焙炒條件對油菜籽中多環(huán)芳烴含量的影響

焙炒條件對油菜籽中多環(huán)芳烴含量的影響

目前，中國的濃香油生產(chǎn)產(chǎn)值約為300萬噸，包括濃郁的油、濃郁的菜籽油、濃郁的奎花籽油、濃郁的亞麻籽油和芝麻油。濃香型油脂的濃郁香味是在油脂制取的油籽焙炒工序形成的,炒籽是油脂增香的關鍵PAHs是指分子中包含2個或2個以上芳香環(huán)的稠環(huán)化合物,根據(jù)分子中苯環(huán)數(shù)目(n)的不同,將PAHs分為輕質多環(huán)芳烴(LPAHs,n≤4)和重質多環(huán)芳烴(HPAHs,n>4)1材料和方法1.1n代同位素內標油菜籽:取自加工廠。EPA與PAH16混標(200μg/mL,98%)溶解于乙腈:O2si公司;16種氘代同位素內標(97%):Dr.EhrenstorferGmbH公司;乙腈、正己烷及二氯甲烷:色譜純;超純水:由Milli-Q超純水機制得。1.2萃取儀器和儀器Trace1310-ISQ氣相色譜-質譜聯(lián)用儀:美國ThermoFisher公司;色譜柱DB-5MS(60m×0.25mm×0.25μm):美國Agilent公司;I570590固相萃取裝置:美國ThermoFisher公司;RE-52AA旋轉蒸發(fā)器:上海亞榮生化儀器廠有限公司;MTN-2800W氮吹濃縮儀:天津奧特賽恩斯儀器有限公司;FW-100高速萬能粉粹機:北京永光明醫(yī)療儀器有限公司;LGJ-10C冷凍干燥機:北京四環(huán)科學儀器廠有限公司;LD5-10低速離心機:北京京立離心機有限公司。1.3焙炒溫度的確定取油菜籽6份,每份500g,在160、180、200、220、240、260℃下分別焙炒10、20、30、40、50、60min。焙炒完畢迅速冷卻,再粉碎過篩,冷凍干燥儲藏備用。1.4電子擊穿ei油菜籽樣品中PAHs的檢測參照GB/T23213—2008《植物油中多環(huán)芳烴含量的測定氣相色譜-質譜法》和文獻報道色譜條件:脈沖不分流模式進樣,進樣量,1.0μL;進樣口溫度,300℃;載氣,氦氣(純度≥99.999%);恒流模式,流速1.0mL/min。升溫程序:在80℃保持1min,隨后以20℃/min速率升至180℃,以3℃/min升至200℃,以6℃/min升至250℃并保持3min,再以3℃/min升至300℃并保持16min;質譜條件:離子源溫度300℃;傳輸線溫度300℃;電子轟擊(EI)離子源;電力能量:70eV;燈絲電流:25μA。2結果和討論2.1油菜籽原料中bap及其他pahs組分含量油菜籽原料中PAH16含量的檢測結果見表1。從表1可以看出,油菜籽原料本身含有PAHs。其中Bap、PAH4含量分別為0.15、5.80μg/kg。GB19641—2016《食品安全國家標準食用植物油料》并未對制取食用植物油的植物油料中的BaP及其他PAHs組分含量做出限量要求。但GB2762—2012《食品安全國家標準食品中污染物限量》規(guī)定谷物等食品中BaP限量為5μg/kg,若對照此標準,油菜籽樣品中BaP含量并未超標。若對照歐盟標準,油菜籽及其油脂中PAH4含量也未超標。此外,油菜籽原料中LPAHs和HPAHs分別占PAH16的93%和7%,輕質多環(huán)芳烴占絕對大比例。雖然輕質多環(huán)芳烴的相對毒性要明顯小于重質多環(huán)芳烴,但其絕對高含量對油籽多環(huán)芳烴風險的影響也不容忽視。油菜籽中多環(huán)芳烴的來源可能是環(huán)境中的PAHs遷移到植物體并富集至油籽中所致。有研究2.2溫度對油菜籽bap含量的影響焙炒條件對油菜籽中BaP含量的影響見圖1。從圖1可以看出:隨焙炒溫度升高和焙炒時間延長,油菜籽中BaP含量呈增加趨勢,在40min之內,溫度升高對BaP增幅的影響相對較小,超過40min后,隨溫度升高造成BaP含量顯著增加;在260℃、60min條件下,油菜籽中BaP含量從0.15μg/kg增加到3.53μg/kg,增加了22.53倍;即使是160℃、60min的炒籽條件,BaP含量也升高至1.17μg/kg,增加了7.8倍。結果顯示出持續(xù)高溫會造成油料中有機物大量裂解重組形成穩(wěn)定的BaP2.3焙炒溫度和pah4含量的關系焙炒條件對油菜籽中PAH4含量的影響見圖2。由圖2可知:焙炒條件對油菜籽中PAH4的影響與對BaP的影響具有相似的規(guī)律。在焙炒40min之后,隨焙炒溫度升高,油菜籽中PAH4含量均大幅上升。經(jīng)260℃、60min焙炒,油菜籽中PAH4含量從5.80μg/kg增加到21.95μg/kg,含量增加2.78倍。經(jīng)160℃、60min焙炒,PAH4含量增加至11.00μg/kg,增量近1倍。若控制焙炒時間40min,在160~260℃的焙炒溫度范圍內,PAH4含量為9.13~9.64μg/kg,均未超出歐盟限量的10μg/kg。可見,焙炒時間對PAH4的影響比溫度更顯著。2.4油菜籽中pah路含量的變化焙炒條件對油菜籽中PAH16含量的影響見圖3。從圖3可以看出,油菜籽中PAH16含量隨焙炒溫度升高和焙炒時間延長而持續(xù)增加。焙炒時間超過40min后,油菜籽中PAH16含量大幅增加。在260℃、60min及160℃、60min的炒籽條件下,油菜籽中PAH16含量從30.89μg/kg分別增加至186.75、113.53μg/kg,各增加5.05倍和2.68倍。在30min時,各溫度焙炒油菜籽中PAH16含量分別為70.58、71.90、73.26、74.49、75.49及77.05μg/kg。目前,雖然還沒有國家或組織對PAH16含量規(guī)定明確的限量,但其含量高低可以反映出食品安全風險的程度。2.5焙炒過程pah6和bap含量的變化選取160℃作為優(yōu)化的焙炒溫度,對油菜籽焙炒30min,研究其中10種輕質多環(huán)芳烴LPAHs和6種重質多環(huán)芳烴HPAHs及PAH16各組分含量的變化情況。焙炒油菜籽中PAHs各組分含量的變化見表2。由表2可以看出,經(jīng)焙炒,油菜籽中LPAHs由28.77μg/kg上升至66.63μg/kg,HPAHs由2.11μg/kg上升至3.95μg/kg,分別增加1.31倍和0.87倍,對PAH16的貢獻率分別為94.39%、8.22%。同時,焙炒油菜籽中萘、菲的含量較大,分別為22.58kg和12.81μg/kg,對PAH16的貢獻率達到31.40%和18.15%。雖然焙炒菜籽中BaP和PAH4的含量均低于歐盟限量,BaP含量遠低于國標限量,但焙炒過程BaP、PAH4、PAH16含量仍然分別增加了4.19、1.32、1.29倍。據(jù)石龍凱的研究結果3焙炒溫度和時間對油菜籽bap、pah4、pah6含量的影響通過對油菜籽進行不同條件的焙炒,以及對焙炒油菜籽中PAHs含量測定和變化規(guī)律研究,結果發(fā)現(xiàn),隨著焙炒溫度升高和焙炒時間延長,菜籽中BaP、PAH4、PAH16含量均呈現(xiàn)上升趨勢,并且焙炒時間對PAHs增幅的影響顯著于焙炒溫度。在40min的焙炒時間內,隨溫度升高,BaP、PAH4、PAH16含量增幅的差異不顯著,超過40min之后,含量增幅的差異性突顯。在260℃、60min的極限試驗條件下,油菜籽中BaP、PAH4、PAH16含量分別從0.15、5.80、30.90μg/kg增加至3.53、21.95、186.75μg/kg,分別增加了22.53、2.78和5.05倍。采用160℃、30min的適度焙炒條件,油菜籽中BaP