市售食用植物油中3-氯丙醇酯污染水平分析

張 涵,衛(wèi)楊帆,程 勝,王忠凱

(黃石市疾病預(yù)防控制中心,湖北 黃石 435000)

氯丙醇酯是存在于含油脂食品中的一類污染物,是脂肪酸與氯丙醇的結(jié)合產(chǎn)物,包括單氯取代的3-氯-1,2-丙二醇酯(3-monochloropropane-1,2-diol esters,簡(jiǎn)稱3-MCPDE)和2-氯-1,3-丙二醇酯(2-monochloropropane-1,3-diol esters,簡(jiǎn)稱2-MCPDE),以及雙氯取代的 1,3-二氯-2-丙醇酯(1,3-dichloro-2-propanol esters,簡(jiǎn)稱1,3-DCPE)和 2,3-二氯-1-丙醇酯(2,3-dichloro-1-propanol esters,簡(jiǎn)稱2,3-DCPE),其中污染水平最高的是3-MCPDE[1]。測(cè)定3-MCPDE有直接法和間接法,直接法不破壞氯丙醇酯結(jié)構(gòu)直接檢測(cè),間接法將氯丙醇酯轉(zhuǎn)化為游離氯丙醇,用測(cè)得的氯丙醇含量反推計(jì)算出樣品中氯丙醇酯的含量[2]。本文采用間接法檢測(cè)2017—2019年105份湖北省市售食用植物油樣本,并對(duì)各類食用植物油中3-MCPDE的污染狀況進(jìn)行分析與調(diào)查,為食品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供數(shù)據(jù)分析和科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

樣品:2017—2019年在湖北省7個(gè)地市(武漢、宜昌、襄陽(yáng)、荊門、荊州、黃石、十堰)各大菜場(chǎng)和超市隨機(jī)抽取采集的多種食用植物油樣品。

試劑:3-MCPD棕櫚酸二酯(純度為98%)、氘代同位素內(nèi)標(biāo) d5-3-MCPD棕櫚酸二酯(同位素純度為99%),均購(gòu)自加拿大TRC公司。硫酸(95%～98%)、溴化鈉、碳酸氫鈉、四氫呋喃(色譜純)、二氯甲烷(Fisher,色譜純)、七氟丁?；溥?HFBI,Sigma 公司,含量不低于 97.5%,封口冷凍保存)、甲醇(色譜純)、無(wú)水硫酸鎂、正己烷(Fisher,色譜純),以上試劑未特別說(shuō)明的,均指分析純,水為二級(jí)水。

儀器:氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(7890B-5977A,安捷倫公司);基質(zhì)固相分散萃取柱(1 500 mg/50 mL,福州勤鵬生物科技有限公司);漩渦混合器(QL-901,海門市其林貝爾儀器制造有限公司);超聲波振蕩器(AS20500ADT,天津奧特賽恩斯儀器公司);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(SFG-01B,黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司);馬弗爐(SX2-8-10,上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠);電子天平(ML204T,梅特勒-托利多儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 (R-300型,瑞士步琪實(shí)驗(yàn)室有限公司);純水處理器(Direct-Q3,法國(guó)MILLIPORE公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 氣相色譜條件

弱極性毛細(xì)管色譜柱(規(guī)格30 m×0.25 mm×0.25 μm,固定液為5%苯基和95%二甲基聚硅氧烷);進(jìn)樣口溫度為280 ℃,程序升溫50 ℃保持1 min,再以3 ℃/min的速度升至100 ℃,最后以40 ℃/min的速度升至280 ℃,保持5 min;載氣為高純氦氣,流速為0.8 mL/min;碰撞氣為高純氮?dú)鉃?進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣體積為1.0 μL。

1.2.2 質(zhì)譜條件

離子化方式為EI;離子源溫度為230 ℃;傳輸線溫度為280 ℃;四級(jí)桿溫度為150 ℃;溶劑延遲為5.0 min;選擇離子監(jiān)測(cè)模式(SIM)。3-MCPD以及d5-3-MCPD的定量離子分別確定為 m/z 289、m/z 257。

1.2.3 樣品前處理

樣品根據(jù)國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心的《國(guó)家食品污染和有害因素風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作手冊(cè)》中食品中氯丙醇酯和縮水甘油酯總量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)操作程序方法進(jìn)行處理。

稱樣與加內(nèi)標(biāo):準(zhǔn)確稱取0.100 g食用油于15 mL離心管中,加入2 mL四氫呋喃;準(zhǔn)確加入100 μL混合內(nèi)標(biāo)使用液(1.00 μg/mL),渦旋混勻。

溴代反應(yīng):準(zhǔn)確加入30 μL 0.70%溴化鈉溶液,渦旋混勻,于烘箱中50 ℃保溫15 min,然后加入3.0 mL 0.60%碳酸氫鈉溶液中和。加入3 mL正己烷萃取,渦旋后離心2 min(3 000 r/min),將上層液體轉(zhuǎn)移至另一支離心管中,氮吹至干,加入1.0 mL四氫呋喃復(fù)溶。

酸水解:于復(fù)溶后的液體中加入1.8 mL硫酸-甲醇溶液,渦旋混勻,于40 ℃下保溫16 h進(jìn)行酸水解。結(jié)束后加入0.5 mL 9.6%碳酸氫鈉中和。將此溶液在約40 ℃下氮吹至1.0～1.5 mL,供后續(xù)凈化用。

基質(zhì)分散固相萃取凈化:將 3 000 mg硅藻土倒入1 500 mg/50 mL固相萃取柱中,再將上述中和后的水解液倒入萃取柱;先用25 mL正己烷淋洗,棄去淋洗液;之后加入35 mL二氯甲烷進(jìn)行洗脫,并收集于50 mL離心管中;將洗脫液用15/g無(wú)水硫酸鎂充分脫水后,轉(zhuǎn)入雞心瓶或 50 mL離心管中,將此洗脫液于40 ℃減壓或氮吹濃縮至約1.0 mL,將濃縮液轉(zhuǎn)移至帶刻度的5 mL玻璃試管。

衍生:將50 μL HFBI衍生劑快速加入試管中,蓋塞后立即渦旋混勻,于烘箱中75 ℃保溫30 min。衍生結(jié)束后,放置室溫后加入正己烷定容至0.8 mL。加入2 mL水,充分渦旋使上層溶液澄清,放置溶液分層后,將上層溶液轉(zhuǎn)入樣品瓶中,供GC/MS進(jìn)樣分析[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 總體檢出結(jié)果

采集的樣品涵蓋了市面上銷售的多種品牌食用油,種類包括大豆油、花生油、菜籽油、調(diào)和油和橄欖油。大豆油和花生油質(zhì)量等級(jí)為一級(jí),菜籽油存在不同級(jí)別,調(diào)和油種類較多,橄欖油品牌單一。樣品采集后編號(hào)并記錄,常溫保存,采樣后盡快完成檢測(cè)。2017—2019年湖北省各地市采集植物油中3-MCPDE檢測(cè)值見表1。

表1 2017—2019年湖北省各地市采集植物油中3-MCPDE檢測(cè)值

2017年我省各地市共采集植物油樣品33份。橄欖油3-MCPDE檢測(cè)值相對(duì)其他植物油較低。大豆油共11份均為一級(jí)大豆油,其中7份為同一品牌精煉一級(jí)大豆油,其檢測(cè)值范圍在0.68～0.86 mg/kg?；ㄉ凸?份,有5份樣品為同一品牌的5S壓榨一級(jí)花生油,其檢測(cè)值范圍在0.30～0.50 mg/kg。菜籽油中3-MCPDE檢測(cè)值差異較大,2份為超市采集的定型包裝產(chǎn)品,2份為農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)采集的散裝產(chǎn)品,其中一份散裝壓榨菜籽油樣品3-MCPDE檢測(cè)值較高為3.36 mg/kg。

2018年我省各地市共采集植物油樣品42份。橄欖油相對(duì)于其他種類植物油3-MCPDE的檢測(cè)值較低,5份橄欖油中有2份同一品牌初榨橄欖油,其3-MCPDE的檢測(cè)值低于檢出限,另外3份橄欖油的3-MCPDE的檢測(cè)值分別為0.174、0.272和0.854 mg/kg。采集的12份花生油中有7份為同一品牌5S壓榨一級(jí)花生油,有3份3-MCPDE檢測(cè)值低于檢測(cè)限,其余4份3-MCPDE的檢測(cè)值分別為0.065、0.085、0.090和0.268 mg/kg。

2019年我省各地市共采集植物油樣品30份。采集的3份菜籽油中3-MCPDE的檢測(cè)值最高為2.70 mg/kg,該菜籽油質(zhì)量等級(jí)為四級(jí)。采集的9份花生油中有4份為同一品牌壓榨一級(jí)花生油,其3-MCPDE檢測(cè)值分別為0.153、0.153、0.159和0.663 mg/kg。

綜上所述,2017—2019年共檢測(cè)大豆油32份,全部檢出3-MCPDE,檢測(cè)值在0.06～1.97 mg/kg;共檢測(cè)花生油28份,檢出25份,檢測(cè)值在ND～2.39 mg/kg;共檢測(cè)菜籽油12份,檢出11份,檢測(cè)值在ND～3.36 mg/kg;共檢測(cè)調(diào)和油23份,檢出22份,檢測(cè)值在ND～1.73 mg/kg;共檢測(cè)橄欖油10份,檢出7份,檢測(cè)值在ND～0.854 mg/kg。105份食用植物油中3-MCPDE的檢出率為92.4%,3-MCPDE的檢出范圍在ND～3.36 mg/kg。

劉卿等[4]檢測(cè)了1 309份中國(guó)市售食用植物油,其中76份橄欖油所含3-MCPDE平均值為0.52 mg/kg,在所有品類油中含量最低,與本研究結(jié)果較符。在2017—2019三年間,橄欖油中3-MCPDE檢測(cè)值比其他植物油中的3-MCPDE的檢測(cè)值低,其原因可能是檢測(cè)的橄欖油均為初榨橄欖油,這與文獻(xiàn)[1]報(bào)道的3-MCPDE主要在油脂精煉過(guò)程中形成的結(jié)論較為一致。

大豆油、花生油以及調(diào)和油中3-MCPDE的檢測(cè)值存在一定波動(dòng),其中2018年的3-MCPDE檢測(cè)值比2017年和2019年的3-MCPDE檢測(cè)值低,可能是由于2018年采集的植物油樣本多為同一質(zhì)量等級(jí)。市購(gòu)的大豆油和花生油質(zhì)量等級(jí)多為一級(jí),一級(jí)植物油相對(duì)于其他工藝制作的植物油3-MCPDE檢測(cè)值相對(duì)較低,說(shuō)明植物油生產(chǎn)工藝過(guò)程的優(yōu)化有利于減少3-MCPDE的生成?；ㄉ推毡椴扇赫スに?未經(jīng)脫臭等工藝,因此3-MCPDE檢測(cè)值相對(duì)較低。這與盧躍鵬等[5]的研究一致,氯丙醇酯的形成與加工工藝有關(guān)。

菜籽油3-MCPDE檢測(cè)值與所檢測(cè)植物油差異最大。在流通環(huán)節(jié)中有定型包裝產(chǎn)品和散裝產(chǎn)品,定型包裝菜籽油的質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)或四級(jí),工藝制作及產(chǎn)品貯藏過(guò)程的污染導(dǎo)致其3-MCPDE檢測(cè)值的差異。熊麗等[6]檢測(cè)了江西省26份菜籽油,散裝樣品中3-MCPDE平均值為2. 55 mg/kg,定型包裝樣品中3-MCPDE檢出平均值為0. 760 mg/kg,散裝菜籽油樣品氯丙醇酯的污染水平明顯高于定型包裝菜籽油樣品,這與本次研究相符。

目前國(guó)內(nèi)食品安全標(biāo)準(zhǔn)中僅對(duì)醬油中3-MCPD限量作了規(guī)定,但國(guó)外特別是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)3-MCPD限量要求較嚴(yán)格,且針對(duì)的食品品種范圍較廣。英國(guó)規(guī)定所有食品中3-MCPD不得檢出,《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯丙醇酯及其脂肪酸酯、縮水甘油酯的測(cè)定》(征求意見稿)編制說(shuō)明中提到2021年新版歐盟EC 1881/2006增加了3-MCPDE指標(biāo),規(guī)定玉米油、菜籽油、大豆油3-MCPD及3-MCPDE總量限值為1.25 mg/kg。由此可知,我國(guó)食用油中3-MCPDE的污染問(wèn)題依然嚴(yán)峻。

2.2 應(yīng)對(duì)措施建議

各省市應(yīng)積極開展食用油中脂肪酸氯丙醇酯的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè),以期獲得更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),深入研究脂肪酸氯丙醇酯的毒理學(xué)特性,盡快制定3-MCPDE安全限量。研究者和生產(chǎn)廠家要積極合作共同探討脂肪酸氯丙醇酯的形成機(jī)制,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,以降低脂肪酸氯丙醇酯在植物油中含量。應(yīng)研究?jī)?chǔ)存環(huán)境對(duì)脂肪酸氯丙醇酯含量的影響,改善儲(chǔ)存環(huán)境,進(jìn)一步消除脂肪酸氯丙醇酯帶來(lái)的安全隱患。

3 結(jié)論

不同種類的食用植物油中3-MCPDE檢測(cè)值存在較大差異。105份食用油中有97份檢出,但我國(guó)至今沒有食用油中3-MCPDE相關(guān)的限量標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于3-MCPD限量標(biāo)準(zhǔn)分析,我省市售植物食用油中3-MCPDE總體保持在較高污染水平。有必要擴(kuò)大監(jiān)測(cè)的食品種類和數(shù)量來(lái)獲取更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為標(biāo)準(zhǔn)的制定提供支持。