棉籽及棉籽油中苯并芘的來源研究

張杏敏，宋偉光,2，陳運(yùn)霞,2，王成濤,2，錢建瑞,2

(1.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司，河北 曲周 057250；2.邯鄲市棉籽綜合加工工程技術(shù)研究中心，河北 曲周 057250)

油脂安全

棉籽及棉籽油中苯并芘的來源研究

張杏敏1，宋偉光1,2，陳運(yùn)霞1,2，王成濤1,2，錢建瑞1,2

(1.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司，河北 曲周 057250；2.邯鄲市棉籽綜合加工工程技術(shù)研究中心，河北 曲周 057250)

為了探究棉籽及棉籽油中的苯并芘來源，采用高效液相色譜法對不同來源地的棉籽進(jìn)行了苯并芘含量測定，并對苯并芘含量較高的棉籽及不同含量苯并芘的棉籽制取的油脂進(jìn)行了苯并芘含量分析。結(jié)果表明：一般棉籽中的苯并芘含量都不高且與種植區(qū)域無關(guān)，基本都小于1 μg/kg；棉籽本身苯并芘含量不會增加，但在運(yùn)輸儲存過程中會受到苯并芘污染，比如運(yùn)輸車輛打掃不干凈，儲存中受空氣污染及塵土侵襲都有可能使棉籽中苯并芘含量升高；受污染的棉籽中苯并芘主要分布在棉籽殼上，棉籽中的苯并芘會在棉籽油中聚集。

棉籽；棉籽油；苯并芘；污染

苯并芘是一種五環(huán)芳香烴類化合物，其結(jié)晶為黃色固體。苯并芘是在300～600℃之間的不完全燃燒狀態(tài)下產(chǎn)生的，被認(rèn)為是高活性致癌劑。苯并芘主要來源：高溫油炸及炭烤食物；焦化、煉油、瀝青、塑料等；煙草與木材燃燒產(chǎn)生的煙、汽車尾氣。因苯并芘在高溫烹調(diào)的食品中容易產(chǎn)生，其帶來的食品安全問題也日益受到人們的重視[1-2]。油料作物在運(yùn)輸儲存過程中可能受到苯并芘污染,油料作物在浸出取油時，浸出階段溫度過高也可能產(chǎn)生苯并芘[3]。

我國是棉花種植大國，棉籽作為棉花加工的副產(chǎn)物來源豐富。棉籽中含有大量油脂，是重要的油料作物。GB 2716—2005 《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定食用油中苯并芘的含量控制在10 μg/kg以下。本文就棉籽及棉籽油中苯并芘的來源做了初步分析，采用高效液相色譜法對不同產(chǎn)地的棉籽進(jìn)行了苯并芘檢測，對苯并芘含量較高的棉籽進(jìn)行了原因追溯及苯并芘分布探索，并對棉籽油中苯并芘含量進(jìn)行了檢測分析，以期為棉籽的生產(chǎn)加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

棉籽、棉籽油。

高效液相色譜儀、棉籽油浸出精煉設(shè)備等。

1.2 試驗方法

用高效液相色譜法測定不同來源地棉籽中苯并芘的含量，探索苯并芘與棉籽產(chǎn)地的關(guān)系；檢測棉籽儲存中及運(yùn)輸前后的苯并芘含量變化；挑選苯并芘含量相對較高的棉籽研究苯并芘在棉籽中的分布；采用溶劑浸提法提取苯并芘含量不同的棉籽中的棉籽油，追蹤棉籽油生產(chǎn)過程中苯并芘的含量變化[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉籽中苯并芘含量與產(chǎn)地關(guān)系

取不同地區(qū)來源棉籽檢測其苯并芘含量，結(jié)果見表1。

表1 不同地區(qū)棉籽苯并芘含量 μg/kg

注：1～10為內(nèi)地棉籽，11～20為新疆棉籽。

由表1可以看出，不同地區(qū)棉籽中苯并芘含量都不高，內(nèi)地棉籽與新疆棉籽無明顯差異，苯并芘含量基本都小于1 μg/kg。棉籽中苯并芘含量與種植地區(qū)關(guān)系不大。

2.2 儲存及運(yùn)輸過程對棉籽中苯并芘含量的影響

2.2.1 儲存過程對棉籽中苯并芘含量的影響

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料查詢，汽車尾氣、香煙煙霧、油煙等煙氣中都含有苯并芘，被污染的大氣中含有較高的苯并芘[5]，塵土及霧霾中含有的苯并芘會污染敞開式存放的棉籽。本試驗時間正處于冬季，北方的霧霾較為嚴(yán)重，因此取棉籽垛中不同部位的棉籽檢測其苯并芘含量，結(jié)果見表2。

由表2可以看出，棉籽垛外層苯并芘含量要稍高于內(nèi)層的，有可能是受天氣污染的影響。棉籽在存放過程中如果受到外界苯并芘的污染，外層棉籽首先受到?jīng)_擊，苯并芘含量稍高。正常棉籽苯并芘含量一般都不高，根據(jù)我公司多年來對原料棉籽的檢測數(shù)據(jù)，棉籽中苯并芘含量都小于3 μg/kg，且大部分在1 μg/kg以下。如果棉籽中的苯并芘含量較高，如1號棉籽垛遠(yuǎn)高于其他棉籽垛，應(yīng)該是受到了除大氣污染外的其他污染。

表2 苯并芘在棉籽垛不同部位的分布 μg/kg

內(nèi)地冬季大部分時間處于霧霾籠罩狀態(tài)，為驗證棉籽存放過程中霧霾侵襲對棉籽苯并芘含量的影響，特進(jìn)行了以下試驗：取棉籽與棉仁樣品各兩份(棉籽各4 kg，棉仁各2 kg)，將一份在室內(nèi)用密封袋封存，一份在室外露天存放，隔幾天測定苯并芘含量，試驗數(shù)據(jù)見表3。

表3 棉籽及棉仁中苯并芘含量受霧霾影響試驗結(jié)果 μg/kg

注：2015-12-29的數(shù)據(jù)為初始數(shù)據(jù)。

由表3可以看出，棉籽苯并芘含量受霧霾的影響而升高，霧霾對棉仁的影響不大。這是由于毛棉籽外部有一層棉短絨，結(jié)構(gòu)疏松多孔，比較容易吸附空氣中的雜質(zhì)，而棉仁結(jié)構(gòu)較致密不易吸附外界雜質(zhì)，故霧霾對棉籽的影響比對棉仁的大。

霧霾影響試驗周期為1個月，由于室外條件在試驗周期內(nèi)不均一，苯并芘在日光照射下會部分降解[6]及試驗樣品量較多，因檢測的誤差及取樣的代表性問題造成試驗數(shù)據(jù)不是單純地升高或降低。但棉籽中苯并芘含量整體呈上升趨勢，棉仁中苯并芘含量的變化不明顯。同時棉籽垛內(nèi)外層苯并芘含量的檢測結(jié)果(外層棉籽苯并芘含量高于內(nèi)層棉籽的)也說明了霧霾對棉籽中苯并芘含量有一定影響。

2.2.2 運(yùn)輸過程對棉籽中苯并芘含量的影響

表2中1號垛棉籽中苯并芘含量較高，懷疑有可能在運(yùn)輸過程中受到污染，因此針對1號垛棉籽進(jìn)行了以下試驗：取1號垛不同部位棉籽測其苯并芘含量后，將棉籽與棉籽上的雜土分離，分別檢測苯并芘分布情況。試驗數(shù)據(jù)見表4。

表4 1號棉籽垛不同部位苯并芘含量 μg/kg

再取1號垛棉籽種植區(qū)土壤及運(yùn)輸來源地剩余的庫存棉籽檢測苯并芘含量。經(jīng)檢測，棉籽種植區(qū)土壤(1)苯并芘含量為2.2 μg/kg，土壤(2)苯并芘含量為1.2 μg/kg；該棉籽運(yùn)輸來源地庫存棉籽苯并芘含量為0.6 μg/kg。

由表4可以看出，棉籽運(yùn)輸前苯并芘含量極少，棉籽篩出土中含有大量苯并芘，但樣品棉籽種植區(qū)土壤的苯并芘含量并不高。棉籽上的土不排除運(yùn)輸車輛拉載其他貨物殘留的可能，棉籽卸車入庫時混入棉籽中，污染棉籽。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸1號垛棉籽的車輛在運(yùn)輸棉籽前運(yùn)輸過煤炭，有可能污染了棉籽。油料在運(yùn)輸過程中如果車輛運(yùn)輸過其他含苯并芘的物品且沒有打掃，則緊挨車輛底層和車輛側(cè)邊的部分油料都會受到污染。

2.3 苯并芘在棉籽中的分布

挑選苯并芘含量較高的棉籽采用人工的方法進(jìn)行殼仁分離，分別檢測棉籽殼和棉仁中的苯并芘含量，試驗數(shù)據(jù)見表5。

表5 苯并芘在棉籽中的分布 μg/kg

由表5可以看出，棉籽殼中苯并芘含量最高，棉仁中的苯并芘含量最低。苯并芘含量較高的棉籽一般是受到了外界的污染，而棉籽殼處于外層，故棉籽殼中苯并芘含量較高。

2.4 棉籽中苯并芘在提油過程中的轉(zhuǎn)移

用含有苯并芘的棉籽浸出提取棉籽油。試驗中用不同苯并芘含量的棉籽進(jìn)行浸出提油試驗，檢測棉仁、棉籽油中的苯并芘含量，結(jié)果見表6。

表6 棉仁及浸出棉籽油中苯并芘含量 μg/kg

由表6可以看出，從棉仁到棉籽油，苯并芘含量在升高，棉籽中苯并芘含量越高，聚集到棉籽油中的苯并芘就越多，一般棉籽中苯并芘含量小于3 μg/kg時棉籽油中苯并芘含量基本低于10 μg/kg，符合食用油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。受苯并芘污染嚴(yán)重的棉籽生產(chǎn)的棉籽油中苯并芘含量可能會超標(biāo)，因此需要從原料進(jìn)廠時進(jìn)行檢測管控，在儲存中進(jìn)行保護(hù)。

3 結(jié) 論

棉籽本身苯并芘含量極少，苯并芘含量不超過3 μg/kg 的棉籽生產(chǎn)出來的棉籽油一般都是合格的。棉籽中的苯并芘含量跟種植地區(qū)無關(guān)，與儲存運(yùn)輸?shù)纫蛩叵嚓P(guān)。棉籽在儲存運(yùn)輸過程中會受環(huán)境及車輛的影響被污染。受污染的棉籽一般為棉籽殼中的苯并芘含量高于棉仁中的，棉籽中的苯并芘會在棉籽油中聚集。因此，棉籽加工企業(yè)需要對原料棉籽進(jìn)行進(jìn)廠檢測，運(yùn)輸中進(jìn)行管控，在儲存中進(jìn)行保護(hù)。

[1] 史巧巧，席俊，陸啟玉. 食品中苯并芘的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2014，35(5):379-381,386.

[2] 吳丹.食品中苯并芘污染的危害性及其預(yù)防措施[J].食品工業(yè)科技， 2008,29(5):309-311.

[3] 姜紹通, 王華林, 龐敏,等. 植物油脂中風(fēng)險因子生成與控制研究進(jìn)展[J]. 中國食品學(xué)報, 2011, 11(9):209-219.

[4] 宋怡城. 植物油中苯并芘檢測及產(chǎn)生機(jī)理研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2015(5):11-13.

[5] 邵丹青, 杜毅鵬, 馮娟,等. 大氣污染細(xì)顆粒中有機(jī)成分苯并芘直接引起人Ⅱ型肺上皮細(xì)胞慢性炎癥[J]. 中國病理生理雜志, 2015(10):208.

[6] 劉子儒. 表層土壤中部分多環(huán)芳烴的光化學(xué)降解研究[D]. 遼寧 大連：大連理工大學(xué), 2009.

Source of benzopyrene in cottonseed and cottonseed oil

ZHANG Xingmin1，SONG Weiguang1,2，CHEN Yunxia1,2，WANG Chengtao1,2, QIAN Jianrui1,2

(1.Chenguang Biotech Group Co., Ltd., Quzhou 057250, Hebei, China; 2. Handan Cottonseed Comprehensive Processing Engineering Technology Research Center, Quzhou 057250, Hebei, China)

In order to explore the source of benzopyrene in cottonseed and cottonseed oil, the benzopyrene contents in cottonseed from different sources were determined by high performance liquid chromatography, and the benzopyrene contents in conttenseed with higher benzopyrene content and cottonseed oil produced by cottonseed with different benzopyrene contents were analyzed. The results showed that generally benzopyrene content was not high in cottonseed which was less than 1 μg/kg, and not related to planting area. Benzopyrene content in cottonseed didn’t increase but cottonseed could be polluted during transportation and storage, such as transportation vehicles not clean, air pollution and dust intrusion. In the contaminated cottonseed, benzopyrene was mainly distributed in the cottonseed shell, and it could be gathered in cottonseed oil.

cottonseed; cottonseed oil; benzopyrene; pollution

2016-08-29；

2017-01-18

張杏敏(1989)，女，助理工程師，主要從事油脂加工方面的研究工作(E-mail)1052680485@qq.com。

宋偉光，工程師(E-mail)swg614@163.com。

TS201.6；TS225.11

A

1003-7969(2017)05-0100-03