‘Gezonder’ is niet altijd veiliger

Consumenten kiezen bewuster voor gezonde en duurzame voeding. Er komen daardoor steeds meer producten op basis van groente en fruit op de markt, zoals bietenwraps, bloemkoolpizzabodems en gepofte maïssnacks. Bij de productie van deze levensmiddelen worden soms hoge temperaturen toegepast. Hierdoor kunnen procescontaminanten, zoals acrylamide, gevormd worden. Is dat wel zo gezond?

Zo’n 25 jaar geleden werd ontdekt dat in verhitte producten zoals friet, chips, koekjes, koffie, ontbijtgranen en crackers acrylamide kan ontstaan. Acrylamide is door de IARC (International Agency for Research on Cancer) geclassificeerd als ‘klasse 2A’, wat inhoudt dat het waarschijnlijk human carcinogeen (kankerverwekkend) is. Volgens de EFSA (European Food Safety Authority) is acrylamide neurotoxisch, genotoxisch en carcinogeen, en kan het toxische effecten hebben op het reproductiesysteem. Door deze eigenschappen heeft de Europese Commissie drempelwaarden (de zogenaamde BML’s) vastgesteld om de volksgezondheid te kunnen beschermen (EU Verordening (EU) 2017/2158). Momenteel wordt er gewerkt aan het vaststellen van maximale limieten (ML’s) voor acrylamide. Mogelijk worden er ook andere BML’s vastgesteld voor specifieke producten, zoals groentechips (EU Verordening (EU) 2019/1888). 

Puree maken – kneden van het deeg – bakken van de crackers

Maatregelen

Sinds de ontdekking van acrylamide heeft de industrie, op basis van onderzoeksresultaten, maatregelen genomen om acrylamidevorming te voorkomen of te beperken. Zo kan de concentratie asparagine (een precursor voor de vorming van acrylamide) verminderen door het wassen van ingrediënten of het gebruik van asparaginase, en kunnen procescondities zoals tijd en temperatuur aangepast worden. Dankzij dit soort maatregelen zijn de gehaltes aan acrylamide in bekende zetmeelrijke snacks in de loop der jaren drastisch verminderd. 

Verschillende onderzoeken laten echter zien dat acrylamidegehalten kunnen toenemen door het gebruik van groente- en fruitingrediënten. De huidige trend waarbij traditionele ingrediënten in producten vervangen worden door groente en fruit, kan dus potentieel leiden tot hogere gehalten aan acrylamide daarin. Wageningen Food Safety Research deed samen met Wageningen Food & Biobased Research, beide onderdeel van Wageningen University & Research (WUR), onderzoek naar de veiligheid van gezonde crackers. Wij, de auteurs van dit artikel, keken naar wat er met de acrylamidegehaltes gebeurt als traditionele tarwebloem vervangen wordt door bloem op basis van groente.

Crackers bakken

We maakten twee batches crackers op basis van een realistisch recept bestaande uit broccolipuree (41%), aardappelvlokken (30%), bloem (13%), pre-gel maïszetmeel (10%), suiker (2%), lecithine (1%), en zonnebloemolie (1%). In de eerste batch vervingen we de standaard tarwebloem door haverbloem, maïsbloem, of wortelbloem. Vervolgens bereidden we de crackers met en zonder suiker; dit om het effect van suiker op de acrylamidegehalten te bepalen. De crackers zijn gemaakt op pilotschaal (20 x 20 mm groot en 2.2 mm dik) en afgebakken in twee stappen: eerst 2 minuten bij 190 °C en vervolgens 30 minutes bij 115 °C. De gebruikte instellingen komen overeen met de toepassingen die gebruikelijk zijn op industriële schaal. In de tweede batch testten we vier andere bloemsoorten op basis van groente (rode biet, pastinaak, spinazie en zoete aardappel), waarbij in alle gevallen suiker werd toegevoegd.

Figuur 1 - Acrylamidegehalten

Resultaten

Na het bakken zijn acrylamidegehalten geanalyseerd met behulp van LC-MS/MS (liquid chromatography-tandem mass spectrometry). We zagen hierbij nauwelijks verschil tussen de recepten met en zonder suiker. Waarschijnlijk heeft het apart toevoegen van suiker (circa 2%) weinig effect op acrylamidevorming, aangezien vrije suikers al in overmaat aanwezig zijn vanuit de granen en groenten in de gebruikte ingrediënten. Wel vonden we een significant hoger acrylamidegehalte (p < 0.001) in de crackers gemaakt met wortelbloem in vergelijking met graan-gebaseerde crackers (tarwe, haver, maïs) in de eerste batch. In een tweede batch met andere bloemsoorten op basis van groente vonden we wederom significant hogere acrylamidegehaltes (p < 0.001) in de groentecrackers vergeleken met de traditionele graangebaseerde crackers. Figuur 1 laat de resultaten zien van beide experimenten. Wortel- en pastinaakbloem gaven de hoogste gehalten acrylamide. 

Acrylamidevorming wordt beïnvloed door de aanwezigheid van vrije reducerende suikers. Daarom zijn de gehaltes glucose, fructose, en totaal sucrose in de bloemsoorten bepaald met behulp van HPAEC-PAD (High-Pressure Anion Exchange Chromatography – Pulsed Amperiometric Detection). Figuur 2 laat zien dat er een positieve correlatie is tussen de gehaltes aan fructose en gevonden acrylamideniveaus in de crackers (R2 = 0.90). Deze bevinding komt overeen met de wetenschappelijke literatuur en een eerder kinetisch model over de vorming van acrylamide dat binnen WUR is ontworpen.

Figuur 2 - Correlatie tussen de gehaltes aan fructose en gevonden acrylamideniveaus

Gevolgen

Onze experimenten tonen aan dat de crackers op basis van graan hogere acrylamidegehaltes hadden dan de BML van 750 µg/kg voor crackers op basis van aardappel. Om de vorming van acrylamide te beperken, zouden de tijd-temperatuurcombinaties voor het bakken van deze crackers aangepast moeten worden. Verontrustender zijn echter de hogere acrylamidegehaltes die we vonden in de bloemsoorten op basis van groente. In sommige gevallen waren de concentraties tot drie keer hoger dan in traditionele crackers. Onze conclusie is dan ook dat niet alleen tijd-temperatuurcombinaties van belang zijn, maar dat ook het gebruik van ingrediënten voor de bereiding van crackers extra aandacht en onderzoek behoeft. Vaak worden snacks op basis van groente gezien als een gezonder alternatief voor traditionele snacks. Als het echter gaat om acrylamidevorming, blijkt dit dikwijls precies omgekeerd. Verder onderzoek is nodig om inzicht te krijgen in acrylamidegehalten in snacks die momenteel op de markt zijn. Zeker groente- en fruitsnacks voor peuters en jonge kinderen moeten nader onderzocht worden, om blootstelling aan acrylamide in deze kwetsbare groep waar mogelijk te beperken.

Oproep

Bedrijven die willen voldoen aan de stijgende vraag naar gezondere, duurzamere producten moeten zich realiseren dat gebakken producten met deze ‘nieuwe’ ingrediënten hogere concentraties acrylamide kunnen bevatten. Er is meer onderzoek nodig om inzicht te krijgen in de blootstelling van consumenten aan acrylamide via dit soort snacks. WUR zoekt partners die dit onderzoek willen voortzetten en inzicht willen krijgen in het voorkómen van acrylamidevorming in gezonde(re) snacks.

Dankwoord
Graag bedanken we Eric Raaijmakers voor het maken van de crackers in de pilotinstallatie van WUR, Olrik Eijffius en Richetti Look voor het uitvoeren van de acrylamide-analyses, en Martijn Walsem voor het analyseren van de reducerende suikers in de verschillende bloemsoorten. Dank ook aan de partners in het project - Quorn, LambWeston, Duynie, en Pepsico - voor hun waardevolle inbreng in deze studie, evenals hun financiële bijdrage. De standpunten in dit stuk reflecteren die van de auteurs en niet per definitie de positie of het beleid van deze partners. De financiële bijdrage van de topsector Agri&Food (subsidienummer LWV21.144) wordt erkend.

wur.nl