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植物油中氯丙醇酯和缩水甘油酯测试方法分析及其在各类植物油中的含量研究

2023-06-26龚天理

中国食品 2023年12期
关键词:山茶油丙醇芝麻油

缩水甘油酯(简称GE或GEs)和氯丙醇酯是植物油加工过程中产生的化学污染物。2006年,世界卫生组织(WHO)规定青年和成人(≥12岁)摄入3-氯丙二醇(3-MCPD)的每日最大耐受量(PMTDI)为2ug/kg.bw;2012年,联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品添加剂联合专家委员会(JECFA)规定3-MCPD的PMTDI为2ug/kg.bw;2016年,欧盟食品安全局(EFSA)的最新保守数据估计,婴幼儿和其他儿童(<12岁)摄入3-MCPD的PMTDI为0.8ug/kg.bw;2020年9月23日,欧盟委员会发布法规(EU)2020/1322,规定了缩水甘油脂肪酸酯(GEs)在鱼油、海洋生物油和幼儿配方食品中的最高限量,及3-氯丙二醇(3-MCPD)在椰子油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、鱼油、婴幼儿配方食品等食品类别中的最高限量。

国内仅对添加酸水解植物蛋白产品中的氯丙醇化合物进行了限量,但目前尚未对三氯丙醇酯和缩水甘油酯制定明确的限量要求。本文主要介绍了植物油中氯丙醇酯和缩水甘油酯的测试方法,并采用AOCS Cd 29b-13方法测试了其在各类植物油脂中的含量。

一、植物油中氯丙醇酯

和缩水甘油酯的测试方法

氯丙醇酯和GEs的种类很多,测试方法也很多,主要测试方法包括AOCS Cd 29b-13、GB5009.191-2016第三法和SN/T 5220-2019。

AOCS Cd 29b-13检测方法的操作过程如下:在试样中加入氘代同位素内标氯丙醇脂肪酸酯(3-MCPD-1,2-diester-d5和2-MCPD-1,3-diester-d5,Glycidyl oleate-d5),用乙醚提取,再加入氢氧化钠-甲醇溶液进行酯键断裂反应,使氯丙醇脂肪酸酯转化为氯丙醇、缩水甘油和相应的脂肪酸甲酯,在酸性条件下或有溴化钠存在时,缩水甘油会转化成3-溴-1和2-丙二醇。反应完成后用异己烷进行液液萃取,以去除生成的脂肪酸甲酯和其他非极性杂质,然后再用乙醚-乙酸乙酯提取目标物,经苯基硼酸衍生,采用GC-MS同位素内标法定量。氯丙醇酯分别以相应的氯丙醇计(3-氯-1,2-丙二醇酯类物质以3-MCPD计,2-氯-1,3-丙二醇酯类物质以2-MCPD计,缩水甘油酯以缩水甘油计)。这种测试方法的优点是可以直接测试3-MCPDE、2-MCPDE、GE,测试结果准确;缺点是水解反应需要在-22℃下持续16h,操作时间长,同时需要监控副反应率,测定条件严苛,并且苯硼酸对色谱系统和离子源存在一定污染。

GB5009.191-2016第三法的操作过程如下:在试样中加入氘代氯丙醇脂肪酸酯,用正己烷提取,用甲醇钠-甲醇溶液进行酯键断裂反应,使氯丙醇脂肪酸酯转化为氯丙醇和相应的脂肪酸甲酯,用冰乙酸终止反应。加入溴化钠溶液,并用正己烷进行液液萃取,以去除生成的脂肪酸甲酯和其他非极性杂质。然后用硅藻土小柱净化,用乙酸乙酯洗脱氯丙醇,经七氟丁酰基咪唑衍生,再用气相色谱-质谱仪检测,内标法定量。该方法的优点是可以用常温水解法,过程快速,采用七氟丁酰基咪唑作为衍生化试剂,质谱响应相较于苯基硼酸高;缺点是无法测试缩水甘油酯的含量。

SN/T 5220-2019检测方法的操作过程如下:通过水解反应将各种3-MCPDE和GEs全部转化为3-MCPD,经苯基硼酸衍生化后,用气相色谱-质谱法内标法测定其含量,并用其表示3-MCPDE的总量。该方法是通过在水解反应终点分别加入氯化钠-冰乙酸溶液(含氯的终止反应液提供氯元素,使缩水甘油完全转化为3-MCPD)和硫酸钠-冰乙酸溶液(不含氯的终止反应液,无法使缩水甘油转化为3-MCPD)进行对照试验,衍生化后分别测得3-MCPDE与GE的总量以及3-MCPDE的实际含量,利用差减法得到GE的含量。该方法的优点是采用常温水解法,过程快速;缺点是检测缩水甘油酯的含量时需要进行两次试验,过程复杂,且苯硼酸对色谱系统和离子源存在一定污染。

二、AOCS Cd 29b-13测试各类植物油脂中3-MCPDE、2-MCPDE和GEs的含量

1.样品。收集2022年在青岛、广州、上海等各地测试的700多份植物油,产品覆盖11种不同类型的植物油,分别为山茶油、稻米油、葵花油、菜籽油、调和油、玉米油、花生油、棕榈油、芝麻油、大豆油、橄榄油。

2.检测方法。采用AOCS Cd 29b-13方法对样品中的3-MCPDE、2-MCPDE和GEs进行测定。检测方法的检出限为0.033mg/kg,定量限为0.1mg/kg。

3.各类植物油中3-MCPDE、2-MCPDE和GEs的污染水平。由表1、2可知,各类植物油都普遍存在2-MCPDE、3-MCPDE和GEs。对不同植物油中的含量进行比较,结果显示,2-MCPDE的检出率前三位分别为:稻米油(100.0%)、花生油(97.0%)、山茶油(88.9%),平均值含量前三位分别为:稻米油(11.43mg/kg)、芝麻油(2.367mg/kg)、山茶油(0.685mg/kg)。3-MCPDE的检出率前三位分别为:稻米油(均为100%)、花生油(100%)、调和油(92.9%),平均值含量前三位分别为:稻米油(17.1mg/kg)、芝麻油(3.809mg/kg)、山茶油(1.25mg/kg),超标率最高的三个分别是稻米油(93.18%)、山茶油(55.56%)、芝麻油(44.12%)。

由表2可知,各类植物油中GEs的污染情况比较严重,检出率前三位分别为:稻米油(100.0%)、花生油(97.6%)、芝麻油(88.2%),平均值含量前三位分别为:稻米油(5.75mg/kg)、芝麻油(2.30mg/kg)、山茶油(1.95mg/kg),超标率最高的前三个分别是稻米油(79.55%)、山茶油(66.67%)、芝麻油(41.18%)。

三、結果与讨论

本研究表明植物油中普遍存在3-MCPDE污染,同时也有2-MCPDE和GEs的污染。稻米油、芝麻油、山茶油中氯丙醇酯和缩水甘油酯的污染最为严重,且稻米油的含量远高于其他种类油品。相对来说,橄榄油、大豆油、调和油、菜籽油中上述污染物的含量较少,风险相对较低。不过,不同品牌的同一种植物油中污染物含量存在很大的差异,说明氯丙醇酯和缩水甘油酯的污染和原料、加工工艺都存在关联。

就测试方法而言,本次采用的为AOCS Cd 29b-13方法,测试过程复杂且流程时间较长。随着检测技术的不断进步,目前出现了新的测定方法,提供了新的技术和思路来解决此问题。针对目前国内植物油的污染情况,建议相关部门持续开展植物油中氯丙醇酯和缩水甘油酯的调查工作,为氯丙醇酯和缩水甘油酯的风险管理提供科学支撑。

作者简介:龚天理(1989-),女,汉族,江苏启东人,中级工程师,大学本科,研究方向为食品检测。

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