Nota van de expertenvergadering industriële contaminanten in voedingsmiddelen
Acrylamideworkshop, 20-21 oktober 2003 Achtergrondinformatie over manieren om de gehaltes aan acrylamide gevormd in voedingsmiddelen te verlagen De aanwezigheid van de chemische stof acrylamide in voedingsmiddelen werd aan het licht gebracht in april 2002. Acrylamide wordt gevormd in voedingsmiddelen ten gevolge van bakpraktijken, die soms al jaar en dag gebruikt worden, zelfs al eeuwenlang. Daarom is het niet zo eenvoudig om manieren te vinden om de vorming te voorkomen en om de gehaltes te verlagen in voedingsmiddelen. Talrijke studies en onderzoeksactiviteiten zijn ontwikkeld om te helpen begrijpen hoe de gehaltes kunnen verlaagd worden. Op 20-21 oktober 2003 heeft de Europese Commissie een vergadering gehouden om met de betrokken organisaties de gemaakte vooruitgang te bespreken omtrent manieren om de acrylamidegehaltes gevormd in voedingsmiddelen te verlagen. De deelnemers van de vergadering waren onder andere vertegenwoordigers van de verschillende sectoren van de voedingsindustrie (met inbegrip van producenten, verwerkers, verkopers en restauranthouders), consumentenvertegenwoordigers, vertegenwoordigers van de EUlidstaten, van de Europese Autoriteit voor Voedselveiligheid en van de directoraten-generaal voor Volksgezondheid en Consumentenbescherming, Landbouw, Onderzoek en het verbonden Onderzoekscentrum van de Europese Commissie. Een aantal methoden die de acrylamidegehaltes gevormd in voedingsmiddelen bleken te verminderen, werden bediscussieerd. Studies hadden in het algemeen betrekking op gefrituurde en gebakken gesneden aardappelen en op gebakken graanproducten. De vorming van acrylamide in deze producten werd verbonden met de interactie van bepaalde suikers (de “reducerende suikers” zoals glucose/dextrose en fructose) met het aminozuur asparagine, bij verhitting in omstandigheden van een laag vochtgehalte. Sommige mogelijkheden om de vorming van acrylamide te verminderen, lijken gemakkelijk om toe te passen. Bij voorbeeld het vermijden van overfrituren of al te lang bakken van aardappelproducten in het bijzonder (wat duidelijk wordt door overmatige bruinkleuring) kan acrylamidegehaltes significant verlagen vergeleken met producten die lichter gefrituurd of gebakken zijn. Sommige manieren van verlaging van acrylamidegehaltes vergen nog verder onderzoek. Bij voorbeeld, bevindingen uit laboratoriumstudies moeten uitgetest worden in praktijkomstandigheden. Het gamma aan producten waarin acrylamide wordt gevonden is zeer breed en oplossingen die werken in het ene product werken niet noodzakelijk in andere producten. Er is ook een noodzaak om verder onderzoek te doen naar factoren vanuit de landbouw, zoals bewaring na de oogst en de invloed van klimaat en seizoensvariatie op het potentieel voor acrylamidevorming. Een aantal details van manieren om acrylamidegehaltes te verlagen in voedingsmiddelen en een aantal aanbevelingen, die werden aangehaald in de vergadering, worden hieronder vermeld. 1.
Gesneden aardappelproducten (gefrituurd en gebakken)
Bij voorbeeld aardappelchips en frieten.
1
1.1. Lage gehaltes in reducerende suikers Selecteer variëteiten Het is doenbaar om aardappelvariëteiten te selecteren met lage gehaltes aan reducerende suikers. Deze variëteiten kunnen gebruikt worden voor gesneden aardappelproducten bedoeld om te frituren of te bakken, om de acrylamidegehaltes te verlagen. Bij voorbeeld, maximum 1 g/kg reducerende suikers werd gesuggereerd als een manier om significant de vorming van acrylamide te voorkomen. Dergelijke informatie over reducerende suikers werd soms al eerder gebruikt in de industrie. Informatie zou kunnen gegeven worden aan consumenten door etikettering van aardappelvariëteiten in kleinhandelsverpakkingen, om bij voorbeeld via codes aan te duiden wat de geschiktheid is voor frituren en bakken. Het is belangrijk te noteren dat het suikergehalte niet alleen afhangt van de aardappelvariëteit maar ook afhangt van seizoensfactoren, van de teeltomstandigheden en de bewaaromstandigheden. Deze factoren moeten dus ook in rekening gebracht worden en zo nodig verder onderzocht worden. Blancheren, uitwassen Gehaltes aan reducerende suikers kunnen verlaagd worden door de gesneden aardappelen eerst te blancheren in warm of heet water of door ze bij kamertemperatuur een tijd in water te laten liggen voordat ze worden gefrituurd of gebakken. (Het is wel belangrijk om de natte aardappelen goed te laten uitlekken voordat ze in hete olie worden gebracht in de frituurketel, anders riskeert men brand.) Blancheren kan ongeschikt zijn voor sommige producten als het een te hoge wateropname kan veroorzaken, die leidt tot verlies in consistentie of krokantheid of mogelijk microbiologisch bederf. Lage pH Verlaging van de zuurtegraad van de aardappelen, bij voorbeeld met citroenzuur (b.v. 0.5-1.0 %, < 20 minuten) heeft in studies geleid tot verlaging van acrylamidegehaltes. Deze aanpak kan echter leiden tot een zure smaak en bovendien kan het de frituurolie sneller ranzig maken. Verder onderzoek naar de haalbaarheid van deze aanpak is noodzakelijk. Koele bewaring vermijden Bewaring van aardappelen beneden de 8°C (op de boerderij, bij de ophaling en stockage, bij de verdeling, in de winkel, bij de restaurants en thuis) is gekend als een factor die het gehalte aan reducerende suikers verhoogd. Bewaring bij 8°C of hoger zal daarom het potentieel van de aardappelen voor acrylamidevorming in het aardappelproduct bij frituren of bakken verminderen. Dergelijke bewaring is gemakkelijk doenbaar voor kortetermijnbewaring. Er is een praktisch probleem voor langetermijnbewaring. Om bevoorrading van aardappelen doorheen het jaar te verzekeren, is het nodig dat aardappelen maandenlang bewaard worden. Dit is alleen met succes mogelijk indien de bewaarcondities scheutvorming voorkomen. Koele temperaturen zijn een vaak-gebruikt middel om scheutvorming te voorkomen. Chemische behandeling van aardappelen om scheutvorming te remmen is een alternatief, alhoewel het gebruik van zulke chemicaliën niet altijd gewenst is door de consument of soms niet toegelaten is door de overheid. Optimale langetermijnbewaringsregimes zouden geïdentificeerd moeten worden om de vorming van reducerende suikers en bijgevolg het potentieel voor acrylamidevorming, te verminderen, terwijl er ook aandacht moet zijn voor het vermijden van problemen van scheutvorming en rotting. Vermijd onderdompelen in suikeroplossingen en het gebruik van suikercoatings bij voorgebakken aardappelproducten Fabrikanten van voorgebakken aardappelproducten hebben soms een processtap van onderdompeling van de producten in oplossingen van glucose/dextrose. Deze suikeroplossingen helpen om het eindproduct een gelijkmatige goudgele kleur te geven. Het gebruik van reducerende suikers in zulke dompeloplossingen/coatings zou vermeden moeten
2
worden waar mogelijk omdat het de vorming van significante gehaltes van acrylamide kan veroorzaken. 1.2. Temperatuur, bakpraktijk Een directe manier om acrylamidegehaltes te verlagen is bruining bij het frituren of bakken te voorkomen, en te streven naar een goudgele kleur. Voor conventionele gefrituurde aardappelproducten is aangetoond dat temperaturen boven de 175°C de acrylamidegehaltes significant kunnen verhogen. De initiële frituurtemperatuur zou de 175°C of liever de 170°C niet mogen overschrijden (NB de toevoeging van aardappelen aan de hete olie en de verdamping van water die daarop volgt, koelt de olie af. Thuis, waar de verhouding van olie op aardappelen relatief klein is, zal de temperatuur nog meer zakken dan in commerciële uitrustingen. Bijgevolg zou het acrylamidegehalte lager kunnen zijn, hoewel dit bevestigd zou moeten worden door verder onderzoek). Vedere verlaging van de vorming van acrylamide kan bekomen worden door vedere verlaging tot 150°C tegen het eind van het bakproces. Het gebruik van lagere baktemperaturen le idt echter gemakkelijk tot langere baktijden, wat de kwaliteit (b.v. het vochtgehalte) negatief kan beïnvloeden. Verhoogde vochtgehaltes kunnen leiden tot verlies in consistentie of krokantheid en voor producten die niet onmiddellijk worden gegeten kan een verhoogd vochtgehalte leiden tot risico op microbiologisch bederf. Er is ook een risico dat lagere frituurtemperaturen zouden leiden tot een verhoogde vetopname, wat ook gezondheidseffecten heeft. Om de frituurtemperaturen beter onder controle te krijgen, is het nodig dat de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van temperatuurscontrole van de frituurketels zou verbeteren, zeker voor degene die thuis gebruikt worden. Het type van frituurolie lijkt weinig invloed te hebben op de vorming van acrylamide. Bakoventemperaturen zouden ook niet te hoog mogen zijn, bij voorbeeld niet boven de 200°C in een conventionele oven en niet boven 190°C voor een heteluchtoven. Het gebruik van de microgolfoven om gesneden aardappelen deels gaar te maken voordat ze worden gebakken in de oven, kan het potentieel voor acrylamidevorming verhogen. Misschien komt dit doordat de producten dan deels uitdrogen. Of dat deze aanpak moet vermeden worden, moet bekeken worden na verder onderzoek. 1.3.
Asparaginegehaltes
Asparagine is een belangrijk aminozuur van aardappelen en het is niet duidelijk of controle van deze gehaltes praktisch kan zijn. Of zulke gehaltes kunnen gewijzigd worden zou langdurig onderzoek vergen van aardappelvariëteiten en haalbaarheidsstudies. Het gebruik van het enzym asparaginase is een mogelijke aanpak om de interactie tussen asparagine en reducerende suikers te onderbreken (bij voorbeeld in puree voor sommige aardappelproducten), maar verder onderzoek is nodig. 2.
Graanproducten
2.1. Baktemperatuur/kortere baktijd Voor vele bakkerijproducten is misschien de simpelste manier om de acrylamidegehaltes te verlagen, de baktijd te reduceren en overmatige bruining te voorkomen. Baktemperaturen verminderen kan ook helpen. Bij voorbeeld, lichter bakken van zoete koekjes resulteerde in significant lagere acrylamidegehaltes in sommige producten. Het is echter gebleken dat voor sommige bakkerijproducten overmatig bakken hetzelfde effect heeft en ook tot een verlaging van acrylamidegehaltes leidt. Men denkt dat dit komt door de balans tussen de vorming en de vernietiging van acrylamide bij hoge temperaturen. Fabrikanten zouden kunnen uitproberen
3
hoe hun producten beïnvloed worden door baktijd en –temperatuur. In droge krokante producten is een afweging noodzakelijk om onaanvaardbare productkwaliteit te vermijden. In het bijzonder zijn vochtgehaltes relevant om de gewenste textuur te behouden en om microbiologisch en ander bederf te vermijden. 2.2. Asparaginegehaltes Hogere gehaltes aan asparagine in verschillende types van graan kunnen le iden tot hogere acrylamidegehaltes in de eindproducten. Graanvariëteiten zouden geselecteerd kunnen worden voor lage asparaginegehaltes. In het algemeen bevat rogge meer asparagine dan tarwe en haver, die op hun beurt meer asparagine bevatten dan rijst en maïs. Het is onduidelijk welke landbouwpraktijken zouden kunnen gewijzigd worden om consistent asparaginegehaltes te verminderen. Onderzoek is nodig om dit op te helderen. Wat al wel duidelijk is, is dat de vermalingsgraad een invloed heeft op het asparaginegehalte. Zo worden er bij voorbeeld hogere acrylamidegehaltes gevonden in volkorenmeelproducten en in donkerder brood. Het nutritioneel effect van het selecteren van alternatieven moet dan ook in rekening gebracht worden. Het gebruik van het enzym asparaginase is een mogelijke aanpak om de asparaginegehaltes te verlagen, maar vraagt ook verder onderzoek. 2.3. Lage gehaltes aan reducerende suikers De gehaltes aan reducerende suikers die op natuurlijke wijze aanwezig zijn in granen, lijken moeilijk te wijzigen. Verder is de invloed hiervan op het acrylamidevormingspotentieel ook minder duidelijk dan voor aardappelen. Langetermijnstudies zijn nodig op verschillende graanvariëteiten om uit te klaren in hoeverre variëteiten kunnen geselecteerd worden voor lage gehaltes aan reducerende suikers en om uit te klaren of deze aanpak wel helpt om acrylamidegehaltes in de eindproducten te verlagen. Ondanks moeilijkheden om de gehaltes van natuurlijk aanwezige suikers te beheersen, kan het effect van de reducerende suikers op acrylamidevorming in zoete bakkerijproducten wel beter beheerst worden door het nauwkeurig selecteren van andere ingrediënten. Het selecteren van ingrediënten om hoge gehaltes aan reducerende suikers te vermijden, kan het potentieel voor acrylamidevorming verminderen. Zo kunnen alternatieven voor het gebruik van glucose, fructose en honing resulteren in lagere acrylamidegehaltes. Wanneer veranderingen voor verschillende producten overwogen worden, moet men uitkijken dat deze veranderingen wel degelijk leiden tot lagere acrylamidegehaltes en niet onnodig de nutritionele waarde van de producten ondermijnen. 2.4. Alternatieve bakpoeders Het gebruik van het bakpoeder ammoniumbicarbonaat bleek het potentieel voor acrylamidevorming te verhogen, vanwege de ammoniumcomponent. Ammonium is blijkbaar een belangrijke factor bij de acrylamidevorming in zoete bakkerijproducten. Het vervangen van ammoniumbicarbonaat door andere bakpoeders, bij voorbeeld natriumbicarbonaat, kan acrylamidegehaltes significant reduceren in vele graanproducten. De gehaltes aan natrium die dan toegevoegd worden in de vorm van bakpoeder leveren wellicht geen relevante bijdrage aan de natriuminname. De smaakconsequenties moeten ook zorgvuldig bekeken worden voor sommige producten. 2.5. Hergebruik van broodkruimels in bij voorbeeld crackers, meerdere bakstappen Kruimels van een eerder baksel worden soms hergebruikt in een deeg en opnieuw gebakken (“rework”), bij voorbeeld om een oppervlak te bestrooien of om textuur aan een product te geven. Er zijn meldingen dat het gebruik van kruimels in gebakken graanproducten soms significante verhogingen van acrylamidegehaltes voor gevolg hebben, al zijn er tegenstrijdige meningen over het belang hiervan. Verdere studies zijn nodig, maar intussen lijkt het
4
raadzaam om het gebruik van “rework” te vermijden waar mogelijk voor toepassingen waarbij het is geweten dat het het acrylamidegehalte verhoogt. Het thema van herbakken kan ingewikkeld zijn, bij voorbeeld granen moeten soms geroosterd worden of gebakken voordat ze als ingrediënt worden gebruikt in een graanreep voor uiteindelijke afbakking. Verder onderzoek is nodig om de invloed van meerdere bakprocessen na elkaar na te gaan. 3.
Koffie
Acrylamide kan gevormd worden in koffie tijdens het branden van de bonen. Het roosteren is een essentiële stap van de verwerking van koffiebonen en acrylamidegehaltes in verschillende producten lijken niet veel te verschillen. Dit maakt het moeilijk om te identificeren hoe het roosteren kan geoptimaliseerd worden naar een verlaging van acrylamidegehaltes. Koffie kan significant bijdragen tot de totale inname van acrylamide door sommige consumentengroepen, ook al is het in het algemeen een resultaat van het drinken van grote hoeveelheden koffie. Er zijn geen evidente manieren om de acrylamidegehaltes gevormd in koffie of koffievervangers te verlagen. Verder onderzoek is nodig. Bij voorbeeld, convectieroosteren werd gesuggereerd als mogelijke aanpak, maar of dit doenbaar is, is nog niet duidelijk. Ook is de haalbaarheid van een verlaging van het gehalte aan reducerende suikers in groene koffie onduidelijk.
Aanbevelingen van de vergadering Voor de voedselproducenten en –verwerkers: Voor aardappelen die gesneden en daarna gefrituurd of gebakken worden (chips, frieten, gebakken aardappelen, …): 1. De producten zouden goudgeel moeten zijn en niet bruin gebakken. 2. Selecteer waar mogelijk aardappelvariëteiten met lage gehaltes aan reducerende suikers. 3. Vermijd waar mogelijk bewaring van aardappelen bij temperaturen lager dan 8°C. Onderzoek en optimaliseer bewaaromstandigheden om de gehaltes aan reducerende suikers zo laag mogelijk te houden terwijl ook bederf of spruitvorming vermeden dienen te worden. 4. Voor conventioneel frituren zou de temperatuur van de frituurolie beneden de 175°C moeten blijven. 5. Bij conventionele ovens zou de temperatuur de 200°C niet mogen overschrijden en in het geval van ovens met ventilators zou de temperatuur de 190°C niet mogen overschrijden. 6. Laat de aardappelproducten zo mogelijk in water weken of kook ze gedeeltelijk in water (blancheren) en verwijder het water voordat de aardappelproducten gebakken worden. 7. Vermijd zo mogelijk het gebruik van glucose/dextrose of van andere suikeroplossingen of coatings voor producten die dienen gebakken te worden. 8. Gedeeltelijk voorgebakken aardappelproducten zouden geëtiketteerd moeten worden met instructies om ze goudgeel af te bakken en niet bruin. Nauwkeurige instructies over tijd en temperatuur van het afbakken zouden moeten gegeven worden om te vermijden dat de producten te heet gebakken worden. Voor graanproducten: 1. Vermijd overmatige bruinkleuring van gebakken graanproducten. 2. Gebruik bij bakkerijproducten andere rijsmiddelen dan ammoniumbicarbonaat wanneer mogelijk en aanvaardbaar, bij voorbeeld natriumbicarbonaat.
5
Voor de handelaars 1. Vermijd waar mogelijk bewaring van aardappelen bij temperaturen lager dan 8°C en onderzoek anders alternatieve bewaarmethoden. Bewaar aardappelen idealiter in het donker bij temperaturen van 8°C of een beetje hoger. 2. Onderzoek de haalbaarhe id om aardappelvariëteiten die weinig reducerende suikers bevatten en dus meest geschikt zijn om te bakken of te frituren, te etiketteren als dusdanig. 3. Ga na of uw leveranciers zich bewust zijn van de aanbevelingen omtrent de bewaring van aardappelen en ga na of ze de aanbevelingen volgen. Voor de grootkeukens en restauranthouders 1. Vermijd waar mogelijk bewaring van aardappelen bij temperaturen lager dan 8°C. Bewaar aardappelen idealiter in het donker bij temperaturen van 8°C of een beetje hoger. 2. Gefrituurde of gebakken producten zouden goudgeel moeten zijn en niet bruin. Bak het niet te bruin! 3. Laat de gesneden aardappelen vóór het bakken of frituren weken in water of blancheer ze, en verwijder het water goed. 4. Frituurtemperaturen voor aardappelproducten zouden de 175°C niet mogen overschrijden. Ga na of de temperatuursaanduiding van de frituurketel betrouwbaar en nauwkeurig is. 5. Bij conventionele ovens zou de temperatuur de 200°C niet mogen overschrijden en in het geval van ovens met ventilators zou de temperatuur de 190°C niet mogen overschrijden, voor bereidingen op basis van aardappelen. 6. Vermijd overmatige bruinkleuring van gebakken graanproducten. 7. Volg de nieuwste bereidingsinstructies die door de leveranciers gegeven worden. Voor de consumenten 1. Vermijd bewaring van aardappelen bij temperaturen beneden de 8°C; bewaar ze dus niet in de koelkast. Bewaar aardappelen idealiter in het donker bij temperaturen van 8°C of een beetje hoger. 2. Gebakken en gefrituurde producten moeten goudgeel zijn en niet bruin. Bak het niet te bruin! 3. Voor gesneden aardappelproducten zou de temperatuur van de frituurolie de 175°C niet mogen overschrijden. 4. Bij het bakken in een conventionele oven zou de temperatuur de 200°C niet mogen overschrijden. In een over met ventilator zou de temperatuur de 190°C niet mogen overschrijden. Volg de instructies op de verpakking van voorgebakken aardappelproducten. 5. Laat de gesneden aardappelen vóór het bakken of frituren zo mogelijk weken in water of kook ze gedeeltelijk (blancheer ze), en verwijder het water. 6. Vermijd overmatige bruinkleuring van gebakken graanproducten. 7. Volg de instructies voor de bereiding zoals die op de verpakking van voedingsmiddelen staan.
6
