制油及精煉工藝對(duì)茶油中苯并（α）芘的影響

金 超 彭 昕 侍銀寶 朱 勇 鐘海雁

（1．稻谷及副產(chǎn)物深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2．糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3．中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

苯并（α）芘（benzo［a］pyrene，B（α）P）是一種由一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)芘分子結(jié)合而成的多環(huán)芳烴類(lèi)化合物。常溫下為淡黃色的結(jié)晶，對(duì)油脂極度親和，但不溶于水，具有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變作用，小劑量苯并（α）芘就有可能引起局部組織的癌變［1］，也可引起大鼠外周血淋巴細(xì)胞DNA［2］、肺細(xì)胞及肝細(xì)胞損傷［3］。其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，能與－NO2、－OH、－NH2等發(fā)生作用，通過(guò)親電子取代反應(yīng)生成致癌性更強(qiáng)的衍生物［4］，在中國(guó)食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 2716－2005）中規(guī)定苯并（α）芘最大限量為10μg／kg。

同其他植物油的加工工藝類(lèi)似，茶油的加工分為制油和精煉兩部分。中國(guó)現(xiàn)有茶油制油工藝主要有熱榨法、冷榨法、有機(jī)溶劑浸提法、水代法、水酶法、超臨界CO2萃?。?－9］等。油脂的精煉是指為清除油脂中所含固體雜質(zhì)、游離脂肪酸、磷脂、膠質(zhì)、蠟、色素、異味而進(jìn)行的一系列工序的統(tǒng)稱(chēng)。主要的精煉工藝有水洗、脫色、脫臭、冬化等。由于苯并芘是油脂高溫下的產(chǎn)物，制油工藝中油茶籽的烘烤與蒸炒可能是茶油苯并（α）芘形成的主要來(lái)源［10］，溶劑浸提則可能是其主要遷移途徑，因此改進(jìn)茶油的傳統(tǒng)制油工藝可以從源頭和遷移路徑上控制茶油苯并（α）芘的形成。同時(shí)為除去油脂中固體雜質(zhì)、蠟、色素、異味等而采用的精煉工藝是對(duì)毛油進(jìn)行除雜、凈化的主要手段，苯并（α）芘作為茶油中的有害物質(zhì)，通過(guò)改進(jìn)精煉工藝而將其去除或許是可行的思路。

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

1．1．1 材料與試劑

浸出毛茶油、冷榨毛茶油：湖南恒建農(nóng)林綜合開(kāi)發(fā)有限公司；

熱榨毛茶油：湖南省林業(yè)科學(xué)院；

水代法提取茶油：江西省林業(yè)科學(xué)院；

亞臨界萃取茶油：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)；

浸出毛油、浸出水洗油、浸出脫色油、浸出脫臭油、浸出冬化油：湖南郴州邦爾泰蘇仙油脂公司；

苯并（α）芘 標(biāo) 準(zhǔn) 品：Sigma－Aldrich（St Louis，MO，USA）；

乙腈：色譜純，United States Tedia Company，Inc。

1．1．2 設(shè)備與儀器

電子天平：OHAUS CP224C型，美國(guó)OHAUS公司；

高效 液 相 色 譜：Agilent Infinity 1260 型，美 國(guó)Agilent公司；

混合器：XW－80Avortex型，上海精科實(shí)業(yè)有限公司；

C18固 相 萃 取 柱：Supel clean TM LC－18 型（3 mL，500mg），美國(guó)Supelco公司；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RV10digital D／D－C型，德國(guó)IKA 公司。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 色譜條件 色譜柱為Agilent ZORBAX SB－C18Analytical Column（4．6 mm×250 mm，5μm），F(xiàn)LD 激 發(fā) 波 長(zhǎng)384nm，發(fā) 射 波 長(zhǎng)406 nm。流 速0．8 mL／min，進(jìn) 樣 量10μL，柱溫35 ℃。采用一元泵恒流洗脫，流動(dòng)相：乙腈∶水（85∶15），運(yùn)行15min。

1．2．2 苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 以乙腈為溶劑將苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)品配制成濃度范圍在0．000 8～0．1000 0μg／mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，取10μL 每種濃度的苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)HPLC在1．2．1色譜條件下分析，以HPLC 譜圖中苯并（α）芘峰的峰面積對(duì)濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1．2．3 油樣的預(yù)處理 油樣的預(yù)處理參照GB／T 24893－2010 動(dòng)植物油脂多環(huán)芳烴的測(cè)定。具體操作：稱(chēng)取約0．200 0g的油樣，用5mL 正己烷溶解并在混合器上混勻，將溶解好的油樣添加到預(yù)活化好的C18固相萃取柱中，上樣結(jié)束后用80mL正己烷洗脫，將流速控制在2滴／s左右，收集洗脫液并在45 ℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，至干，最后用300μL乙腈分3次溶解旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中的剩余物（苯并（α）芘），移入進(jìn)樣瓶過(guò)0．45μm 有機(jī)濾膜待HPLC分析。

1．3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用IBM SPSS statistics 19．0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P＜0．05則認(rèn)為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2．1 苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線

在預(yù)選的色譜條件下苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)品的HPLC色譜圖見(jiàn)圖1，其標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程見(jiàn)圖2。由圖1、2可知，所選的色譜條件能對(duì)苯并（α）芘進(jìn)行很好的分析，并且線性回歸方程R2＝0．999 2，說(shuō)明苯并（α）芘的峰面積與濃度之間存在很好的線性關(guān)系，利用該線性方程能精確的定量分析樣品中苯并（α）芘的含量。

圖1 苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)品的HPLC色譜圖Figure1 The HPLC Chromatogram of Benzo［α］pyrene

圖2 苯并（α）芘的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Figure2 The regression equation of Benzo［α］pyrene

2．2 制油工藝對(duì)茶油中苯并（α）芘含量的影響

不同工藝制取的茶油中苯并（α）芘的含量見(jiàn)圖3。由圖3可知：所選取的5種制油工藝中，采用冷榨、水代法、亞臨界萃取制取的茶油中未發(fā)現(xiàn)苯并（α）芘；而浸出法和熱榨法制取的茶油中苯并（α）芘的含量分別在60，25μg／kg 左右。各樣品的苯并（α）芘HPLC色譜圖見(jiàn)圖4。

圖3 制油工藝對(duì)茶油中苯并（α）芘含量的影響Figure3 Effect of process on the formation of Benzo［α］pyrene in camellia oil

圖4 不同工藝制取茶油中苯并（α）芘的HPLC色譜圖Figure4 The HPLC chromatogram of Benzo［α］pyrene in camellia oil by different oil producing process

關(guān)于茶油中苯并（a）芘的形成現(xiàn)無(wú)權(quán)威結(jié)論，一般認(rèn)為油茶籽的蒸炒、焙烤或環(huán)境污染是茶油中苯并（α）芘的主要來(lái)源，但本研究中低溫預(yù)處理制油工藝（冷榨、水代法、亞臨界萃?。┧迫〉牟栌臀礄z測(cè)出苯并（α）芘。但高溫預(yù)處理制油工藝（熱榨）制取的茶油中苯并（α）芘含量達(dá)到25μg／kg高出國(guó)標(biāo)（10μg／kg）兩倍多，這說(shuō)明了油茶籽的蒸炒、焙烤預(yù)處理步驟是茶油苯并（α）芘生成的主要來(lái)源；而浸出茶油中苯并（α）芘的含量（60μg／kg）高于熱榨茶油（25μg／kg）兩倍多。浸出工藝是為了最大程度提取出油茶餅中的殘油，在本研究中浸出所用的原料雖是熱榨后的油茶餅，但浸提工藝制取的茶油中的苯并（α）芘的含量高于熱榨茶油兩倍多，這說(shuō)明浸提工藝有助于苯并（α）芘向茶油中的遷移。

2．3 精煉工藝對(duì)茶油苯并（α）芘的影響

從制油工藝對(duì)茶油苯并（α）芘影響的研究中發(fā)現(xiàn)，油茶籽的蒸炒、焙烤預(yù)處理步驟是茶油苯并（α）芘的主要來(lái)源，溶劑浸提有利于苯并（α）芘向茶油中遷移。為了探討不同精煉工藝對(duì)茶油苯并（α）芘的影響，本研究以不同精煉程度（浸出毛油、浸出水洗油、浸出脫色油、浸出脫臭油、浸出冬化油）的浸出油為材料分析各自苯并（α）芘的含量以探討各精煉工藝步驟對(duì)茶油苯并（α）芘的去除效果。

浸出毛茶油及經(jīng)水洗、脫色、脫臭、冬化各精煉工藝后苯并（α）芘的含量見(jiàn)圖5，其HPLC色譜圖見(jiàn)圖6。

圖5 精煉工藝對(duì)茶油苯并（α）芘的影響Figure5 Effect of refining process on the formation of Benzo［α］pyrene

由圖5可知：浸出茶油中的苯并（α）芘隨精煉度的加深其含量在逐漸的降低，其中毛油經(jīng)水洗精煉處理后苯并（α）芘的含量減少10%左右，經(jīng)脫色處理急劇減少90%，經(jīng)脫臭工藝后茶油中幾乎不存在苯并（α）芘，這說(shuō)明脫色工藝中的活性炭或白土對(duì)茶油中的苯并（α）芘具有很強(qiáng)的吸附作用，并且脫臭工藝可以進(jìn)一步去除茶油中的苯并（α）芘。

3 結(jié)論

油茶籽的蒸炒、焙烤預(yù)處理步驟是茶油苯并（α）芘形成的主要來(lái)源，溶劑浸提有利于苯并（α）芘向茶油中遷移，且浸提遷移對(duì)茶油中苯并（α）芘含量的影響比熱榨工藝更顯著。控制制油工藝的蒸炒或焙烤預(yù)處理步驟可以有效地減少茶油中苯并（α）芘的含量，但這無(wú)疑會(huì)降低茶油香氣物質(zhì)的形成，從茶油品質(zhì)上來(lái)講對(duì)茶油加工是不利的。浸提工藝可以擴(kuò)大對(duì)原料的利用率，提高茶油的產(chǎn)量，溶劑浸提有利于苯并（α）芘向茶油中的遷移，這增加了茶油中有害成分（苯并（α）芘）的含量，但只要將浸提工藝與精煉工藝科學(xué)的結(jié)合所生產(chǎn)的茶油仍是符合國(guó)家食品安全、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的。

圖6 浸出制油工藝中不同環(huán)節(jié)苯并（α）芘HPLC色譜圖Figure6 The HPLC chromatogram of Benzo［α］pyrene in camellia oil from different stage of infusion

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