焙炒条件对油菜籽中多环芳烃含量的影响

焙炒条件对油菜籽中多环芳烃含量的影响

目前，中国的浓香油生产产值约为300万吨，包括浓郁的油、浓郁的菜籽油、浓郁的奎花籽油、浓郁的亚麻籽油和芝麻油。浓香型油脂的浓郁香味是在油脂制取的油籽焙炒工序形成的,炒籽是油脂增香的关键PAHs是指分子中包含2个或2个以上芳香环的稠环化合物,根据分子中苯环数目(n)的不同,将PAHs分为轻质多环芳烃(LPAHs,n≤4)和重质多环芳烃(HPAHs,n>4)1材料和方法1.1n代同位素内标油菜籽:取自加工厂。EPA与PAH16混标(200μg/mL,98%)溶解于乙腈:O2si公司;16种氘代同位素内标(97%):Dr.EhrenstorferGmbH公司;乙腈、正己烷及二氯甲烷:色谱纯;超纯水:由Milli-Q超纯水机制得。1.2萃取仪器和仪器Trace1310-ISQ气相色谱-质谱联用仪:美国ThermoFisher公司;色谱柱DB-5MS(60m×0.25mm×0.25μm):美国Agilent公司;I570590固相萃取装置:美国ThermoFisher公司;RE-52AA旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂有限公司;MTN-2800W氮吹浓缩仪:天津奥特赛恩斯仪器有限公司;FW-100高速万能粉粹机:北京永光明医疗仪器有限公司;LGJ-10C冷冻干燥机:北京四环科学仪器厂有限公司;LD5-10低速离心机:北京京立离心机有限公司。1.3焙炒温度的确定取油菜籽6份,每份500g,在160、180、200、220、240、260℃下分别焙炒10、20、30、40、50、60min。焙炒完毕迅速冷却,再粉碎过筛,冷冻干燥储藏备用。1.4电子击穿ei油菜籽样品中PAHs的检测参照GB/T23213—2008《植物油中多环芳烃含量的测定气相色谱-质谱法》和文献报道色谱条件:脉冲不分流模式进样,进样量,1.0μL;进样口温度,300℃;载气,氦气(纯度≥99.999%);恒流模式,流速1.0mL/min。升温程序:在80℃保持1min,随后以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;质谱条件:离子源温度300℃;传输线温度300℃;电子轰击(EI)离子源;电力能量:70eV;灯丝电流:25μA。2结果和讨论2.1油菜籽原料中bap及其他pahs组分含量油菜籽原料中PAH16含量的检测结果见表1。从表1可以看出,油菜籽原料本身含有PAHs。其中Bap、PAH4含量分别为0.15、5.80μg/kg。GB19641—2016《食品安全国家标准食用植物油料》并未对制取食用植物油的植物油料中的BaP及其他PAHs组分含量做出限量要求。但GB2762—2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》规定谷物等食品中BaP限量为5μg/kg,若对照此标准,油菜籽样品中BaP含量并未超标。若对照欧盟标准,油菜籽及其油脂中PAH4含量也未超标。此外,油菜籽原料中LPAHs和HPAHs分别占PAH16的93%和7%,轻质多环芳烃占绝对大比例。虽然轻质多环芳烃的相对毒性要明显小于重质多环芳烃,但其绝对高含量对油籽多环芳烃风险的影响也不容忽视。油菜籽中多环芳烃的来源可能是环境中的PAHs迁移到植物体并富集至油籽中所致。有研究2.2温度对油菜籽bap含量的影响焙炒条件对油菜籽中BaP含量的影响见图1。从图1可以看出:随焙炒温度升高和焙炒时间延长,油菜籽中BaP含量呈增加趋势,在40min之内,温度升高对BaP增幅的影响相对较小,超过40min后,随温度升高造成BaP含量显著增加;在260℃、60min条件下,油菜籽中BaP含量从0.15μg/kg增加到3.53μg/kg,增加了22.53倍;即使是160℃、60min的炒籽条件,BaP含量也升高至1.17μg/kg,增加了7.8倍。结果显示出持续高温会造成油料中有机物大量裂解重组形成稳定的BaP2.3焙炒温度和pah4含量的关系焙炒条件对油菜籽中PAH4含量的影响见图2。由图2可知:焙炒条件对油菜籽中PAH4的影响与对BaP的影响具有相似的规律。在焙炒40min之后,随焙炒温度升高,油菜籽中PAH4含量均大幅上升。经260℃、60min焙炒,油菜籽中PAH4含量从5.80μg/kg增加到21.95μg/kg,含量增加2.78倍。经160℃、60min焙炒,PAH4含量增加至11.00μg/kg,增量近1倍。若控制焙炒时间40min,在160~260℃的焙炒温度范围内,PAH4含量为9.13~9.64μg/kg,均未超出欧盟限量的10μg/kg。可见,焙炒时间对PAH4的影响比温度更显著。2.4油菜籽中pah路含量的变化焙炒条件对油菜籽中PAH16含量的影响见图3。从图3可以看出,油菜籽中PAH16含量随焙炒温度升高和焙炒时间延长而持续增加。焙炒时间超过40min后,油菜籽中PAH16含量大幅增加。在260℃、60min及160℃、60min的炒籽条件下,油菜籽中PAH16含量从30.89μg/kg分别增加至186.75、113.53μg/kg,各增加5.05倍和2.68倍。在30min时,各温度焙炒油菜籽中PAH16含量分别为70.58、71.90、73.26、74.49、75.49及77.05μg/kg。目前,虽然还没有国家或组织对PAH16含量规定明确的限量,但其含量高低可以反映出食品安全风险的程度。2.5焙炒过程pah6和bap含量的变化选取160℃作为优化的焙炒温度,对油菜籽焙炒30min,研究其中10种轻质多环芳烃LPAHs和6种重质多环芳烃HPAHs及PAH16各组分含量的变化情况。焙炒油菜籽中PAHs各组分含量的变化见表2。由表2可以看出,经焙炒,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,分别增加1.31倍和0.87倍,对PAH16的贡献率分别为94.39%、8.22%。同时,焙炒油菜籽中萘、菲的含量较大,分别为22.58kg和12.81μg/kg,对PAH16的贡献率达到31.40%和18.15%。虽然焙炒菜籽中BaP和PAH4的含量均低于欧盟限量,BaP含量远低于国标限量,但焙炒过程BaP、PAH4、PAH16含量仍然分别增加了4.19、1.32、1.29倍。据石龙凯的研究结果3焙炒温度和时间对油菜籽bap、pah4、pah6含量的影响通过对油菜籽进行不同条件的焙炒,以及对焙炒油菜籽中PAHs含量测定和变化规律研究,结果发现,随着焙炒温度升高和焙炒时间延长,菜籽中BaP、PAH4、PAH16含量均呈现上升趋势,并且焙炒时间对PAHs增幅的影响显著于焙炒温度。在40min的焙炒时间内,随温度升高,BaP、PAH4、PAH16含量增幅的差异不显著,超过40min之后,含量增幅的差异性突显。在260℃、60min的极限试验条件下,油菜籽中BaP、PAH4、PAH16含量分别从0.15、5.80、30.90μg/kg增加至3.53、21.95、186.75μg/kg,分别增加了22.53、2.78和5.05倍。采用160℃、30min的适度焙炒条件,油菜籽中BaP