Akryloamid w kawie, ciastkach, waflach i przekąskach

Akryloamid to związek chemiczny powstający w żywności przede wszystkim podczas intensywnej obróbki cieplnej produktów zawierających naturalne prekursory reakcji brązowienia. Rozporządzenie Komisji (UE) 2017/2158 opisuje go jako zanieczyszczenie i zagrożenie chemiczne w łańcuchu żywnościowym. Związek może tworzyć się między innymi z asparaginy oraz cukrów w warunkach typowych dla pieczenia, smażenia i prażenia.

Nie chodzi więc o składnik celowo dodawany do kawy, herbatników czy chipsów. Jego obecność jest związana z przebiegiem procesu technologicznego oraz właściwościami surowca. EFSA wskazuje, że akryloamid powstaje głównie w produktach skrobiowych podczas obróbki w temperaturach powyżej około 120°C i przy małej wilgotności. Reakcje prowadzące do jego powstawania są powiązane z reakcją Maillarda, która jednocześnie odpowiada za barwę, aromat i część cech sensorycznych produktu.

Najważniejsze czynniki to rodzaj i skład surowca, ilość prekursorów, temperatura, czas ogrzewania oraz wilgotność. W produktach zbożowych znaczenie ma między innymi ilość asparaginy i cukrów redukujących, a w produktach ziemniaczanych również odmiana, warunki przechowywania oraz nagromadzenie cukrów redukujących. W kawie znaczenie ma pochodzenie i skład mieszanki oraz warunki palenia.

Proces nie działa według jednej prostej zasady „im wyższa temperatura, tym zawsze większy wynik”. Poszczególne matryce żywnościowe różnią się składem, wilgotnością i przebiegiem reakcji. Dlatego rozporządzenie nie nakazuje jednego parametru procesu dla wszystkich produktów. Wymaga raczej dobrania środków ograniczających do konkretnej kategorii i produktu, z zachowaniem bezpieczeństwa mikrobiologicznego, jakości oraz cech sensorycznych.

W praktyce przedsiębiorstwo powinno identyfikować etap, na którym akryloamid powstaje w największym stopniu, oraz kontrolować zmienne mające największy wpływ. Dla jednego produktu będzie to profil prażenia, dla innego końcowa temperatura pieczenia, zawartość wilgoci, skład receptury albo jakość surowca.

Dla kawy rozporządzenie rozróżnia kawę paloną i kawę rozpuszczalną, dlatego porównanie wyniku musi być wykonane z właściwą wartością. W zakresie środków ograniczających producent powinien uwzględniać skład mieszanki. W załączniku I wskazano, że produkty oparte na ziarnach Robusta mają tendencję do wyższych poziomów akryloamidu niż produkty oparte na Arabice, co należy brać pod uwagę w ocenie ryzyka.

Najważniejszym elementem procesu jest identyfikacja krytycznych warunków palenia pozwalających ograniczyć powstawanie akryloamidu przy jednoczesnym uzyskaniu docelowego profilu sensorycznego. Kontrola warunków palenia powinna być częścią programu wstępnego w ramach dobrej praktyki produkcyjnej. Rozporządzenie wskazuje również na rozważenie zastosowania asparaginazy, o ile jest to możliwe i skuteczne.

Dla firmy kupującej gotową kawę ważne są przede wszystkim specyfikacja dostawcy, ustalenie typu produktu i wiarygodna dokumentacja analityczna. Sam stopień palenia opisany na opakowaniu nie pozwala obliczyć zawartości akryloamidu.

Dla produktów z masy ziemniaczanej regulacja obejmuje chipsy, przekąski, krakersy i inne podobne wyroby. Producent powinien ustalić docelową zawartość cukrów redukujących w odwodnionych składnikach ziemniaczanych oraz potwierdzać ją przed użyciem. Gdy surowiec przekracza ustaloną specyfikację, potrzebne są dodatkowe środki ograniczające.

Przy projektowaniu receptury należy ocenić możliwość częściowego zastąpienia składników ziemniaczanych surowcami o mniejszym potencjale tworzenia akryloamidu. W mokrych układach ciastowych można rozważyć asparaginazę, obniżenie pH albo sole wapnia, ale nie wolno zakładać, że każdy środek będzie działał tak samo w każdej recepturze.

Podczas smażenia i pieczenia przedsiębiorstwo powinno określić i rejestrować warunki procesu. Dla smażonych produktów z masy ziemniaczanej temperatura oleju na wyjściu z frytownicy ma być tak niska, jak jest to praktycznie możliwe przy zachowaniu jakości i bezpieczeństwa. Rozporządzenie przewiduje dodatkowe uzasadnienie danymi, gdy określone temperatury są wyższe, oraz wymaga kontroli wilgotności produktu końcowego.

Plan powinien łączyć kontrolę surowców, receptury, procesu i produktu końcowego. Najpierw należy ustalić, która kategoria rozporządzenia dotyczy produktu i które środki z załącznika I albo II mają zastosowanie. Następnie warto zdefiniować mierzalne parametry procesu, zakres akceptacji oraz sposób reakcji na odchylenie.

W praktyce mogą to być: specyfikacja zawartości cukrów redukujących w surowcach ziemniaczanych, kwalifikacja dostawcy składników poddanych wcześniejszej obróbce cieplnej, określenie profilu palenia kawy, dobór temperatury i czasu wypieku, monitorowanie wilgotności, kontrola barwy oraz formalna procedura zmian receptury. Nie każda metoda będzie odpowiednia dla każdego produktu.

Środki ograniczające nie mogą tworzyć nowego zagrożenia. Nie należy obniżać temperatury lub skracać procesu w sposób, który pogarsza bezpieczeństwo mikrobiologiczne, trwałość albo zgodność z innymi wymaganiami. Celem jest optymalizacja, a nie prosty minimalizm temperaturowy.

Pierwszym krokiem jest potwierdzenie, że wynik odniesiono do właściwej kategorii produktu i że próbka oraz analiza są wiarygodne. Następnie trzeba przejrzeć środki ograniczające i ustalić, gdzie proces mógł odbiegać od warunków zatwierdzonych: surowiec, skład receptury, profil termiczny, wilgotność, wielkość produktu, czas procesu albo zmiana dostawcy.

Rozporządzenie wymaga dostosowania procesu i kontroli z celem zejścia poniżej poziomu odniesienia przy zachowaniu zasady ALARA. Działania powinny zostać udokumentowane, a ich skuteczność potwierdzona nowym reprezentatywnym pobraniem próbek i analizą. To ważne, ponieważ samo wpisanie działania korygującego do formularza nie dowodzi, że poziom faktycznie się obniżył.

Dokumentacja powinna pokazywać nie tylko końcowy wynik badania, ale również sposób zarządzania ryzykiem. Przydatny zestaw obejmuje kwalifikację produktu do kategorii z rozporządzenia, listę stosowanych środków ograniczających, specyfikacje kluczowych surowców, zapisy parametrów procesu, historię zmian receptury i dostawców, plan pobierania próbek, wyniki analiz i działania korygujące.

W kawie warto zachowywać dane dotyczące mieszanki i krytycznych warunków palenia. W wypiekach szczególnie ważne mogą być receptura, rodzaj spulchniacza, cukry, parametry wypieku, wilgotność i barwa produktu. W produktach ziemniaczanych znaczenie mają między innymi cukry redukujące, parametry smażenia lub pieczenia i wilgotność końcowa.

Na żądanie właściwego organu przedsiębiorstwa objęte obowiązkami analitycznymi powinny udostępniać wyniki wraz z opisem analizowanych produktów. Dla produktów przekraczających poziom odniesienia potrzebne są również szczegóły wdrożonych środków mających obniżyć poziom akryloamidu.