Akrylamid

Akrylamid(systematický názevprop-2-enamid) jeorganickýamid, za běžných podmínek bílákrystalickálátka bezvůně. Akrylamid je dobřerozpustnývevodě, vethanolua v dalších polárních rozpouštědlech, jeamidemkyseliny akrylové.
Obsah akrylamidu v potravinách se sleduje od roku 2002, kdy švédští vědci zjistili vysoký obsah akrylamidu u některých smažených a pečených škrobnatých potravin. Ve stejném roce Centrum pro vědu prokázalo vysoký obsah akrylamidu ve smažených hranolcích, bramborových lupíncích a ve snídaňových cereáliích. V roce 2013Úřad pro kontrolu potravin a léčiv(FDA) vydal varování pro spotřebitele o akrylamidu v běžně se vyskytujících potravinách a dále vydal tipy doporučující se vyhýbat určitým druhům kuchyňské přípravy, při kterých ve velkém množství vzniká akrylamid.
Vzhledem ke svým neurotoxickým a potenciálně karcinogenním účinkům představuje zdravotní riziko pro člověka. Akrylamid vzniká už při teplotách nad 100 °C a to hlavně během pečení, smažení a grilování, ale i přípravy jídla v mikrovlnné troubě. Je snaha o snížení obsahu akrylamidu v potravinách během produkce, například pomocí vakuového smažení při nižších teplotách.Mezi rizikové potraviny patří smažené bramborové lupínky, hranolky, sušenky a krekry.
Akrylamid je průmyslovýmonomer, který je komerčně využívaný od roku 1950. Patří mezi substituované nenasycenéuhlovodíky, které byly testovány z důvodukarcinogenityna pokusných zvířatech na počátku 1970. Na počátku 90. let minulého století byl akrylamid vyráběn ve velkém množství každoročně vJaponsku, vUSAa vEvropě. Polyakrylamid vyrobený z akrylamidu se především využívá jako flokulant během čištění odpadních vod. V roce 1994 byl akrylamid klasifikován Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny (IARC– International Agency for Research on Cancer) jako pravděpodobný lidskýkarcinogena zařazen do skupiny 2A. V roce 2002 švédský Národní výbor pro potraviny a vědci zeStockholmské univerzityzveřejnili výsledky o obsahu akrylamidu v tepelně zpracovanýchpotravinách.
Akrylamid je používán vpapírenském,stavebním,metalurgickémnebotextilním průmyslu, které také mohou být zdrojem znečištěníživotního prostředí. Je běžnousoučástí cigaretového kouřea vzniká také jako nežádoucí produkt při tepelné úpravě potravin. Je základempolyakrylamidovéhogelu využívaného pro dělení proteinů vmolekulární biologii. Monomer akrylamidu je využívaný jako tmel při výstavbě tunelů a přehrad. Polyakrylamid vyrobený z akrylamidu se především využívá jako flokulant během čištění odpadních vod.
Akrylamid působí negativně nanervový systém, může způsobit malátnost,halucinacenebo necitlivost periferních částí těla aataxie. Je klasifikovánIARCjako pravděpodobnýkarcinogenpro člověka (kategorie 2A). Je také prokázanýmutagen, a pro tyto nebezpečné vlastnosti byl vbřeznu2010zařazenEvropskou agenturou pro chemické látkyna seznamlátek vzbuzujících mimořádné obavy.Zbytkový monomer akrylamidu je sledován kvůli svým nežádoucím účinkům v pitné vodě s limitem 0,1 μg/l (platí i v EU).
Cesty vstupu: experimentálně rakovinu navozující cesty expozice u potkanů a myší zahrnují podávání akrylamidu v pitné vodě, intraperitoneální injekce a lokální aplikace. U lidí se dostává během každodenní činnosti a práce přes kůži, sliznice, plícemi a trávicím traktem. Primární profesní expozice zahrnuje kontakt s kůží a vstup prostřednictvím inhalovaného prachu a par.
Akrylamid vzniká při tepelném zpracování (smažení, pečení, pražení) potravin bohatých na škrob, jako jsou například brambůrky, hranolky, cereálie, kůrky pečiva, nebo pražená káva. Dále můžeme akrylamid najít například i v pitné vodě a cigaretách.
Akrylamid vznikáMaillardovou reakcí, což je reakce aminokyselin sredukujícími sacharidy. Konkrétně se jedná o reakci aminokyselinyasparaginusglukózou. Ke vzniku dochází při teplotě vyšší než 120 °C. Při této reakci dále vznikají důležité senzoricky žádoucí sloučeniny, které dodávají produktům charakteristické zbarvení, chuť a vůni.
Tvorba akrylamidu a jeho množství v potravině však závisí na mnoha faktorech, především na složení potraviny, teplotě a době úpravy, způsobu skladování či pH.
Doporučuje se při tepelném zpracování potravin používat nižší teplota úpravy po delší dobu, tak, aby finální výrobky měly světlou, zlatavou barvu.
Na celkové riziko negativního účinku akrylamidu na lidský organismus pak má vliv jak technologie přípravy pokrmů, tak zkonzumované množství a samozřejmě další složky stravy, například zelenina a ovoce.
Pro člověka je zdraví ohrožující dávka 16 µg/kg tělesné hmotnosti/den. Bramborové lupínky obsahují 980 µg AA/kg, hranolky 410 µg AA/kg a pečený chléb 160 µg AA/kg potraviny. Nejvíce se na denním příjmu podílejí smažené hranolky (16–30 %), bramborové lupínky (6–46 %), káva (13–39 %) a chléb (10–30 %).
Obsah akrylamidu v potravinách lze během přípravy snížit. Mezi doporučení patří snížení teploty během přípravy. Při pečení v troubě s cirkulací vzduchu by měly dosahovat maxima 180 °C, bez cirkulace 200 °C a ve fritéze by teplota neměla překročit 175 °C. Dále by se při opékání měla sledovat barva na povrchu potravin, aby nebyla příliš tmavá, naopak by měla dosahovat zlatohnědého odstínu.
Potraviny nejsou jediným zdrojem expozice akrylamidu. Je totiž obsažen v tabákovém kouři, jedna cigareta obsahuje 679,3 ng akrylamidu.U kuřáků je kouř z cigaret významnějším zdrojem než potraviny, riziko představuje ale i pro nekuřáky prostřednictvím pasivního kouření.
Hlavní mechanismus vzniku akrylamidu v potravinách jeMaillardova reakcemezi redukujícímisacharidyaasparaginem. Ve skutečnosti nejen redukující sacharidy, ale takékarbonylové sloučeninymohou hrát roli v tvorbě akrylamidu. Existují i jiné cesty nevyžadující asparagin jako jeakroleinakyselina akrylová.Maillardova reakce je v mnoha procesechtepelné úpravy potravinpřevládajícíchemický procesurčujícíbarvu,chuťatexturutepelně upravovaných potravin. Samotný procesvaření,pečení,smaženía ohřívání vmikrovlnné trouběstejně jako teplota úpravy mají omezený vliv na konečný obsah akrylamidu. Klíčovou roli při vzniku akrylamidu zde hraje kombinaceteplotya doba ohřevu, na kterou jevýrobekvystaven. Dále při vzniku akrylamidu v potravině hraje roli aktivita vody (0,3–0,7), pH (9–10) a způsob skladování dané potraviny. U některých typů produktů bylo zjištěno, že akrylamid se běhemskladovánísnižuje. Tento jev byl pozorován u balené praženékávy.
Proces snižování tvorby akrylamidu může mít vliv na výživovou kvalitu (např. sníženábiologická dostupnostživin, změna chuti a struktury) abezpečnost potravin(např. nedostatečné snížení mikrobiální zátěže, rozklad přírodníchtoxinůnebo neúmyslné tvorby jiných nežádoucích látek). Proces snižování akrylamidu může také vést ke ztrátě užitečnýchsloučenin, o kterých je známo, že mají ochranné zdravotní účinky, např.antioxidanty. Smaženíbramborpři nižších teplotách po delší dobu přispívá ke snižování obsahu akrylamidu, smažení však vyžaduje delší dobu, což přispívá ke zvýšení obsahutukuv konečném výrobku. Nadměrnéblanšírovánímá za následek ztrátuminerálních látekavitaminů. Obsah akrylamidu v potravinách lze snížit také použitím bílémoukymísto mouky celozrnné. Dále výměna kypřícího práškuhydrogenuhličitanu amonnéhozahydrogenuhličitan sodnýpomáhá snižovat obsah akrylamidu, ale zvyšuje se tímto obsahsodíkuve výsledném produktu. Zvýšený příjem sodíku zvyšuje potenciální rizikokardiovaskulárního onemocnění, které převyšuje rizikoexpoziceakrylamidu.Je tedy nutné při uvažování o snižování akrylamidu v potravinách porovnat výhody i nevýhody.
Při snižování akrylamidu ve vybraných produktech je potřeba se zaměřit nasuroviny, přidávané složky, zpracování potravin a jejich tepelnou úpravu. V následujících odstavcích budou uvedené rady pro snižování akrylamidu v potravinách zaměřené hlavně naspotřebitele.
Výrobky z brambor při smažení připravujte při maximální teplotě 175 °C a smažte je jen do zlatavé barvy. Při přípravě malého množství zkraťte dobu smažení. Ke smažení bramborových výrobků vybírejte pouze brambory obsahující nízký obsahcukru, tzn. skladujte je vprostředís teplotou nad 6 °C. Snažte se zabránitklíčeníuskladněných brambor pomocí přípravkuchlorpropham(CIPC) nebo pomocí podobnýchlátek. Připravujte hruběji nakrájenéhranolky, které obsahují nižší množství akrylamidu než tence nakrájené plátky hranolků. K omezení množství redukujících cukrů před smažením je nejdůležitější způsob blanšírovat bramborové hranolky vevodě. Přímo po blanšírování je velmi efektivní pro snížení množství akrylamidu v hotovém výrobku přidatdifosforečnan sodný(E450), který v tomto případě pomáhá regulovat kyselost.
Použitíkořenímůže nejen zlepšit chuť konečného výrobku, ale také vynahradit světlejší barvu. Snížení akrylamidu v konečném produktu můžete také promýváním bramborových lupínků v teplé až horké vodě k odstranění přebytečných cukrů. Vhodné je brambory řádně oškrábat, protože redukující cukry se často nacházejí těsně pod slupkou brambor. Přifritováníje důležité dosáhnout u konečného výrobku žlutozlaté barvy. Důležité je také vytřídění ztmavlých kousků.
V bílémchlebuje většinou naměřený nízký obsah akrylamidu, je proto důležité péct chléb jen do světle zlatavé barvy. Při používání kypřících látek během pečení sladkýchsušenekpomáhá nahrazení hydrogenuhličitanu amonného (jeho alternativy jsouuhličitan draselnýsvinanem draselným,difosforečnan sodnýshydrogenuhličitanem sodným). Bylo prokázané, že tvorbu akrylamidu snižuje přídavek vápenatých solí. Ve výrobcích jako jeperníkbyfruktózaměla být nahrazenaglukózou. Používané by tedy měly být glukózovésirupys nízkým obsahem fruktózy. Čím menší množství celozrnné mouky použijeme, tím méně se tvoří akrylamid. Je doporučeno pečení při nižší teplotě po delší dobu. Teplotu a dobu během pečení nastavujte tak, aby se zabránilo nadměrnému zhnědnutí kůrky. Dané doporučení pro snižování akrylamidu může mít dopad na výsledné vlastnosti hotového výrobku, jako je menší množstvítěsta, struktura nebo chuť. Pokud použijete jako alternativu sodné soli, je potřeba si dát pozor na vysoký obsah sodíku v hotovém výrobku. Výsledný produkt může mít také světlejší barvu. Důležité je, aby výsledný výrobek nebyl nedopečený, aby při skladování nezpůsoboval mikrobiologické problémy.
Při přípravě kávy typickýmkávovaremse akrylamid přesouvá donápojetéměř kompletně. Koncentrace akrylamidu všálkupražené a rozpustné kávy je podobný. Při přípravěespressase akrylamid přenáší do nápoje pomaleji z důvodu určitých podmínekextrakce. Barva je důležitým ukazatelem stupně pražení a souvisí s organoleptickými vlastnostmi produktu. Tmavší pražené kávy mají méně akrylamidu než lehce pražené kávy.
Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny(IARC) klasifikuje akrylamid jako látku pravděpodobněkarcinogennípro člověka (kategorie 2A).U potkanů a myší byl v laboratorních podmínkách akrylamid spojen s výskytem nádorunadledvin,mezoteliomuvevarlatech, adenomu vhypofýzea prsní žláze,adenokarcinomůklitorisu, dělohy a štítné žlázy, karcinomu kůže aadenomuplic.
I když výzkumy nepotvrzují přímou spojitost akrylamidu s rakovinou u člověka, tak akrylamid je prokázanýmneurotoxinem. V závislosti na dávce a expozici může poškodit samčí pohlavní žlázy, kůži i oči. Dále může díky nadměrnému příjmu akrylamidu dochází k inkontinenci moči, necitlivosti a oslabení v nohou, rukou a podráždění sliznic. Běžné symptomy při nadměrné expozici akrylamidu v pracovním prostředí jsou podle Národní ústavu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH) podráždění oči a kůže, ataxie, necitlivost končetin, parestézie, svalová slabost, pocení rukou, malátnost, ospalost a účinky na reprodukci. Akrylamid je dle Institutu potenciální profesní karcinogen.