食用植物油原料及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性的統(tǒng)計分析

邱會東，董 鑫，彭 英，馮含宇，賈振福，蘇小東

(1.重慶科技學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，重慶 401331； 2.天津市科達(dá)斯實業(yè)有限公司，天津 300385)

食用植物油是人們生活的必需品，其品質(zhì)和質(zhì)量安全問題成為民眾所關(guān)注的焦點[1-4]。對食用植物油中微量金屬元素檢測發(fā)現(xiàn)，不論浸出工藝還是壓榨工藝或不同油料產(chǎn)地，在食用植物油中均能檢測出一些微量金屬元素[5-11]。然而，這些微量金屬元素是通過何種途徑進(jìn)入到植物油中，在原料加工、運輸過程或包裝材料等環(huán)節(jié)中，哪個環(huán)節(jié)是微量金屬元素遷移到植物油中的主要因素，以及物理壓榨工藝制備的食用植物油原料中的微量金屬元素是否全部遷移到植物油中等方面還有待研究。

本文較系統(tǒng)地研究了不同的食用植物油原料及其經(jīng)壓榨后油脂與渣餅中常見金屬元素的含量，統(tǒng)計分析了金屬元素在原料及其產(chǎn)品中的遷移規(guī)律。利用微量金屬元素遷移規(guī)律，有效增加有益微量金屬元素在食用植物油中的含量，嚴(yán)格控制有害金屬元素遷移到食用植物油中，對食用植物油的品質(zhì)與安全有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

白芝麻、花生、大豆、葵花籽、亞麻籽、核桃，均購于超市；金屬元素(Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Fe、Mn、Cd)儲備液(100 mg/L)，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；HNO3(優(yōu)級純)，H2O2(優(yōu)級純)，氧化鎂(分析純)，超純水(Millpore純水器生產(chǎn))。

ZYJ-9028智能榨油機(jī)，江門市貝爾斯頓電器有限公司；TAS-990原子吸收分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品的制備

將從超市購買的花生、大豆、葵花籽、白芝麻、亞麻籽、核桃6種食用植物油原料分別烘干后破碎、混勻、制樣，以備樣品中金屬元素分析及榨油用。

稱取一定質(zhì)量經(jīng)處理的植物油原料，分別放入榨油機(jī)中按照壓榨程序榨油，壓榨獲得的食用植物油盛裝到玻璃試樣瓶中保存?zhèn)溆?。同時，稱量記錄榨油過程中產(chǎn)生的渣餅質(zhì)量，且渣餅混勻后經(jīng)干燥、破碎，保存于密封袋中備用。

1.2.2 樣品干法灰化

食用植物油原料(或渣餅)的灰化：將原料樣品(或渣餅)研磨好，準(zhǔn)確稱取5 g置于50 mL瓷坩堝中并置于電爐上炭化，隨后置于480℃馬弗爐中灰化3 h，將灰化產(chǎn)物用5 mL濃硝酸和2 mL 30%過氧化氫加熱消化溶解，蒸干后用少量0.01 mol/L硝酸溶解，趁熱過濾，用超純水將其定容在10 mL容量瓶中待測。做3次平行實驗，同時做試劑空白實驗。

食用植物油樣品的灰化[12-13]：準(zhǔn)確稱取5 g食用植物油樣品于50 mL瓷坩堝中，將2 g氧化鎂均勻覆蓋于油樣表面，置于電爐上炭化，隨后蓋上坩堝蓋將樣品放入480℃馬弗爐中灰化4 h，取出冷卻后使用0.01 mol/L硝酸溶解灰化產(chǎn)物，用超純水將其定容在10 mL容量瓶中待測。做3次平行實驗，同時做試劑空白實驗。

1.2.3 金屬元素的測定

采用原子吸收光譜法分別對Pb、Cd、Cr、Fe、Zn、Cu、Mn、Ni 8種元素進(jìn)行測定。8種金屬元素的火焰原子吸收光譜法工作條件如表1所示。根據(jù)扣除空白校正后的信號強(qiáng)度值繪制工作曲線,得到線性回歸方程，結(jié)果如表2所示，樣品分析結(jié)果由線性回歸方程獲得。

表1 火焰原子吸收光譜法工作條件

表2 金屬元素線性范圍及線性回歸方程

2 結(jié)果與討論

2.1 芝麻及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性

芝麻含油率高，含有豐富的油酸和亞油酸，芝麻經(jīng)壓榨制油后產(chǎn)生的渣餅又成為芝麻醬的主要原料。為考察金屬元素在芝麻及其產(chǎn)品中遷移性，對芝麻進(jìn)行壓榨，分析計算芝麻及其產(chǎn)品中金屬元素的量，結(jié)果如表3所示。

表3 芝麻原料及其產(chǎn)品中金屬元素的遷移

注：“-”表示未檢出。金屬元素含量及遷移量均以每克原料計。下同。

由表3可知，在壓榨工藝下，芝麻原料及其產(chǎn)品中鐵元素的含量最高，且芝麻原料及其產(chǎn)品中均未檢出鎳元素。芝麻原料中的鋅和鉻元素轉(zhuǎn)移至芝麻油中的遷移率較高，其他微量金屬元素主要殘留在渣餅中。若芝麻遭受環(huán)境中重金屬元素污染，則應(yīng)重點監(jiān)控生產(chǎn)的芝麻醬中重金屬指標(biāo)。

2.2 大豆及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性

大豆富含油脂，制油工藝有壓榨法和浸出法，其中壓榨法是較傳統(tǒng)的制油方法。大豆在生長過程中通過植物根莖等途徑會吸收環(huán)境中的微量金屬元素，這些金屬元素可能以無機(jī)化合物或有機(jī)脂肪酸鹽的形式存在于大豆中，為分析大豆油中是否存在金屬元素，對大豆進(jìn)行壓榨獲得大豆油及渣餅產(chǎn)品，分析計算金屬元素在大豆及其產(chǎn)品中的量，結(jié)果如表4所示。

由表4可知，在壓榨工藝下，大豆原料及其產(chǎn)品中鐵元素的含量最高，且大豆原料及其產(chǎn)品中均未檢出鉛和鎘。壓榨制油工藝中所檢測的金屬元素主要殘留在渣餅中，油中金屬元素遷移量較少，鉻元素遷移到油中的遷移率高于其他金屬元素。根據(jù)所測金屬元素在油中的遷移率比較小的趨勢分析，金屬元素可能少量以大豆油中亞油酸、油酸等脂肪酸鹽的形式進(jìn)入到大豆油中，大部分以無機(jī)鹽形式存在的金屬元素殘留于渣餅中。

2.3 花生及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性

花生多為經(jīng)壓榨工藝制備花生油或花生醬?；ㄉ谏L過程中通過埋覆的土壤及肥料中所存在的微量金屬元素，會在花生果實中形成金屬無機(jī)化合物或有機(jī)高分子金屬化合物，為了分析花生油或花生醬中是否存在大量金屬元素，對花生進(jìn)行壓榨獲得花生油及花生渣餅，分析計算金屬元素在花生及其產(chǎn)品中的量，結(jié)果如表5所示。

表5 花生原料及其產(chǎn)品中金屬元素的遷移

由表5可知，各樣品中均未檢測出鉛和鎳元素，花生原料及其渣餅中鐵元素含量最高，花生油中鉻元素的遷移率最高，所檢測的金屬元素經(jīng)壓榨后主要殘留在渣餅中。此外，根據(jù)所測金屬元素在花生油中的遷移率總體偏小的趨勢分析，這部分金屬元素可能以花生油中十八碳以上的飽和脂肪酸鹽的形式進(jìn)入到花生油中，大部分金屬元素以無機(jī)鹽形式存在于渣餅中。

2.4 葵花籽及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性

葵花籽制油工藝多為壓榨法，其在生長過程中通過大氣環(huán)境及光合作用、植物根莖吸附土壤、肥料或灌溉水等多種途徑，將環(huán)境中的微量金屬元素轉(zhuǎn)移到葵花籽中。對葵花籽進(jìn)行壓榨獲得葵花籽油及渣餅產(chǎn)品，分析計算金屬元素在葵花籽及其產(chǎn)品中的量，結(jié)果如表6所示。

由表6可知，葵花籽原料、葵花籽油和渣餅中鐵元素含量最高，葵花籽油中鉻元素遷移率最高，銅元素遷移率最低。葵花籽經(jīng)壓榨后所檢測的金屬元素主要殘留在渣餅中，且葵花籽原料及其產(chǎn)品中均未檢出鉛和鎳。此外，同大豆和花生原料相類似，遷移到葵花籽油中的金屬元素可能以亞油酸等不飽和脂肪酸鹽的形式存在，大部分金屬元素以無機(jī)金屬化合物形式殘留于渣餅中。

表6 葵花籽原料及其產(chǎn)品中金屬元素的遷移

2.5 核桃仁及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性

核桃仁油脂含量高達(dá)65%～70%，油中不飽和脂肪酸含量高達(dá)92%以上，核桃仁中也含有大量微量金屬元素。對核桃仁進(jìn)行壓榨獲得核桃油及渣餅產(chǎn)品，分析計算金屬元素在核桃仁及其產(chǎn)品中的量，結(jié)果如表7所示。

表7 核桃仁原料及其產(chǎn)品中金屬元素的遷移

由表7可知：核桃仁原料及其產(chǎn)品中均未檢出重金屬元素鉛、鎘和鎳，說明核桃未受到土壤或水環(huán)境中這3種金屬元素的污染；核桃仁原料及其渣餅中錳、鐵和鋅元素的含量基本相當(dāng)，其中鐵元素自核桃仁原料遷移至核桃油中的遷移率最高，達(dá)12.70%，鋅元素遷移率最低。核桃仁經(jīng)壓榨后所檢測的金屬元素主要殘留在渣餅中，轉(zhuǎn)移到核桃油中的量較少。

2.6 亞麻籽及其產(chǎn)品中金屬元素遷移性

亞麻籽中富含油脂(其中亞麻籽油中亞麻酸含量高達(dá)50%以上)、蛋白質(zhì)以及豐富的微量元素。對亞麻籽進(jìn)行壓榨獲得亞麻籽油及渣餅產(chǎn)品，分析計算金屬元素在亞麻籽及其產(chǎn)品中的量，結(jié)果如表8所示。

表8 亞麻籽原料及其產(chǎn)品中金屬元素的遷移

由表8可知，亞麻籽原料及其產(chǎn)品中均未檢測出鎳元素，亞麻籽原料經(jīng)壓榨后金屬元素轉(zhuǎn)移到油中的量較少，各金屬元素主要殘留在渣餅中，其中原料中鐵元素含量最高且其轉(zhuǎn)移到油中的遷移率也最大?？赡苡捎谠现械奈⒘拷饘僭刂饕嬖谟趤喡樽褮ぶ?，只有少量的微量金屬元素遷移到亞麻籽油中，而大部分微量金屬元素遷移到渣餅中。

3 結(jié) 論

通過對市場常見食用植物油原料及其產(chǎn)品中金屬元素含量的統(tǒng)計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)金屬元素從原料中遷移到油的量均比較少，遷移率低，主要殘留于渣餅中，在所檢測的金屬元素中有益金屬鐵元素在不同植物原料中含量均較高，但是遷移到植物油中的量較少，在所檢測的8種金屬元素中有害金屬鉻元素在油中的遷移率較高，是影響食用植物油品質(zhì)的關(guān)鍵控制元素。