Sa oled siin

Akrüülamiid toidus ja selle vähendamise võimalused

Akrüülamiid on saasteaine, mis tekib toiduvalmistamise käigus nii tööstuslikes kui ka kodustes tingimustes peamiselt kõrge süsivesikute ja madala valgusisaldusega taimsete toitude kuumtöötlemisel, eelkõige röstimisel, küpsetamisel ja praadimisel. Problemaatilisteks toodeteks võivad olla näiteks friikartulid, kartulikrõpsud, küpsised, leib, hommikusöögihelbed, kohv, aga ka imikutoidud.

Kõrgendatud tähelepanu hakati toidu kaudu saadavale akrüülamiidile pöörama 2002. aastal, kui avastati selle teke teatud süsivesikuterikastes toitudes temperatuuril üle 120 °C. Välja on pakutud mitmeid tekkemehhanisme, kuid peamiselt on tegemist Maillard'i reaktsiooniga hüdrofiilse aminohappe asparagiini ja redutseerivate suhkrute (glükoos, fruktoos) vahel kõrgel temperatuuril toidu madala niiskusesisalduse juures.

Kuna akrüülamiid on genotoksiline kantserogeen, tuleks hoida sellega kokkupuude nii madalal kui on mõistlikkuse piires võimalik (ALARA printsiip – as low as reasonably achievable). Akrüülamiidisisalduse vähendamiseks toidutööstuses on välja töötatud ja avaldatud meetmed. Rakendatud meetmete tõhususe jälgimiseks viivad liikmesriigid Euroopa komisjoni soovitusel läbi akrüülamiidisisalduse seiret. Kui seire käigus leitakse, et akrüülamiidisisaldus ületab Euroopa Komisjoni soovituse 2013/647/EL lisas vastava toidukategooria jaoks märgitud võrdlusväärtuse, soovitatakse läbi viia täiendavaid uuringuid tootmis- ja töötlemisprotsessidel tekkiva akrüülamiidi koguse vähendamise võimaluste leidmiseks.

Järgnev tekst annab ülevaate akrüülamiidi tekkest ja esinemisest toidus, sellega seotud terviseriskidest ning võimalustest akrüülamiidisisaldusi vähendada nii tööstuslikes tingimustes kui ka koduse toiduvalmistamise käigus.

 

Akrüülamiidi omadused ja leidumine

Akrüülamiid (CAS nr 79-06-01) on lõhnatu valge kristalliline tahke aine molekulvalemiga C3H5NO ja molaarmassiga 71,08 g/mol. Akrüülamiid lahustub hästi vees ja alkoholides, vähesel määral mittepolaarsetes lahustites. Toatemperatuuril on akrüülamiid stabiilne ühend, kuid polümeriseerub kergesti sulamistemperatuurini 84,5 °C kuumutamisel või UV-kiirguse toimel.

Akrüülamiidi toodetakse tööstuslikult väga mitmesugusel otstarbel, kuid suur osa sellest kulub polüakrüülamiidi tootmiseks, milles võib olla monomeeri jääksisaldus < 0,1 %. Polüakrüülamiid on imetajatele madala toksilisusega ja leiab rakendust eelkõige joogivee ja tööstuslike heitvete puhastamisel flokulandina. Akrüülamiidi ja polüakrüülamiide kasutatakse ka puidu- ja paberitööstuses, värvide sünteesil, kosmeetika- ja toidupakendite tööstuses, samuti pinnase tugevdajana tammide ja tunnelite ehitusel.

Akrüülamiidi ei peeta keskkonnas eriti püsivaks. Biolagunemine pinnases toimub peamiselt ensüüm-katalüüsitud hüdrolüüsi teel, vees on ilmselt oluline roll mitte-bioloogilisel hüdrolüüsil. Akrüülamiidi kontsentratsioon atmosfääris on väga madal, samas leidub seda märkimisväärses koguses tubakasuitsus.

 

Akrüülamiidi toksiline toime

Akrüülamiidi neurotoksilisust, genotoksilisust, kantserogeensust ja reproduktiivtoksilisust on viimastel aastatel palju uuritud. Akrüülamiid imendub organismi seedetraktist kiiresti ja täielikult. Vees lahustuva ühendina jõuab see kõikidesse organismi osadesse, sealhulgas ka rinnapiima ning läbib platsentat. Akuutne toime võib avalduda dooside korral üle 100 mg kehakaalu kg kohta ning väljendub närvisüsteemi häiretena (nõrkus, koordinatsioonihäired). Pikaajalise toime korral on loomkatsetes tuvastatud akrüülamiidi kantserogeensus ja mutageensus, mistõttu on IARC (International Agency for Research on Cancer) klassifitseerinud selle ühendi A2 klassi kuuluvaks ehk tõenäoliselt inimesele kantserogeenseks aineks. Küllastumata karbonüülühendina saab akrüülamiid reageerida bioloogiliste molekulide nukleofiilsete rühmadega. Ulatuslikud on reaktsioonid proteiinidega, mis teeb võimalikuks reaktsiooniproduktide kasutamise akrüülamiidi saadavuse biomarkeritena. Genotoksilisuse osas omab peamist rolli tõenäoliselt akrüülamiidi kõrge reaktsioonivõimega metaboliit epoksiid glütsiidamiid, mis võib seonduda DNA-ga. Nii akrüülamiid kui ka glütsiidamiid eritatakse organismist kiiresti.

Euroopa Toiduohutusameti (EFSA) avaldatud akrüülamiidi riskihinnangu (PDF) raames on arvutatud välja MOE (margin of exposure) väärtused erinevatele vanusegruppidele ja rohkem kokkupuutuvale grupile (95-protsentiil). Loomkatsete tulemuste ja toidu kaudu saadavate akrüülamiidi hinnanguliste koguste alusel leitud MOE-d jäävad oluliselt alla 10 000, mida loetakse genotoksiliste ja kantserogeensete ühendite jaoks piiriks, millest madalama MOE puhul peaks muret tundma võimalike neoplastiliste efektide tekke pärast.

 

Tekkemehhanismid ja esinemine toidus

Peamiseks akrüülamiidi tekkemehhanismiks toidus on vaba aminohappe asparagiini reaktsioon redutseerivate suhkrutega temperatuuril üle 120 °C. Seda protsessi tuntakse ka Maillard'i reaktsiooni nime all ehk mitte-ensümaatilise pruunistumisena. Reaktsiooni tulemusena toidus tekkivad aroomi, välimuse ja tekstuuri muudatused on enamasti soovitavad, samas tekib kõrvalsaadustena mittesoovitavaid ühendeid, sealhulgas akrüülamiid. Lisaks Maillard’i reaktsioonile on välja pakutud ka mitmeid teisi mehhanisme, näiteks akrüülamiidi moodustumine asparagiini lagunemisel tekkivast 3-amino-propioonamiidist, rasvarikastes toitudes teke akroleiinist või akrüülhappest jm.

Akrüülamiidi moodustumisel on olulisim faktor temperatuuri ja küpsetusaja koostoime – teke on soodustatud kõrgel temperatuuril toidu madala niiskusesisalduse juures, mistõttu ei leita kõrgeid akrüülamiidisisaldusi keedetud toitudes, vaid just spetsiifiliselt töödeldud, eelkõige frititud või röstitud toodetes. Akrüülamiidi teket toidus mõjutab märkimisväärselt tooraine asparagiini ja redutseerivate suhkrute sisaldus, samuti retseptuur. Kuna lõpptulemust mõjutavaid faktoreid on palju, võib sarnaste toodete või sama toote erinevate partiide akrüülamiidisisaldus oluliselt varieeruda.

Kartulitoodete akrüülamiidisisaldust mõjutab oluliselt tooraine redutseerivate suhkrute sisaldus. Lisaks sordile on oluline roll kartulimugulate säilitustemperatuuril. On näidatud, et hoiutemperatuuril alla 8 °C tõuseb märkimisväärselt kartulite suhkrusisaldus ja sellest tulenevalt ka akrüülamiidi kontsentratsioon lõpptootes. Asparagiin on kartulimugulates domineeriv aminohape, moodustades tavaliselt kogu aminohapetest umbes ühe kolmandiku. Kartuli asparagiinisisaldus sõltub nii kartulisordist kui ka kasvutingimustest. Kartulitoodete küpsetamisel on võrreldes küpsetusaja pikenemisega suurem efekt temperatuuril, märkimisväärne akrüülamiidsisalduse tõus toimub temperatuuril üle 195 °C.

Akrüülamiidi moodustumisel teraviljatoodetes on olulisimaks faktoriks vaba asparagiini sisaldus tooraines, mis varieerub sõltuvalt konkreetsest teraviljast ja kasvutingimustest. Asparagiini kontsentratsioon nisus jääb tavaliselt vahemikku 75–2200 mg/kg, kaeras 50–1400 mg/kg, maisis 70–3000 mg/kg, rukkis 319–880 mg/kg ja riisis 15–25 mg/kg. Lõpptoote akrüülamiidisisaldus sõltub lisaks toorainele veel paljudest faktoritest, kuna tegemist on erinevate retseptuuride, niiskusastmete ja küpsetustehnoloogiatega. Olulisimaks on ilmselt küpsetustemperatuuri ja toote niiskuse kombinatsioon. Kodusel leiva röstimisel tõuseb akrüülamiidisisaldus sõltuvalt leiva algsest koostisest (nisupõhises leivas on madalamad sisaldused, rukkipõhises kõrgemad, kartulileivas veel kõrgemad). Röstleivalt tumedaks röstitud kihi eemaldamine vähendab akrüülamiidisisaldust märkimisväärselt, mis tõendab, et suur osa akrüülamiidist on röstitud toote pinnakihis.

Kohvis tekib akrüülamiid röstimise algetapis. Röstimise jätkudes hakkab sisaldus langema, jäädes vaid 20–30%-ni maksimaalsest tasemest. Kohvisortide vaheline asparagiini ja redutseerivate suhkrute sisalduste erinevus on väike, mõningal määral võib akrüülamiidi teke olla kõrgem Robusta sortidel. Kohviasendajates moodustub akrüülamiid üle 120 °C temperatuuril. Kõrgemal temperatuuril pikema röstimisaja jooksul akrüülamiidisisaldus väheneb kuni 30–40%-ni maksimaalsest tasemest. Kohvijoogi valmistamisel kandub akrüülamiid peaaegu täielikult üle jooki. Röstitud kohvi ja lahustuva kohvi puhul on ühes tassis joogis sisalduv akrüülamiidi hulk sarnane, espressos võib olla sisaldus madalam spetsiifilisest ekstraktsiooniprotsessist tingituna.

Arvesse võttes akrüülamiidi moodustumise erinevaid mehhanisme ja soodustavaid faktoreid, pole võimalik akrüülamiidi teket elimineerida. Seetõttu tuleb tähelepanu pöörata parameetritele, mis omavad olulist kaalu akrüülamiidi tekkes, näiteks tooraine valik ja hoiutingimused ning kindlasti toiduvalmistusmeetodid, ja nende oskusliku valikuga püüda lõpptoote akrüülamiidisisaldust vähendada.

2011. aastal määratleti Euroopa Liidus varasemate seiretulemuste alusel akrüülamiidi võrdlusväärtused, mida uuendati 2013. aastal (tabel 1). Täiendavad selgitused ja kommentaarid tabelile on kättesaadavad Euroopa Komisjoni soovitusest 2013/647. Võrdlusväärtuste puhul ei ole tegemist terviseohutusel põhinevate piirnormidega, vaid need on indikaatorväärtusteks, mille ületamise korral tuleks uurida võimalusi akrüülamiidisisalduse vähendamiseks. Võimalik järelevalvetoimingute rakendamine ja/või ohuteate väljastamine võrdlusväärtuste ületamise korral põhineb konkreetse juhtumi põhjalikul riskihinnangul ja kindlasti mitte vaid asjaolul, et väärtus oli ületatud. Indikaatorväärtuste ületamisel tuleks välja selgitada, kas toidukäitleja HACCP või muus sarnases enesekontrollisüsteemis on identifitseeritud kõik potentsiaalselt akrüülamiidi teket mõjutavad tootmisprotsessi etapid ning kas meetmed akrüülamiidisisalduse vähendamiseks on kasutusele võetud.

Tabel 1. Akrüülamiidi võrdlusväärtused vastavalt Euroopa Komisjoni soovitusele 2013/647/EL
Tootegrupp Akrüülamiidi võrdlusväärtus (μg/kg)
Valmis friikartulid 600
Kartulikrõpsud toorest kartulist ja kartulitainast 1 000
Kartulipõhised kreekerid 1 000
Leib nisupõhine leib 80
leib, v.a nisupõhine leib 150
Hommikusöögihelbed (v.a müsli ja pudrud) kliitooted ja täisteraviljahelbed, paisutatud terad 400
nisul ja rukkil põhinevad tooted 300
maisil, kaeral, speltanisul, odral ja riisil põhinevad tooted 200
Küpsised ja vahvlid 500
Kreekerid, v.a kartulipõhised kreekerid 500
Kuivikleivad (näkileib) 450
Piparkoogid 1 000
Selle kategooria toodetega sarnased muud tooted 500
Röstitud kohv 450
Lahustuv kohv 900
Kohviasendajad peamiselt teraviljal põhinevad kohviasendajad 2 000
muud kohviasendajad 4 000
Muud imikutoidud kui teraviljapõhised töödeldud toidud kuivatatud ploomideta 50
kuivatatud ploomidega 80
Imikutele ja väikelastele mõeldud küpsised ja kuivikud 200
Imikutele ja väikelastele mõeldud teraviljapõhised töödeldud toidud, v.a küpsised ja kuivikud 50

Akrüülamiidi piirsisaldus joogivees on sätestatud määrusega "Joogivee kvaliteedi- ja kontrollinõuded ning analüüsimeetodid". Vastavalt määrusele ei tohi akrüülamiidisisaldus joogivees ületada 0,10 μg/l. Piirsisaldus vastab monomeeri kontsentratsioonile vees, mis arvutatakse määratud maksimaalse migratsiooni põhjal vee ja vastava polümeeri kokkupuutel.

 

Uuringud ja seired

Õiguslik taust

Komisjoni soovitus 2010/307/EL, mis asendas varasema soovituse 2007/331/EÜ, näeb ette teatud toidugruppides akrüülamiidisisalduse seire läbiviimise liikmesriikide poolt ning saadud andmete esitamise Euroopa Toiduohutusametile (EFSA). Seire on suunitletud eelkõige teadaolevalt kõrgeid akrüülamiidi kontsentratsioone sisaldavatele ja/või suurtes kogustes tarbitavatele tootegruppidele. Dokumendis on antud juhised proovide võtmiseks ja analüüsiks, sealhulgas analüüsiks võetavate toodete liigid, vajadusel proovide võtmise kohad ja protseduurid, proovide arv ja proovivõtu sagedus ning nõuded analüüsimeetoditele. Vastavalt soovitusele peavad akrüülamiidi analüüsid olema läbi viidud kooskõlas Euroopa Parlamendi ja nõukogu määruse 882/2004 lisa III punktides 1 ja 2 esitatud nõuetega.

Et tagada proovide esinduslikkus partii suhtes, peavad liikmesriigid järgima komisjoni 28. märtsi 2007. aasta määruse (EÜ) nr 333/2007 lisa B-osas sätestatud proovivõtu korda. Määruses pannakse paika proovivõtuga seotud põhimõisted, proovivõtumeetodid sõltuvalt toidu liigist ja partii suurusest, nõuded proovide laborisse toimetamiseks, laboriproovide ettevalmistamiseks, proovi analüüsiks ja analüüsitulemuste esitamiseks. Ametlikuks kontrolliks võib proove võtta liikmesriigi volitatud isik. Oluline on saada tootepartiist esinduslik laboriproov ning võtta nii proovivõtul kui ka transpordil tarvitusele ettevaatusabinõud, et vältida muutusi, mis võivad mõjutada saasteainete sisaldust ja analüüsitulemusi. Analüüse teostav labor peab olema akrediteeritud ning osalema asjakohastes pädevuskatsetes. Labor peab tagama, et proov ettevalmistuse ja analüüsi käigus täiendavalt ei saastuks.

Analüüsimeetodid

Akrüülamiidisisaldust toidus analüüsitakse enamasti vedelikkromatograafiliste (LC) või gaaskromatograafiliste (GC) meetoditega kasutades mass-spektromeetrilist (MS) detekteerimist või tandem mass-spektromeetriat (MS/MS). Gaaskromatograafiliste meetodite kasutamisel on vajalik akrüülamiidi eelnev derivatiseerimine näiteks bromeerimise abil. On avaldatud ka töid akrüülamiidi analüüsi kohta HPLC meetodil dioodrividetektoriga, normaalfaasikromatograafilisel meetodil UV-detektoriga, gaaskromatograafilisel meetodil elektronhaardedetektoriga, ELISA (ensüümne immunosorbenttest) meetodil ning kapillaarelektroforeesi abil. Levinuimaks on siiski osutunud vedelikkromatograafilised määramismeetodid mass-spektromeetrilise detekteerimisega, millel baseerub ka äsja vastuvõetud standardmeetod EVS-EN 16618:2015 "Food analysis - Determination of acrylamide in food by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS)".

Eestis tehtud uuringud ja seired

Eestis uuritud proovid on analüüsitud Terviseameti Tartu laboris, kasutades Eesti Akrediteerimiskeskuse poolt akrediteeritud meetodit T73-LC/MS/MS. Akrüülamiidi ekstraktsiooniprotsess viiakse läbi QuEChERS (quick easy cheap effective rugged safe) meetodiga, kus akrüülamiid ekstraheeritakse proovist atsetonitriiliga naatriumkloriidi ja veevaba magneesiumsulfaadi manulusel. Proovi ekstrakti puhastatakse dispersiivse tahkefaas-sorbendi (PSA) ja veevaba magneesiumsulfaadi abil. Alternatiivselt ekstraheeritakse akrüülamiidi proovist deioniseeritud veega ning saadud ekstrakt puhastatakse tahkefaas-ekstraktsiooni abil. Akrüülamiidisisaldus proovis määratakse LC-MS/MS meetodil. Akrüülamiidi avastamispiir (LOD) ja määramispiir (LOQ) imikutoitudes ja leivas on 10 ja 30 μg/kg, kõigis teistes uuritud maatriksites vastavalt 17 ja 50 μg/kg. Analüüsi laiendmääramatuseks U (k = 2, norm) on 20%. Eestis aastatel 2006–2015 analüüsitud seireproovide tulemused on koondatud tabelitesse 2–6, kus on välja toodud proovide arvud sisalduste vahemike kaupa, samuti maksimaalsed ja keskmised tulemused antud toidugrupi kohta. Analüüsitulemuste keskväärtuste leidmisel on kasutatud nn middle bound lähenemist – alla määramispiiri ja "ei leitud" ehk alla avastamispiiri tulemused on võetud arvesse vastavalt kui pool LOQ või LOD väärtusest.

 

Tabel 2

Tabel 2. Akrüülamiidisisaldus kartulitoodetes 2006.–2011. a seire tulemuste andmetel
Tootegrupp Proovide arv Proove kontsentratsioonivahemikus (µg/kg) Maksimaalne sisaldus (µg/kg) Keskmine sisaldus (µg/kg)
< 50 50–300 301–600 601–1000 > 1000
Kartulikrõpsud ja kreekerid 22 2 9 6 3 2 3300 529
Friikartulid, valmis tarbimiseks 21 2 7 7 5 0 742 349
Eelkuumutatud friikartulid koduseks valmistamiseks 16 6 9 1 0 0 333 115
Eelkuumutatud friikartulid koduseks valmistamiseks, küpsetatud laboris 14 0 8 5 1 0 750 298
Muud kartulitooted 3 2 1 0 0 0 221 79
 

Tabel 3

Tabel 3. Akrüülamiidisisaldus teraviljatoodetes (v.a leivad) 2006.–2014. a. seire tulemuste alusel
Tootegrupp   Proovide arv Proove kontsentratsioonivahemikus (µg/kg) Maksimaalne sisaldus (µg/kg) Keskmine sisaldus (µg/kg)
< 50 50–200 201–500 > 500
Hommikusöögihelbed (v.a müsli ja pudrud) Kliitooted ja täisteraviljahelbed, paisutatud terad 8 0 2 3 3 660 417
Nisul ja rukkil põhinevad tooted 11 1 5 4 1 620 219
Maisil, kaeral, speltanisul, odral ja riisil põhinevad tooted 6 4 2 0 0 112 36
Küpsised, vahvlid, kreekerid, kuivikleivad, piparkoogid jm sarnased tooted Küpsised ja vahvlid, kreekerid 20 1 8 9 2 885 282
Kuivikleivad (näkileib) 20 7 11 1 1 637 110
Piparkoogid 8 0 5 2 1 575 231
Selle kategooria toodetega sarnased muud tooted 12 3 5 2 2 1 390 277
Muud teraviljatooted, nt müsli ja pudrud   6 4 2 0 0 111 51
 

Tabel 4

Tabel 4. Akrüülamiidisisaldus leibades 2007.–2013. a. seire tulemuste alusel
Tootegrupp Proovide arv Proove kontsentratsioonivahemikus (µg/kg) Maksimaalne sisaldus (µg/kg) Keskmine sisaldus (µg/kg)
< 30 30–80 81–150 > 150
Nisupõhine leib 6 6 0 0 0 < 30 < 30
Nisupõhine koorikleib 1 0 0 1 0 91 91
Leib, v.a nisupõhine leib 21 10 7 4 0 114 43
Koorikleib, v.a nisupõhine koorikleib 7 0 2 3 2 163 111
 

Tabel 5

Tabel 5. Akrüülamiidisisaldus imikutoitudes 2007.–2015. a seire tulemuste alusel
Tootegrupp Proovide arv Proove kontsentratsioonivahemikus (µg/kg) Maksimaalne sisaldus (µg/kg) Keskmine sisaldus (µg/kg)
< 30 30–50 51–100 > 100
Imikutele ja väikelastele mõeldud küpsised ja kuivikud 5 4 1 0 0 36 < 30
Imikutele ja väikelastele mõeldud teraviljapõhised töödeldud toidud, v.a küpsised ja kuivikud 18 10 5 0 3 353 54
Muud imikutoidud kui teraviljapõhised töödeldud toidud 28 3 6 12 7 180 74

Kuigi töödeldud imikutoitudes leitakse võrdlusväärtuste ületamisi sageli, on akrüülamiidi kontsentratsioon viimastel aastatel siiski näidanud langustendentsi: 2007.–2011. a analüüside tulemuste keskväärtus oli 71 µg/kg, 2014.–2015. a. 40 µg/kg.

 

Tabel 6

 
Tabel 6. Akrüülamiidisisaldus kohvis 2007.–2011.a. seire tulemuste alusel
Tootegrupp Proovide arv Proove kontsentratsioonivahemikus (µg/kg) Maksimaalne sisaldus (µg/kg) Keskmine sisaldus (µg/kg)
< 150 150–250 251–350 > 350
Röstitud kohv 20 4 8 8 0 350 227
Kohviasendajad 1 0 0 0 1 930 930
 

Tabel 7

2015. a Maaeluministeeriumi algatatud ja Eesti Maaülikooli koordineeritud rakendusuuringute projekti "Akrüülamiid toidus" (DOC) raames analüüsiti 70 toiduproovi. Tulemuste kokkuvõte on toodud tabelis 7.

Tabel 7. 2015. a rakendusuuringute projekti "Akrüülamiid toidus" kokkuvõte
Tootegrupp Proovide arv Akrüülamiidi keskmine sisaldus (µg/kg)
Friikartulid 8 169
Rukkileib ja koorikleivad 16 61
Näkileivad ja suupisted leivast 6 70
Küpsised 9 153
Piparkoogid 5 288
Kohv, sh 1 kohviasendaja 5 203
Imiku- ja väikelapsetoidud (nii teravilja- kui ka aedviljapõhised) 14 25
Teraviljapõhised hommikueined 7 111

Tulemuste alusel võib öelda, et toidutootjad on akrüülamiidiprobleemist teadlikud ning teevad jõupingutusi selle sisalduse vähendamiseks. Võrreldes varasemate aastate seiretulemustega on langenud keskmine sisaldus hommikusöögihelvestes, imiku- ja väikelapsetoitudes, küpsistes, friikartulites. Kohvi, piparkookide ja leibade osas on keskmine sisaldus lähedane varasemale. Kuna uuritavate proovide sortiment on aastate jooksul oluliselt varieerunud, ei saa lõplikke järeldusi sisalduse vähenemise kohta teha.

 

Euroopa Toiduohutusameti teaduslik arvamus akrüülamiidi kohta

2015. a. suvel avaldas Euroopa Toiduohutusamet (EFSA) teadusliku arvamuse akrüülamiidisisalduse kohta toidus (PDF). Arvamuses on käsitletud akrüülamiidi teket ja esinemist, toimet organismile, hinnatud saadavust toidu kaudu ning tehtud riskihinnang. Akrüülamiidisisalduse andmed on saadud liikmesriikide 2010.–2013. aastate seirete tulemustest, kokku 7448 proovi. Hulgaliselt andmeid on pärit toiduliitudelt, kokku 35 971 proovi, peamiselt kartulikrõpsud. Kokkuvõte akrüülamiidisisaldusest toidugruppide kaupa on toodud tabelis 8.

Tootegrupp Keskmine akrüülamiidisisaldus (µg/kg)
Tabel 8. Akrüülamiidi keskmised sisaldused toidugruppides EFSA andmete alusel
Praetud/küpsetatud/frititud kartulitooted 308
Kartulikrõpsud ja snäkid 389
Leib 42
Hommikusöögihelbed 161
Küpsised, kreekerid, näkileib 265
Kohv ja kohviasendajad 578
Imikutoidud, v.a teraviljapõhised imikutoidud 24
Teraviljapõhised imikutoidud 73

Kõrgemad akrüülamiidisisaldused leiti toorest kartulist valmistatud praetud kartulitoodetes (keskmiselt 275 µg/kg) võrreldes kartulitaignast tehtud toodetega (197 µg/kg). Olulist erinevust ei täheldatud ahjus küpsetatud kartulitoodetel (keskmiselt 257 µg/kg) ja fritüüris valmistatutel (243 µg/kg). Ebapiisavad andmed nii tooraine, kartulilõikude suuruse kui ka valmistamise tingimuste kohta ei võimalda päris lõplikke järeldusi teha. Ka kartulikrõpsude korral olid keskmised akrüülamiidisisaldused kõrgemad toorest kartulist valmistatutes (keskmiselt 392 µg/kg) võrreldes kartulitaignast krõpsudega (338 µg/kg). Kartulisuupistetes olid sisaldused madalamad kui kartulikrõpsudes. Tootjate poolt analüüsitud kartulikrõpsude akrüülamiidisisalduste andmestik aastatest 2002–2011 näitas selget keskmiste sisalduste langustendentsi (763 µg/kg 2001. a ja 358 µg/kg 2011. a).

Pehmes leivas olid sisaldused madalamad kui näkileibades, keskmised vastavalt 42 µg/kg ja 171 µg/kg. Peamiselt rukkijahust leibades olid akrüülamiidisisaldused kõrgemad (pehmes rukkileivas 57 µg/kg, näkileivas 245 µg/kg) võrreldes nisupõhiste leibadega (pehmes nisuleivas 38, näkileivas 126 µg/kg). Hommikusöögihelveste proovidest leiti kõrgeimaid sisaldusi klii- ja täisteratoodetes (keskmiselt 211 µg/kg), madalamad olid sisaldused nisu- ja rukkipõhistes hommikusöögihelvestes (keskmiselt 170 µg/kg) ning maisi, kaera, speltanisu, odra ja riisipõhistes helvestes (keskmiselt 102 µg/kg). Piparkoogid sisaldasid akrüülamiidi rohkem kui kreekerid ning küpsised ja vahvlid, vastavalt keskmised sisaldused 407 µg/kg, 231 µg/kg ja 201 µg/kg.

Röstitud kohvi proovidest leiti kõrgeimaid sisaldusi heleda röstiga kohvis (keskmiselt 374 µg/kg). Keskmise röstiga kohvi akrüülamiidisisaldus oli 266 µg/kg, tumeda röstiga kohvil 187 µg/kg. Kõrgeid akrüülamiidisisaldusi leiti lahustuvas kohvis (keskmiselt 718 µg/kg) ning kohviasendajates (siguripõhistes kohviasendajates keskmiselt 2942 µg/kg, teraviljapõhistes kohviasendajates 510 µg/kg).

Kirjeldatud akrüülamiidisisalduste ja tarbitava toidu koguse baasil hindas EFSA toidu kaudu saadavaid akrüülamiidi koguseid vanusegruppide kaupa. Tulemuste alusel puutusid enim akrüülamiidiga kokku imikud, väikelapsed ja muud lapsed, kes said toidu kaudu keskmiselt 0,5–1,9 µg/kg akrüülamiidi kehakaalu kg kohta ööpäevas (95-protsentiil oli 1,4–3,4 µg/kg). Imikud said suurima akrüülamiidi koguse imikutoitudest, sellele järgnesid kartulitooted ja teraviljapõhised imikutoidud. Ülejäänud lastel andis pool kogu akrüülamiidi tarbimisest praetud kartulitoodete grupp, millele järgnesid leivatooted ja küpsised, muud teraviljatooted ja muud kartulitooted. Noorukite, täiskasvanute ja vanemaealiste poolt saadav keskmine akrüülamiidi kogus oli 0,3–0,9 µg/kg kehakaalu kg kohta ööpäevas, 95-protsentiil 0,6–2,0 µg/kg. Suurima panuse andsid samad toidugrupid, mis laste puhul, millele lisandus täiendavalt kohv. Uuriti ka koduste toiduvalmistamisharjumuste mõju akrüülamiidiga kokkupuutele. Järeldati, et erinevused leiva röstimise astmetes võivad toidust saadavat akrüülamiidi kogust mõjutada vaid vähem kui 5% ulatuses, samas kui kartulite küpsetamise erinevus võib suurendada akrüülamiidiga kokkupuudet kuni 80% võrra.

Meetmed akrüülamiidiga kokkupuute vähendamiseks

Üldteave

Akrüülamiid on genotoksiline kantserogeen, seega tuleks hoida sellega kokkupuude nii madalal kui võimalik.
Kuna asparagiin ja suhkrud on looduslikult paljude toitude koostises, siis ei ole akrüülamiidi teket võimalik täielikult elimineerida – eesmärk saab olla vaid sisalduse vähendamine, kusjuures tulemus sõltub väga olulisel määral tooraine varieeruvusest.
Akrüülamiidi tekke ulatuses toiduvalmistusel ei ole määrav küpsetusmeetod, -aeg ja -temperatuur omaette, vaid küpsetusaja ja temperatuuri kombinatsioon. Samas tuleb arvestada, et akrüülamiidisisalduse teadlik vähendamine, muutes toidu koostist või tootmisprotsessi, võib avaldada olulist mõju toote toiteväärtusele [nt vähenenud toitainete biosaadavus, muutunud aroom, maitse, tekstuur, kasulike ainete (nt antioksüdantide) kadu termilisel töötlemisel] ja ka toidu ohutusele (ebapiisav kaitse mikroobse saastatuse eest, teiste saasteainete teke).
Akrüülamiidisisalduse vähendamise meetmete planeerimisel tuleb arvesse võtta järgmiseid asjaolusid:
  • tuleb kindlustada, et meetmete tulemusena ei tõuseks teiste toidu käitlemise käigus tekkivate saasteainete (N-nitrosoamiinide, polütsükliliste aromaatsete süsivesinike, kloropropanoolide, etüülkarbamaadi, furaani, heterotsükliliste aromaatsete amiinide ja aminohapete pürolüsaatide) sisaldus;
  • tuleb tagada lõpptoote mikrobioloogiline stabiilsus ja ohutus; eelkõige on oluline jälgida lõpptoote niiskusesisaldust;
  • kuna akrüülamiidi teke on otseselt seotud tootele iseloomuliku värvi ja aroomiga, tuleb arvestada ka sellega, et toode oleks jätkuvalt tarbijale meelepärane;
  • akrüülamiidi vähendamise meetmete rakendamisel ei peaks minema kompromissile toidu toiteväärtuses;
  • akrüülamiidisisaldused võivad olla varieeruvad isegi sama tootmisprotsessi piires samas ettevõttes, samade koostisosade ja retseptuuri korral, seetõttu ei piisa akrüülamiidi vähendamismeetodite efektiivsuse hindamiseks ühekordsetest üksikutest toodete analüüsidest. Teravilja, kartulite ja kohviubade koostis varieerub olenevalt sordist, aastast, koristusajast, klimaatilistest tingimustest, pinnase koostisest ja agronoomilistest töövõtetest. Tooraine omadused sõltuvad ka hoiutingimustest ja algtöötlusest, näiteks jahvatamisest.
Järgnevalt on esitatud ülevaade kirjanduses väljapakutud võimalustest akrüülamiidisisalduste vähendamiseks tootegruppide lõikes.

Kartulitooted

Tooraine

  • võimalikult madala redutseerivate suhkrute sisaldusega tooraine kasutamine:
    • valida võimalikult madala suhkrusisaldusega kartulisort;
    • kartul peaks olema kasvanud piisavalt lämmastikväetist saanud pinnasel;
    • kasutada vaid täiskasvanud mugulaid;
    • hoida kartuleid temperatuuril > 6 °C, kontrollida temperatuuri kartulite transportimisel, jahedamas olnud kartuleid rekonditsioneerida 12–15 °C juures mõne nädala jooksul;
    • kasutada idanemist inhibeerivaid preparaate;
  • võimalikult madala asparagiinisisaldusega kartulisortide kasutamine.

Eeltöötlus

  • Koorimine võib vähendada lõpptoote akrüülamiidisisaldust.
  • Kartulitükkide kuju ja suurus:
    • kartulikrõpsud – õhemate krõpsude korral piisab toote valmimiseks vähesemast soojusenergia hulgast (temperatuuri/aja kombinatsioon), seega lõpptoote akrüülamiidisisaldus on madalam;
    • friikartulid – paksemate lõikude akrüülamiidisisaldus on väiksema pindala/mahu suhte tõttu madalam.
  • Leotamine või blanšeerimine enne küpsetamist vähendab redutseerivate suhkrute sisaldust ettevalmistatud kartulite pinnakihis, mistõttu AA sisaldus lõpptootes on madalam.
  • Lisandid:
    • mõne maitseaine (nt paprika) lisamine võib anda tootele lisamaitset ja -värvi, mis muudab vähem küpsetatud heleda toote atraktiivsemaks;
    • kartulitaignast toodetele madalama akrüülamiidi tekkepotentsiaaliga koostisosade (nt teravilja) lisamine;
    • asparaginaasi lisamine kartulitaignast toodetele võib langetada akrüülamiidisisaldust, kuid tekitada ka kõrvalmaitse;
    • katsetatud on aminohapete, kaltsiumisoolade ja sidrun- või askorbiinhappe lisamisega, kuid need kipuvad jätma tootele ebameeldiva kõrvalmaitse.

Valmistusprotsess

  • Küpsetamine:
    • määravaks faktoriks on temperatuuri ja küpsetusaja kombinatsioon. Kiire küpsetamine võimalikult madalal temperatuuril annab madalama akrüülamiidisisalduse. Liiga madal temperatuur tõstab toote rasvasisaldust;
    • kiire valmistoote jahutamine aitab vähendada akrüülamiidi teket;
    • küpsetada maksimaalse aktsepteeritavat toodet andva niiskusesisalduseni. Liigne lõppniiskus avaldab mõju toote kvaliteedile, säilivusajale ja mikrobioloogilisele ohutusele;
    • jälgida lõpptoote värvust – küpsetada kuldkollase värvuseni, tumedaks küpsenud tooted eemaldada sorteerimise teel.
  • Kodune friikartulite valmistamine:
    • kuna eelküpsetatud friikartulitel tekib oluline osa akrüülamiidist lõppvalmistamise käigus, tuleb jälgida täpselt pakendil toodud juhiseid;
    • küpsetada maksimaalselt 175 °C juures pakendil ettenähtud aja jooksul;
    • küpsetada kuldkollase värvuseni, mitte üle küpsetada;
    • väikeste koguste valmistamisel lühendada küpsetusaega.

Teraviljatooted

Tooraine

  • Võimalikult madala asparagiinisisaldusega tooraine kasutamine:
    • valida madala asparagiinisisaldusega teraviljasort;
    • nisu kasvupinnase vähenenud väävlisisaldus tekitab viljas kõrgema asparagiinisisalduse, ka rukki puhul on olulised vilja kasvutingimused, mitte niivõrd sort;
    • täisterajahu ja kliid sisaldavad rohkem asparagiini, mistõttu täisteratoodetes on akrüülamiidi moodustumine soodustatud.

Retsept

  • Retsepti muutmine:
    • kergitusaine ammooniumvesinikkarbonaadi asendamine naatriumisooladega; samas jälgida, et lõpptoote naatriumisisaldus ei tõuseks liiga suureks;
    • redutseerivate suhkrute sisalduse minimiseerimine, nt fruktoosi täielik või osaline asendamine glükoosiga, samas võib see anda heledama värvusega lõpptoote;
    • jahusordi osaline või täielik asendamine – riisi- ja maisijahu tekitab vähem akrüülamiidi kui nisu-, rukki- või kaerajahu;
    • täisterajahu ja kliide osakaalu vähendamine potentsiaalselt alandab akrüülamiidisisaldust, kuid muudab oluliselt toote organoleptilisi omadusi ja toiteväärtust;
    • fermenteeritud toodetes moodustub vähem akrüülamiidi.
  • Lisandid:
    • asparaginaasi lisamine küpsistele, näkileivale, maisi- ja nisupõhistele hommikuhelvestele;
    • kaltsiumisoolade, glütsiini, orgaaniliste hapete lisamine – efekt ei ole alati ühene, võib põhjustada ebasoovitavaid muutusi toote sensoorsetes omadustes;
    • röstitud pähklid (eriti mandlid) ja kuivatatud puuviljad (eriti ploomid) võivad tõsta toote akrüülamiidisisaldust.
  • Toote kuju:
    • suurem toode (nt leivapäts) sisaldab väiksema pinna/ruumala suhte tõttu vähem akrüülamiidi;
    • paksem näkileib sisaldab vähem akrüülamiidi, samas muutuvad toote omadused.
  • Akrüülamiidi teket võib mõjutada ka taigna seismise aeg enne küpsetamist.

Valmistusprotsess

  • Küpsetamine:
    • soojusenergia hulga optimeerimine. Küpsetada nii suure lõpptoote niiskusesisalduseni kui toote kvaliteedi seisukohast võimalik;
    • mõne toote puhul on andnud tulemusi küpsetamine madalamal temperatuuril pikema aja vältel soovitud niiskusesisalduseni;
    • vältida liigset leivakooriku pruunistumist, kasutades nt kaanega vorme või langevat ahju temperatuuriprofiili;
    • uued küpsetustehnikad, nt õhujugade või infrapunakiirguse kasutamine, auruküpsetus viimase 5 küpsetusminuti jooksul.
  • Kodune küpsetamine ja röstimine:
    • nisupõhise leiva küpsetamisel kodus on tekkivad akrüülamiidisisaldused madalad;
    • poest ostetud pooleldi valmisküpsetatud tooted ei sisalda algselt kõrgeid akrüülamiidi kontsentratsioone, kodune lõppküpsetus peab toimuma vastavalt tootja juhistele;
    • mitte üle küpsetada, samas jälgida, et toode ei küpseks liiga vähe, mis võib tekitada säilitamisel mikrobioloogilisi probleeme;
    • leiba röstida ühtlase kuldse värvitoonini; tõenäoliselt rohkem akrüülamiidi sisaldava tumeda osa võiks eemaldada.

Kohv ja kohviasendajad

Tooraine

  • Sortidevaheline varieeruvus on väike, veidi suurem akrüülamiidi tekke võimalus on Robusta ubadel.

Retsept

  • Asparaginaasi lisamine võib vähendada akrüülamiidisisaldust, eelkõige auruga töödeldud Robusta ubade korral. Arabica ubade töötlemine asparaginaasiga võib mõjuda negatiivselt toote maitsele. Siguri töötlemine asparaginaasiga küll vähendab akrüülamiidisisaldust, kuid halvendab oluliselt toote kvaliteeti.
  • Kohviasendajates siguri osakaalu vähendamine vähendab akrüülamiidisisaldust, kuid võib muuta toote organoleptilisi omadusi.

Valmistusprotsess

  • Tumedamaks röstimine pikema aja jooksul madalamal temperatuuril vähendab akrüülamiidisisaldust. Tuleb jälgida, et pikema röstimise korral ei suureneks lõpptootes teiste saasteainete (nt furaani) hulk.
  • Röstitud kohvi pikemaajalisel säilitamisel akrüülamiidisisaldus langeb.

Imikutoidud

Tooraine

  • Kasutada võimalikult madala asparagiini ja redutseerivate suhkrute sisaldusega toorainet.

Retsept

  • Imikutoidu akrüülamiidisisalduse määrab olulisel määral toote retsept:
    • täisteratoodetes tekib rohkem akrüülamiidi;
    • redutseerivaid suhkruid sisaldavate komponentide (puuviljad, mesi, fruktoos) lisamine tõstab akrüülamiidi taset;
    • maguskartulit ja kuivatatud ploome sisaldavad tooted võivad sisaldada suhteliselt rohkem akrüülamiidi.
  • Asparaginaasi lisamine võib vähendada akrüülamiidisisaldust teraviljapõhistes toodetes.

Valmistusprotsess

  • Termilise töötluse vähendamine (temperatuuri alandamine, töötlusaja lühendamine) langetab akrüülamiidisisaldust.
  • Igasuguseid muutusi tootmise temperatuurirežiimis tuleb hoolikalt kaaluda, et vältida mikrobioloogilisi riske.
 

Kokkuvõte

  • Akrüülamiid on genotoksiline kantserogeen, mis tekib toidus selle kuumutamisel temperatuuril üle 120 °C madala niiskusesisalduse juures Maillard'i reaktsiooni käigus.

  • Akrüülamiidi leitakse eelkõige redutseerivaid suhkruid ja aminohapet asparagiini sisaldavates toitudes, peamiselt kõrgel temperatuuril küpsetatud kartuli- ja teraviljapõhistes toodetes, aga ka kohvis ja imikutoitudes.

  • Akrüülamiidi teket toidus ei ole võimalik täielikult elimineerida, kuid see tuleks hoida sobilike meetmete rakendamisega nii madalal kui võimalik.

  • Peamine akrüülamiidi teket mõjutav faktor on küpsetustemperatuur kombinatsioonis küpsetusajaga. Lisaks avaldavad mõju ka toidu tooraine sort, kasvu- ja hoiustamistingimused, retseptuur ning töötlemismeetodid. Akrüülamiidisisaldused varieeruvad samalaadsetes toodetes väga olulisel määral.

  • Eestis tehtud seirete alusel on enim leitud akrüülamiidi võrdlusväärtuste ületamisi imikutoitude proovides, samas on näha aastate jooksul sisalduste langustendentsi. Üksikutel juhtudel on väärtused ületatud olnud ka kartulikrõpsude, friikartulite, hommikusöögihelveste, koorikleibade ja küpsiste korral. Keskmised sisaldused jäävad nendes toidugruppides oluliselt võrdlusväärtustest allapoole.

  • Akrüülamiidisisalduse vähendamiseks kartuli- ja teraviljatoodetes on esmaseks meetmeks võimalikult madala temperatuuri ja lühema küpsetusaja kasutamine. Tuleb jälgida, et tooteid üle ei küpsetaks.

 

Kasutatud materjalid

 

 

Viimati uuendatud: 29. märts 2016