w przypadku naleśników przebadanych w Chinach przez Chen i współpr. (20), w których śred-nia zawartość akryloamidu była o ponad połowę większa od wartości przeciętnej obliczonej w obecnych badaniach.
Pobranie akryloamidu z całodzienną dietą osoby dorosłej, oszacowane we wcze-śniejszych badaniach własnych (2), wynosiło średnio 23,05 μg/osobę. Przeliczając oznaczoną zawartość akryloamidu na teoretyczną porcję produktu należy zaznaczyć, że jedna porcja naleśników lub racuchów może dostarczać podobne ilości badanego związku jak miseczka płatków zbożowych, dwie garście paluszków, 100 g kawałek pizzy lub duży kubek kawy zbożowej z cykorią. Z kolei porcja placków ziemnia-czanych dostarcza znacznie więcej akryloamidu niż duża paczka (XXL) chipsów ziemniaczanych.
PODSUMOWANIE
Uzyskane wyniki pokazują, że przygotowywane w domu smażone produkty zbo-żowe i ziemniaczane są źródłem akryloamidu w diecie. Szczególnie dużą zawarto-ścią badanego związku odznaczały się placki ziemniaczane. Istotne z punktu widze-nia zdrowia publicznego byłoby opracowanie zaleceń dla konsumentów w zakresie przygotowywania produktów wysoko węglowodanowych w warunkach domowych, z uwzględnieniem surowców i parametrów obróbki kulinarnej, które mają istotny wpływ na powstawanie akryloamidu w żywności.
I. G i e l e c i ń s k a, H. M o j s k a
ACRYLAMIDE LEVEL IN HOME-MADE POTATO AND CEREALS PRODUCTS S u m m a r y
Introduction. Acrylamide is a neurotoxic and carcinogenic compound, which mainly formed in
carbohydrate-rich foods through the Maillard reaction between free asparagine and sugars (glucose and fructose).
Aim. The aim of our study was to determine of acrylamide (AA) content in home-made fried potato
and cereals dishes.
Material and Methods. Determination of AA level was performed in the following products:
pan-cakes (n = 5), cereals pies (n = 5) and potato panpan-cakes (n = 5) using LC-MS/MS method.
Results. The highest acrylamide level, reaching 869 μg/kg (range: 650 ÷ 2110 μg/kg), we found in
potato pancakes. Cereals pies was characterized by more than 10-fold lower AA content compare to potato pancakes. The median acrylamide level in the pancakes was 45 μg/kg (range: 43 ÷ 52 μg/kg), and in the cereals pies – 67 μg/kg (range: 44 ÷ 75 μg/kg). As we calculated one serving of potato pan-cakes (n = 3) can provides from about 137 to over 440 μg of acrylamide. For comparison one portion of cereal pancakes provides from approx. 6 to 7.5 μg/portion (3 pancakes) and the cereal pies from approx. 7 to more than 11 μg/portion.
Conclusion. The results show that home-made fried potato dishes, especially potato pancakes, may
be a signifi cant source of acrylamide in the diet.
PIŚMIENNICTWO
1. International Agency for Research on Cancer (IARC): Acrylamide, IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Some industrials chemicals, vol. 60. International Agency for Research on Cancer: Lyon, France, 1994; 389-433. – 2. Mojska H., Gielecińska I., Szponar L., Ołtarzewski M.: Estimation of the dietary acrylamide exposure of the Polish population. Food Chem. Toxicol., 2010, 48, 2090-2096. – 3. Normandin L., Bouchard M., Ayotte P., Blanchet C., Becalski A., Bonvalot Y., Phaneuf D., Lapointe C., Gagné M., Courteau M. : Dietary exposure to acrylamide in adolescents from a Canadian urban center. Food Chem. Toxicol., 2013, 57: 75-83. – 4. Sirot V., Hom-met F., Tard A., Leblanc J.-C.: Dietary acrylamide exposure of the French population: Results of the second French Total Diet Study. Food Chem. Toxicol., 2012, 50: 889-894. – 5. Konings E.J.M., Baars A.J., van Klaveren J.D., Spanjer M.C., Rensen P.M., Hiemstra M., van Kooij J.A., Peters P.W.J.: Acryl-amide exposure from foods of the Dutch population and an assessment of the consequent risk. Food Chem. Toxicol., 2003, 41: 1569-1579. – 6. European Food Safety Authority. Panel on Contaminants in the Food Chain: Scientifi c Opinion on acrylamide in food. EFSA Journal 2015, 13 (6): 4104 [321 pp]. https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4104. – 7. DTU Food (National Food Institute, Technical University of Denmark): Chemical contaminants 2004-2011. Food monitoring 2004-2011. July 2013. www.food.dtu.dk. – 8. Mosbach-Schulz O., Seiffert I., Sommerfeld C.: Abschätzung der Acrylamid-Aufnahme durch hochbelastete Nahrungsmittel in Deutschland. 2003. http://www.bfr.bund.de/cm/
343/ab-schaetzung_der_acrylamid_aufnahme_durch_hochbelastete_nahrungsmittel_in_deutschland_studie.pdf. – 9. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M.: Zawartość akryloamidu w żywności w Polsce w świetle aktualnych zaleceń Unii Europejskiej. Probl. Hig. Epidemiol., 2011, 92(3): 625-628. – 10. Mojska H., Gielecińska I., Małecka K.: Oznaczanie zawartości akryloamidu w produktach ziemniaczanych metodą GC-MS/MS oraz LC-MS/MS. Roczn. PZH 2010, 61(3): 237-242.
11. McCombie G., Biedermann M., Biedermann-Brem S., Suter G., Eicher A., Pfefferle A.: Acrylamide on a fried potato dish (rösti) from restaurants in Zurich, Switzerland. Food Addit. Contam. Part B 2016, 9 (1): 21-26. – 12. Sörgel F., Weissenbacher R., Kinzig-Schippers M., Hofmann A., Illauer M., Skott A., Landersdorfer C.: Acrylamide: Increased concentrations in homemade food and fi rst evidence of its variable absorption from food, variable metabolism and placental and breast milk transfer in humans. Chemotherapy 2002, 48: 267-274. – 13. Michalak J., Gujska E., Klepacka J.: The effect of domestic preparation of some potato products on acrylamide content. Plant Foods Hum. Nutr., 2011, 66: 307-312. – 14. Mojska H., Gielecińska I., Marecka D., Kłys W.: Badania nad wpływem składników surowcowych i czynników technologicznych na poziom akryloamidu we frytkach ziemniaczanych. Roczn. PZH 2008; 59(2): 163-172. – 15. Sadd P., Hamlet C.: The formation of acrylamide in UK cereal products. W: Chemistry and Safety of Acrylamid in Food. (eds Friedman M., Mottram D.) Springer Science + Business Media, Inc., 2005: 415-429. – 16. Svensson K., Abramsson L., Becker W., Glynn A., Hellenäs K.-E., Lind Y., Rosén J.: Dietary intake of acrylamide in Sweden. Food Chem. Toxicol., 2003; 41: 1581-1586. – 17. Tran N.L., Barraj L.M., Murhpy M.M., Bi X.: Dietary acrylamide exposure and hemoglobin adducts – National Health and Nutrition Examination Survey (2003-04). Food Chem. Toxicol., 2010; 48: 3098-3108. – 18. Croft M., Tong P., Fuentes D., Hambridge T.: Australian survey of acrylamide in carbohydrate-based foods. Food Addit. Contam., 2004; 21(8): 721-736. – 19. Leung K.S., Lin A., Tsang C.K., Yeung S.T.K.: Acrylamide in Asian foods in Hong Kong. Food Addit. Contam., 2003; 20(12): 1105-1113. – 20. Chen Y.-H., Xia E.-Q., Xu X.-R., Ling W.-H., Li S., Wu S., Deng G.-F., Zou Z.-F., Zhou J., Li H.-B.: Evaluation of acrylamide in food from China by a LC/MS/MS method. Int. J. Environ. Res. Public Health 2012; 9: 4150-4158.
