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我国饲料用混合油脂潜在安全隐患分析

2011-02-09仇海瑀薛敏李军国李俊秦玉昌

饲料工业 2011年12期
关键词:混合油油脂原料

仇海瑀 薛敏 李军国 李俊 秦玉昌

近年来,我国饲料工业迅猛发展,2000年至2009年我国配合饲料的年产量从5 900万吨上升至1.15亿吨。随着饲料工业与养殖业的发展,饲料用油的需求量在不断增加,油脂作为优质、高效的能量饲料原料可以弥补我国能量饲料的匮乏,目前已广泛应用于动物饲料生产中。油脂添加到饲料中除了具有提供能量与必需脂肪酸的主要作用之外,还具有改善脂溶性维生素A、D、E、K和类胡萝卜素等色素的吸收、高温环境下降低畜禽的热应激反应、改善颗粒饲料的外观,降低饲料粉尘等附加作用。

油脂在饲料中的添加量因饲料种类不同而异,畜禽饲料的油脂添加量通常为1%~3%,水产饲料的油脂添加量较高,通常为5%左右,某些鱼类饲料油脂的添加量甚至更高。以3%的油脂添加量计算,2009年我国饲料用油消耗量高达345万吨。饲料用油的需求量日益增加,但是我国油脂产量严重不足,专家估计我国油脂需求(包括食用油脂)的60%~70%依靠进口,逐渐有动物与人争油的趋势,造成饲料油脂原料紧缺、价格攀升。如此巨大的油脂需求量促使饲料生产企业对油脂的选择从以豆油、猪油使用为主扩展到饲料用混合油脂的使用。

饲料用混合油脂也称饲料级混合油,主要是利用餐饮业及食品工业用后的废弃食用油脂经一系列精炼工艺制成的饲料用油。此种油脂最大的优势在于价格低廉,但是饲料用混合油脂的原料来源复杂且为二次用油加之精炼工艺差异悬殊,导致了它的质量不稳定并存在多种安全隐患。与豆油和猪油相比,饲料用混合油脂的新鲜度差,不耐贮存,并且被苯并(α)芘、重金属、脂溶性有机污染物等有毒有害物质污染的风险增大,因此,饲料用混合油脂的应用需要严格的品质评价,以保证饲料安全乃至食品安全。

1 饲料用混合油脂介绍

最初,我国使用混合油以进口美国饲料级混合油为主,美国饲料级混合油也称黄脂膏(Yellow Grease),仅以快餐店或食品店的煎炸油脂为原料,加工工艺也比较简单,包括低温加热、过滤以及102℃高温加热、沉降杂质等。近年来,由于国人生活水平的提高,我国每年产生大量的废弃食用油脂,并且随着油料价格的不断上涨,市场上出现将废弃食用油脂用于动物饲料的现象,因此,国内兴起了多家专门生产销售饲料级混合油的企业,混合油的应用逐渐变成了以国内生产为主。

由于饲料级混合油来源复杂,产品质量需要严格把关。农业部于2005年发布了饲料级混合油的农业行业标准NY/T913—2004,对饲料级混合油的定义为:“餐饮业和食品工业用后的植物油与动物油的混合物,经去水、去渣,但无脱色及脱味处理,只被用于饲料生产”。该标准对加工工艺的要求是参照美国饲料级混合油的加工流程,仅有简单的处理而不采用脱色、脱味等精炼工艺,但是我国的餐饮习惯不同于美国,我国饲料级混合油的生产原料更为复杂、存在更多杂质,因此有必要增加精炼工艺以保证产品质量。2009年,我国拟发布国家标准对饲料级混合油重新定义并对原标准加以修改与完善,使之更适合我国混合油的生产现状。国家标准《饲料用油脂混合油脂》征求意见稿中对饲料用混合油脂定义为:“餐饮业或食品工业用后的植物油与动物油的混合物(不得含有地沟油),经去水、去渣、脱色、脱臭及高温处理,只能用于非反刍动物饲料生产”。两个标准最大的差异就是对加工工艺要求的改变,同时,拟定修改的新标准中对油脂质量有更高的要求。新标准更符合我国饲料用混合油脂的实际加工工艺,并且进一步提高了对产品品质的要求。但是标准中对饲料用混合油脂的原料规定仍很笼统。事实上,我国饲料用混合油脂存在的最大问题就是原料来源复杂,质量难以控制,并且不同企业加工工艺不同造成产品的精炼效果也不同,所以饲料用混合油脂产品的质量状况也良莠不齐,有相当一部分产品存在严重的安全隐患,需要进行严格的检验。

2 饲料用混合油脂质量安全评价指标分析

饲料用混合油脂的质量安全评价指标与限量要求主要依照NY/T913—2004执行,同时也需要借鉴其它评价油脂的指标以真实反映饲料用混合油脂的质量安全状况。混合油的评价指标可以从常规指标、氧化性指标以及安全性指标三个方面考察。常规指标主要反映油脂的杂质含量以及油脂性质,包括水分及挥发物、不溶性杂质、不皂化物、含皂量、碘价以及皂化价等,此类指标可以通过提高精炼工艺加以改善,通常不会成为饲料用混合油脂的安全隐患。饲料用混合油脂质量安全评价的重点是氧化性与安全性。评价油脂氧化程度最常用的指标是酸价、过氧化值与丙二醛值,对于煎炸油脂还有羰基价和极性组分的考察,另外,欧洲各国也有采用ρ-茴香胺值评价油脂的深度氧化。安全性指标是衡量混合油中存在的有毒、有害化学物质,主要包括苯并(α)芘、砷、黄曲霉毒素、多氯联苯以及二噁英。

在NY/T913—2004饲料级混合油的标准中,通过酸价及过氧化值两个指标来限制成品油的氧化酸败情况,但由于酸价的可调节性和过氧化值先升后降的特性,这两个指标已经不能真实反映饲料级混合油氧化情况。丙二醛是动物油脂的二级氧化产物,不适合衡量植物油的氧化程度,如果在饲料用混合油脂以植物油原料为主的情况下,丙二醛值也失去了敏感性。另外一个在欧洲普遍用来衡量油脂深度氧化的指标——ρ-茴香胺值,较适合用来作为饲料用混合油脂氧化程度的评价。试验表明,对饲料用混合油脂精炼之前的3批次原料毛油同时进行过氧化值、丙二醛和ρ-茴香胺值的检测,结果显示,在过氧化值小于3 mmol/kg、丙二醛值小于2.5 mg/kg(远低于标准限量要求)的情况下,ρ-茴香胺值都已超过20,而新鲜油脂的ρ-茴香胺值接近0,超过10表明油脂已经开始显著酸败,所以ρ-茴香胺值可以较真实地反映饲料级混合油原料毛油氧化程度。ρ-茴香胺值较适合作为衡量饲料用混合油脂氧化酸败程度的指标。

安全性指标中,应该重点关注苯并(α)芘,因为油脂经过长时间的煎炒烹炸,脂肪酸发生聚合反应,在高温下生成脂肪酸聚合物,苯并(α)芘是其中最具代表性的一个。苯并(α)芘是一种高活性的间接致癌物,在多环芳烃中致癌性最强,同时它还是致畸原与诱变剂,对动物与人类的健康产生极大威胁。重金属、霉菌毒素以及二噁英等也有污染饲料用混合油的风险,其中二噁英很难通过精炼工艺去除,而且毒性最强、危害最大,必须从源头控制,避免二噁英的污染。

3 饲料用混合油脂原料来源安全隐患分析

饲料用混合油脂利用这些餐饮业与食品工业用后的人类不能再食用的二次用油,经过精炼后制成饲料专用油。笔者走访了我国8个省份,15家饲料用混合油脂生产企业,经调查与统计,总结了我国饲料用混合油脂的原料来源通常有以下四类:①餐厨废油,主要来源于餐馆、酒店以及食堂等处收集的废弃食用油脂;②煎炸老油,来源于肯德基、麦当劳等快餐店或油炸食品加工厂;③动物加工副产品提炼的油脂,来源于动物的内脏油、皮油和油渣油等;④次品油,来源于品质不符合食品级的大豆油、玉米油或棕榈油等罐底油。由此可见,饲料用混合油脂的原料来源多样、成分复杂、质量差异很大。其中,餐厨废油与煎炸老油是饲料用混合油脂主要的原料。

3.1 餐厨废油

餐厨废油是我国饲料用混合油脂的主要原料,此类油脂包含的范围很广,如饭店、食堂等餐饮机构煎炒烹炸食物后的剩余油脂,也包括将顾客或学生食用后的剩菜收集起来,经过熬煮后收集漂浮在上层的油脂。对此类油脂的利用,最重要的就是及时、迅速,以防止油脂的腐败变质,并且注意餐厨物的卫生,不能掺入垃圾、污水以及杂物。但是,实际情况往往达不到以上要求,这就造成了以餐厨废油为主要原料生产出的饲料用混合油脂质量难以保证,容易氧化,甚至遭受霉菌毒素的污染。

油脂是一类容易发生氧化、变质的营养物质,尤其是在有杂质存在的情况下更易引发氧化劣变。例如水分、金属离子、光、热和空气的存在都会大大加剧油脂变质的速度。油脂氧化后生成的过氧化物和醛、酮类化合物会对食用者的健康产生影响,但由于其一般不会立即引起疾病的症状反应,所以不能被立刻察觉。在餐厨废油产生的过程当中,会不断地接触以上易引起油脂氧化劣变的因素,所以对餐厨废油的利用一定要及时,防止油脂的深度变质。

3.2 煎炸老油

煎炸油是美国饲料级混合油唯一的原料,通常来自肯德基、麦当劳等快餐店的炸薯条和炸鸡等的回收油和油炸食品厂的回收油。煎炸老油虽然没有像餐厨废油那样接触过多杂质而且卫生较好,但是煎炸老油由于长时间的高温加热,油脂与空气中的氧气和煎炸食物所带入的水分作用,会发生热氧化反应、热聚合反应、热氧化聚合反应、热裂解反应和水解反应,产生比正常油脂分子——甘油三酯极性较大的一些成分,统称为极性成分。它们包括游离脂肪酸、单甘酯和双甘酯还有一系列饱和及不饱和的醛、酮、内酯等物质,使油脂的物理性质和化学性质发生改变,并且有些极性成分有致癌作用,会危害动物健康。对煎炸老油的利用要注意两点,一是煎炸时间,二是煎炸温度,因为过度煎炸带来的安全隐患极大。

3.3 动物副产品油

动物副产品油来源于动物屠宰场及肉骨粉厂,主要以猪副产物提炼出的油脂为主,包括肠油、皮油、碎肉油和油渣油,也包括少量家禽油。此类油脂的利用主要注意其氧化酸败程度与清洁程度。

3.4 次品植物油

次品植物油以质量不符合食品级的植物油为主,包括大豆油、玉米油、棉籽油和米糠油等罐底油。主要存在的问题是油脂发生氧化酸败,能值降低、品质差等。某些次品植物油的危害更甚,例如次品玉米油和花生油中黄曲霉毒素含量很可能超标,棉籽油中游离棉酚、菜籽油和芥籽油中异硫氰酸酯等存在一定安全隐患。但是,次品植物油和动物副产品油不是饲料用混合油脂的主要原料。

饲料用混合油脂存在的安全隐患主要在于两大方面:一方面是油脂的水解氧化与深度氧化,另一方面是致癌物质如苯并(α)芘、重金属和脂溶性化学污染物的威胁。以废弃食用油脂为原料生产的饲料用混合油脂,贮藏稳定性差,同样储存条件下与豆油、棕榈油和猪油等油脂相比更容易氧化酸败。主要是由于过多金属离子和杂质的存在使得油脂的变质速度加快,添加油脂的饲料本身性质不稳定,这样为饲料带来过速变质的安全隐患。

4 非法添加物安全隐患

4.1 地沟油

地沟油是餐饮店的残渣剩菜、餐具洗涤水等流入地沟,经过隔油池的渣水分离、捞取油层,再通过一系列加工处理而成的油脂。地沟油的性质十分恶劣,国家已明令禁止其作为饲料用混合油脂的原料。地沟油与地下水泥壁、生活污水、果蔬腐败物、生活垃圾、多种细菌毒素和寄生虫等接触,所受污染严重,有明显的酸腐气味。地沟油被氧化的程度非常高,除了一些已知的危害外,地沟油更大的危险在于存在许多无法控制的未知污染物,而且一些脂溶性的环境污染物如多氯联苯、二噁英、农药以及霉菌毒素等更容易污染地沟油。因此,无论从道德层面上还是从法律层面上讲,地沟油都不可以进入食物链中。

4.2 矿物油及生物柴油

矿物油是通过物理蒸馏法从石油中提炼出的基础油,又称白油、润滑油、液体石蜡等,属于高级烷烃,虽然与植物油外观相似但化学性质有本质区别。矿物油在动物肠道内不被吸收和消化,同时妨碍水分的吸收,且油中含有大量有毒、有害的成分,对动物健康产生不利影响,会发生中毒事件。利用矿物油不溶于碱而食用油脂溶于碱的性质可鉴别矿物油掺假。

生物柴油是油脂与甲醇在碱性催化作用下发生酯交换反应,再经蒸馏而得到的脂肪酸甲酯,它用于发动机代替柴油,是一种生物能源,但它的能量不能被动物有效利用并且有害。由于生物柴油价格低廉又和油脂属于同系物,有不法商家将其掺到饲料用混合油脂中。

5 加工工艺对混合油质量安全的影响

前文叙述了饲料用混合油脂原料的诸多安全隐患,若要安全地应用这些油脂于饲料生产中就必须经过严格的精炼工艺,尽量去除有害物质、降低氧化程度才能使其达到饲用标准,避免引发安全事件。精炼工艺可以去除油脂的杂质与低分子氧化产物,增加油脂的稳定性,因此,饲料用混合油脂的品质在很大程度上由精炼工艺决定。目前,正规的饲料用混合油脂生产厂家的精炼虽然工艺不尽相同,但大多采用等同于食用油脂精炼工艺的高温、高真空、水蒸气蒸馏的物理精炼工艺,工艺流程见图1。然而,有一些小作坊式的混合油加工厂,就不具备以上精炼设备,并且对生产原料不经挑选,导致了饲料用混合油脂因存在过多杂质与水分而迅速氧化酸败并产生大量有毒、有害物质。

图1 饲料用混合油脂精炼工艺流程

有效的精炼工艺,不仅可以改善油脂的外观性能,还可以降低油脂中有害物质含量,提高饲料用混合油脂的应用安全性和氧化稳定性。例如,脱胶会提高油脂的纯度和清亮度,并且可以使脱色及脱臭等工艺效果更佳。目前,企业常采用的脱胶方法有水化脱胶和酸化脱胶两种,而且酸化脱胶比水化脱胶的效果更彻底,避免了非水化磷脂的残留。

脱色与脱酸、脱臭是精炼工艺的核心,因为以上步骤可以选择性去除混入油中的农药、微量重金属、霉菌毒素和多环芳烃等,因此脱色吸附剂的选择和脱臭工艺参数的控制极为重要。例如,脱色吸附剂活性炭可以吸附分子量较大的多环芳烃如苯并(α)芘,脱臭工艺可以降低油脂中小分子量的多环芳烃。而事实上,活性白土是饲料用混合油脂脱色中应用最为广泛的脱色吸附剂,活性白土吸附活性高、吸油率低而且价格便宜,但是它对苯并(α)芘的吸附量非常低。由于煎炸老油和餐厨废油受苯并(α)芘污染的风险很高,这就会造成饲料用混合油脂中可能残留较高含量的苯并(α)芘,成为混合油的安全隐患之一。

脱臭还可以去除原料毛油中的过氧产物和二级氧化产物,比如一些低分子的醛、酮以及不饱和碳氢化合物。高真空高温脱臭一定要保证足够的真空度(残压小于600 Pa),否则便会造成油脂二次氧化,产生强烈异味或返味。

饲料用混合油脂的精炼条件应该根据原料的自身特点慎重选择,简单采取等同于普通植物油的精炼工艺并不一定适合于饲料用混合油脂。

6 建议

我国饲料级混合油在应用上还有很大的限制,主要是由于原料来源复杂,无法保证质量,造成终端产品的质量不稳定。由于原料质量低使得对油脂的加工工艺要求高,实际生产过程中很难保证每个步骤都能达到理想的精炼效果。但同时,我们应该看到美国饲料级混合油成功应用于动物生产中,节约资源、废物利用的同时保护环境。我国对饲料用混合油脂的应用首先应该严把原料关,加大对饲料级混合油原料来源的监管力度,严禁矿物油、地沟油等劣质油掺杂其中;第二,对生产过程进行质量控制,评估精炼工艺是否合理有效;第三,加大检查力度,对产品进行严格的安全性评价,明确饲料级混合油的安全隐患,有的放矢,确保饲料安全。

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