Analysis of acrylamide, 3-monochloropropane-1,2-diol, its esters and glycidyl esters in carbohydrate-rich products available on the Polish market
[Analysis of acrylamide, 3-monochloropropane-1,2-diol, its esters and glycidyl esters in carbohydrate-rich products available on the Polish market]

ABSTRACT
Background. Carbohydrate-rich foods, such as breakfast products, snacks and biscuits because of its nutritional or sensory qualities are an inherent part of human diet. However, their production might contribute to the formation of acrylamide, 3-monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD) and its esters and glycidyl esters.
Objective. The aim of this work was to assess the levels of acrylamide, free and bound 3-MCPD and glycidyl esters in selected carbohydrate-rich, thermal processed products, present on the market in Poland in 2016-2017.
Material and Methods. The survey involved 60 samples of snacks, breakfast products and biscuits. Acrylamide and free 3-MCPD was determined using modified QuEChERS approach. Analysis of 3-MCPD and glycidyl esters was based on the acid-catalysed method of sample preparation, derivatisation with PBA and GC-MS analysis.
Results. Free 3-MCPD contents were within the values of 9.3-63.3 μg kg-1, with the highest mean content for muesli (33.3 μg kg-1), and the lowest for baby biscuits (11.7 μg kg-1). The levels of bound 3-MCPD were higher (from 9.3 μg kg-1 to 1500 μg kg-1). The highest average content was observed for sugar free biscuits (599 μg kg-1), whereas the lowest for breakfast cereals (50.2 μg kg-1). Glycidyl esters were detected only in four samples with the highest content at the level of 28.8 μg kg-1. The acrylamide levels varied from 195 to 1352 μg kg-1, with the highest content for organic biscuit samples (913 μg kg-1), and the lowest for muesli (348 μg kg-1).
Conclusions. Regular consumption of popular snacks such as potato chips, crackers and biscuits may result in risk to human health as the effect of high content of acrylamide or 3-MCPD. Due to a high level of these contaminants detected in some type of breakfast products, and products targeted for children, its consumption should be restricted, especially in younger population groups.

STRESZCZENIE
Wprowadzenie. Produkty bogate w węglowodany, takie jak przekąski, produkty śniadaniowe i herbatniki ze względu na ich właściwości odżywcze lub sensoryczne, są nieodłączną częścią codziennej diety. Ze względu na fakt, że technologia ich produkcji wymaga zastosowania wysokich temperatur, co sprzyja tworzeniu niektórych zanieczyszczeń, mogą być one zanieczyszczone akrylamidem, 3-monochloropropano-1,2-diolem (3-MCPD) i jego estrami oraz estrami glicydolu.
Cel badań. Celem pracy była ocena występowania akrylamidu, wolnego i związanego 3-MCPD oraz estrów glicydolu w wybranych próbkach produktów bogatych w węglowodany, obecnych na rynku detalicznym w Polsce w latach 2016-2017.
Materiał i metody. Badania obejmowały 60 próbek przekąsek, produktów śniadaniowych i herbatników. Zawartość akrylamidu i wolnego 3-MCPD oznaczono za pomocą zmodyfikowanej metody QuEChERS. Estry 3-MCPD i estry glicydolu analizowano z wykorzystaniem hydrolizy kwasowej, derywatyzacji z użyciem PBA i końcowej detekcji techniką GC-MS.
Wyniki. Zawartość wolnego 3-MCPD mieściła się w granicach 9.3-63.3 μg kg-1, z najwyższą średnią zawartości w musli (33.3 μg kg-1), a najniższą w herbatnikach przeznaczonych dla dzieci (11.7 μg kg-1). Zawartość związanego 3-MCPD była znacznie wyższa (od 9.3 μg kg-1 do 1500 μg kg-1). Najwyższą średnią zawartość stwierdzono w herbatnikach bez dodatku cukru (599 μg kg-1), natomiast najniższą w płatkach śniadaniowych (50.2 μg kg-1). Estry glicydolu wykryto jedynie w czterech próbkach (najwyższa zawartość – 28.8 μg kg-1). Zawartość akrylamidu wahała się w zakresie 195-1352 μg kg-1, przy czym najwyższą ilość oznaczono w próbkach herbatników ekologicznych (913 μg kg-1), a najniższą w musli (348 μg kg-1).
Wnioski. Regularne spożywanie popularnych przekąsek, takich jak chipsy ziemniaczane, krakersy i herbatniki, z uwagi na wysokie zawartości w nich akrylamidu i 3-MCPD może przyczynić się do narażenia zdrowia. Ze względu na znaczną ilość badanych zanieczyszczeń w niektórych popularnych produktach śniadaniowych oraz produktach przeznaczonych dla dzieci, ich spożywanie powinno być ograniczone, zwłaszcza w młodszych grupach wiekowych.