市售食用植物油中3-氯丙醇酯污染水平分析

張 涵,衛楊帆,程 勝,王忠凱

(黃石市疾病預防控制中心,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合產物,包括單氯取代的3-氯-1,2-丙二醇酯(3-monochloropropane-1,2-diol esters,簡稱3-MCPDE)和2-氯-1,3-丙二醇酯(2-monochloropropane-1,3-diol esters,簡稱2-MCPDE),以及雙氯取代的 1,3-二氯-2-丙醇酯(1,3-dichloro-2-propanol esters,簡稱1,3-DCPE)和 2,3-二氯-1-丙醇酯(2,3-dichloro-1-propanol esters,簡稱2,3-DCPE),其中污染水平最高的是3-MCPDE[1]。測定3-MCPDE有直接法和間接法,直接法不破壞氯丙醇酯結構直接檢測,間接法將氯丙醇酯轉化為游離氯丙醇,用測得的氯丙醇含量反推計算出樣品中氯丙醇酯的含量[2]。本文采用間接法檢測2017—2019年105份湖北省市售食用植物油樣本,并對各類食用植物油中3-MCPDE的污染狀況進行分析與調查,為食品風險評估提供數據分析和科學依據。

1 試驗與方法

1.1 試驗材料與儀器

樣品:2017—2019年在湖北省7個地市(武漢、宜昌、襄陽、荊門、荊州、黃石、十堰)各大菜場和超市隨機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%)、氘代同位素內標 d5-3-MCPD棕櫚酸二酯(同位素純度為99%),均購自加拿大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)、無水硫酸鎂、正己烷(Fisher,色譜純),以上試劑未特別說明的,均指分析純,水為二級水。

儀器:氣相色譜-質譜聯用儀(7890B-5977A,安捷倫公司);基質固相分散萃取柱(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);電熱恒溫鼓風干燥箱(SFG-01B,黃石市恒豐醫療器械有限公司);馬弗爐(SX2-8-10,上海躍進醫療器械廠);電子天平(ML204T,梅特勒-托利多儀器有限公司);旋轉蒸發儀 (R-300型,瑞士步琪實驗室有限公司);純水處理器(Direct-Q3,法國MILLIPORE公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 氣相色譜條件

弱極性毛細管色譜柱(規格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;碰撞氣為高純氮氣為;進樣方式為不分流進樣;進樣體積為1.0 μL。

1.2.2 質譜條件

離子化方式為EI;離子源溫度為230 ℃;傳輸線溫度為280 ℃;四級桿溫度為150 ℃;溶劑延遲為5.0 min;選擇離子監測模式(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

樣品根據國家食品安全風險評估中心的《國家食品污染和有害因素風險監測工作手冊》中食品中氯丙醇酯和縮水甘油酯總量測定的標準操作程序方法進行處理。

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

溴代反應:準確加入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),將上層液體轉移至另一支離心管中,氮吹至干,加入1.0 mL四氫呋喃復溶。

酸水解:于復溶后的液體中加入1.8 mL硫酸-甲醇溶液,渦旋混勻,于40 ℃下保溫16 h進行酸水解。結束后加入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,供后續凈化用。

基質分散固相萃取凈化: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二氯甲烷進行洗脫,并收集于50 mL離心管中;將洗脫液用15/g無水硫酸鎂充分脫水后,轉入雞心瓶或 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,將上層溶液轉入樣品瓶中,供GC/MS進樣分析[3]。

2 結果與分析

2.1 總體檢出結果

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、調和油和橄欖油。大豆油和花生油質量等級為一級,菜籽油存在不同級別,調和油種類較多,橄欖油品牌單一。樣品采集后編號并記錄,常溫保存,采樣后盡快完成檢測。2017—2019年湖北省各地市采集植物油中3-MCPDE檢測值見表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檢測值相對其他植物油較低。大豆油共11份均為一級大豆油,其中7份為同一品牌精煉一級大豆油,其檢測值范圍在0.68～0.86 mg/kg?；ㄉ凸?份,有5份樣品為同一品牌的5S壓榨一級花生油,其檢測值范圍在0.30～0.50 mg/kg。菜籽油中3-MCPDE檢測值差異較大,2份為超市采集的定型包裝產品,2份為農貿市場采集的散裝產品,其中一份散裝壓榨菜籽油樣品3-MCPDE檢測值較高為3.36 mg/kg。

2018年我省各地市共采集植物油樣品42份。橄欖油相對于其他種類植物油3-MCPDE的檢測值較低,5份橄欖油中有2份同一品牌初榨橄欖油,其3-MCPDE的檢測值低于檢出限,另外3份橄欖油的3-MCPDE的檢測值分別為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壓榨一級花生油,有3份3-MCPDE檢測值低于檢測限,其余4份3-MCPDE的檢測值分別為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的檢測值最高為2.70 mg/kg,該菜籽油質量等級為四級。采集的9份花生油中有4份為同一品牌壓榨一級花生油,其3-MCPDE檢測值分別為0.153、0.153、0.159和0.663 mg/kg。

綜上所述,2017—2019年共檢測大豆油32份,全部檢出3-MCPDE,檢測值在0.06～1.97 mg/kg;共檢測花生油28份,檢出25份,檢測值在ND～2.39 mg/kg;共檢測菜籽油12份,檢出11份,檢測值在ND～3.36 mg/kg;共檢測調和油23份,檢出22份,檢測值在ND～1.73 mg/kg;共檢測橄欖油10份,檢出7份,檢測值在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]檢測了1 309份中國市售食用植物油,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,與本研究結果較符。在2017—2019三年間,橄欖油中3-MCPDE檢測值比其他植物油中的3-MCPDE的檢測值低,其原因可能是檢測的橄欖油均為初榨橄欖油,這與文獻[1]報道的3-MCPDE主要在油脂精煉過程中形成的結論較為一致。

大豆油、花生油以及調和油中3-MCPDE的檢測值存在一定波動,其中2018年的3-MCPDE檢測值比2017年和2019年的3-MCPDE檢測值低,可能是由于2018年采集的植物油樣本多為同一質量等級。市購的大豆油和花生油質量等級多為一級,一級植物油相對于其他工藝制作的植物油3-MCPDE檢測值相對較低,說明植物油生產工藝過程的優化有利于減少3-MCPDE的生成?；ㄉ推毡椴扇赫スに?未經脫臭等工藝,因此3-MCPDE檢測值相對較低。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。

菜籽油3-MCPDE檢測值與所檢測植物油差異最大。在流通環節中有定型包裝產品和散裝產品,定型包裝菜籽油的質量等級為三級或四級,工藝制作及產品貯藏過程的污染導致其3-MCPDE檢測值的差異。熊麗等[6]檢測了江西省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。

目前國內食品安全標準中僅對醬油中3-MCPD限量作了規定,但國外特別是發達國家對3-MCPD限量要求較嚴格,且針對的食品品種范圍較廣。英國規定所有食品中3-MCPD不得檢出,《食品安全國家標準 食品中氯丙醇酯及其脂肪酸酯、縮水甘油酯的測定》(征求意見稿)編制說明中提到2021年新版歐盟EC 1881/2006增加了3-MCPDE指標,規定玉米油、菜籽油、大豆油3-MCPD及3-MCPDE總量限值為1.25 mg/kg。由此可知,我國食用油中3-MCPDE的污染問題依然嚴峻。

2.2 應對措施建議

各省市應積極開展食用油中脂肪酸氯丙醇酯的風險監測,以期獲得更多實驗數據,深入研究脂肪酸氯丙醇酯的毒理學特性,盡快制定3-MCPDE安全限量。研究者和生產廠家要積極合作共同探討脂肪酸氯丙醇酯的形成機制,優化生產工藝,以降低脂肪酸氯丙醇酯在植物油中含量。應研究儲存環境對脂肪酸氯丙醇酯含量的影響,改善儲存環境,進一步消除脂肪酸氯丙醇酯帶來的安全隱患。

3 結論

不同種類的食用植物油中3-MCPDE檢測值存在較大差異。105份食用油中有97份檢出,但我國至今沒有食用油中3-MCPDE相關的限量標準,根據國外發達國家對于3-MCPD限量標準分析,我省市售植物食用油中3-MCPDE總體保持在較高污染水平。有必要擴大監測的食品種類和數量來獲取更多的實驗數據,為標準的制定提供支持。