6種煙熏液的品質(zhì)及其多環(huán)芳烴的毒性比較

王飛，喬明武,2，黃現(xiàn)青,2,3*，宋蓮軍,2，薛桂中，孟少華，趙建生，馬相杰

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450002）（2.河南省食品加工與流通安全控制工程技術(shù)研究中心，河南鄭州 450002）（3.河南省肉品技術(shù)創(chuàng)新中心，河南漯河 462000）（4.河南雙匯投資發(fā)展股份有限公司，河南漯河 462000）

煙熏液是生物質(zhì)進(jìn)行熱解產(chǎn)生的可凝性氣體經(jīng)冷凝而得到的一種棕紅色至棕褐色的混合物，里面成分復(fù)雜，主要為酚類、有機(jī)酸類、醛類、酮類、酯類、醇類等[1,2]。近年來，食品安全問題受到人們的廣泛關(guān)注，傳統(tǒng)煙熏食品在熏制過程中會(huì)受到致癌物（如多環(huán)芳烴）的污染，而煙熏液的使用正好可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。煙熏液制備過程中除去大部分的有害物質(zhì)，且能賦予食品良好的煙熏風(fēng)味和色澤，并且煙熏液的使用方法簡(jiǎn)便，可以實(shí)現(xiàn)工廠連續(xù)化生產(chǎn)。煙熏液可以用于熏肉、熏魚、熏雞中，其中有機(jī)成分的種類和含量直接影響其質(zhì)量，例如酚類是煙熏液中主要的抑菌成分，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、哈維氏弧菌和副溶血性弧菌起抑制作用[3]，且還是主要的煙熏風(fēng)味物質(zhì)[4]；煙熏液中羰基化合物可以與食品基質(zhì)中的氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成誘人的褐色物質(zhì)，并且形成一層堅(jiān)硬表皮，防止水分散失和細(xì)菌的侵入[5]。有機(jī)酸是煙熏液中次要的抑菌成分，普遍具有刺激性氣味，作用是加速肉類腌制和熏制過程，還可以與食品基質(zhì)相結(jié)合從而具有酸辣的風(fēng)味[6]。除此之外，煙熏液中還有一定量的有害物質(zhì)，如多環(huán)芳烴。多環(huán)芳烴（PAHs）是一類由兩個(gè)或兩個(gè)以上的稠合芳香族組成的化合物，是有機(jī)物不完全燃燒或高溫?zé)峤庑纬傻沫h(huán)狀化合物，具有致癌和致突變性，是評(píng)價(jià)煙熏液安全的重要指標(biāo)[7]。

目前，國(guó)外煙熏液應(yīng)用廣泛，但在國(guó)內(nèi)還處于推廣應(yīng)用階段，品種較單一，對(duì)煙熏液的研究主要集中在抑菌防腐，測(cè)定其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等方面[8,9]，而對(duì)煙熏液中多環(huán)芳烴的測(cè)定及毒性風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)價(jià)幾乎沒有。為此，本文選用6種生物質(zhì)原料制備新型煙熏液，以國(guó)外某品牌市售煙熏液為對(duì)照，對(duì)6種自制煙熏液的品質(zhì)進(jìn)行研究分析，以期為優(yōu)質(zhì)新型煙熏液的原料篩選奠定基礎(chǔ)和為煙熏液的安全使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蒜桿、紫蘇、陳皮、梨木、桃木、棗木煙熏液，實(shí)驗(yàn)室自制；市售煙熏液，漯河雙匯提供。

2,6-二氯醌-4-氯亞胺，上海麥克林生化科技有限公司；硅藻土，上海麥克林生化科技有限公司；乙腈，天津市四友精細(xì)化學(xué)品有限公司；無水硫酸鎂，上海麥克林生化科技有限公司；N-丙基乙二胺(PSA)，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；封尾C18固相萃取填料，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；0.22 μm有機(jī)相型微孔濾膜，天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；乙腈中16種多環(huán)芳烴混標(biāo)液，壇墨質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

FA/JA*B型電子分析天平，上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C型pH計(jì)，上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司；QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀，日本島津公司；CR-5型色彩色差計(jì)，日本柯尼卡美能達(dá)控股公司；UV-2100型紫外可見分光光度計(jì)，上海尤尼柯儀器有限公司；WYA-2S數(shù)字阿貝折射儀，上海申光儀器儀表有限公司；KDM型控溫電熱套，山東華魯儀器公司；LHD型熱電偶溫度計(jì)，江蘇九州電熱公司；DFY-500型搖擺式高速中藥粉碎機(jī)；浙江溫嶺市林大機(jī)械有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 煙熏液的制備工藝

參考谷風(fēng)林等[10]的方法，具體工藝如下：

操作要點(diǎn)：

（1）原料前處理：選取無霉變、無灰塵及其它雜質(zhì)的原料，用搖擺式高速中藥粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎處理，稱取500 g（精確至0.1 g）左右的原料放在不銹鋼托盤中，置于105 ℃的鼓風(fēng)干燥箱干燥5 h后取出，放入干燥器中冷卻0.5 h后稱量。然后放入鼓風(fēng)干燥箱中繼續(xù)干燥1 h，取出后放入干燥器中冷卻0.5 h后再次稱量。重復(fù)以上操作至前后兩次質(zhì)量差不超過1 g，即為恒重。

（2）熱解：將烘干后的原料過20目篩，然后稱取篩分好的原料60 g置于500 mL二口燒瓶中，斜口上插上熱電偶溫度計(jì)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，連接好冷凝及收集裝置，打開冷卻水開關(guān)，打開電熱套的電源開關(guān)進(jìn)行熱解，電熱套采用控溫模式，控溫電壓220 V，無冷凝液滴下時(shí)即為熱解終點(diǎn)。

（3）冷凝：生物質(zhì)原料裂解產(chǎn)生的煙霧經(jīng)過冷凝管，可凝煙霧被冷凝收集，即為粗制煙熏液；不可凝煙霧排出裝置。

（4）低溫靜置：熱解完成后將粗制煙熏液放置于-4 ℃冰箱中靜置24 h，使木焦油等雜質(zhì)與煙熏液分離，同時(shí)放入冰箱防止煙熏液中水分揮發(fā)。

（5）過濾：用雙層濾紙過濾，然后進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.3.2 煙熏液pH值的測(cè)定

煙熏液的pH值采用PHS-3C酸度計(jì)測(cè)定。

1.3.3 煙熏液密度的測(cè)定

參照GB 5009.2-2016《食品相對(duì)密度的測(cè)定》[11]，測(cè)定采用比重瓶法。

1.3.4 煙熏液可溶性固形物含量的測(cè)定

參考NY/T 2637-2014的方法[12]。用蒸餾水對(duì)阿貝折射儀進(jìn)行校準(zhǔn)，然后滴加3滴煙熏液樣品到棱鏡表面，使其均勻覆蓋，對(duì)準(zhǔn)光源后調(diào)節(jié)旋鈕使視野分成明暗兩部分，然后記錄讀數(shù)。市售煙熏液則需要稀釋，按下式進(jìn)行計(jì)算。

式中：

P——樣品稀釋液的可溶性固形物含量，%；

m0——樣品質(zhì)量，g；

m1——樣品中加入蒸餾水的質(zhì)量，g。

1.3.5 煙熏液色差的測(cè)定

參照郭文等[13]的方法，將色差計(jì)放置于潔凈干燥的桌面上，按要求對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。將樣品混合均勻后注入石英比色皿中，然后置于檢測(cè)池中進(jìn)行測(cè)試，通過儀器讀取L*值、a*值、b*值。

1.3.6 煙熏液中總酚和羰基化合物含量的測(cè)定

參照GB 1886.127-2016《食品添加劑 山楂核煙熏香味料Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)》[14]，用修正吉布斯法測(cè)總酚含量，鹽酸羥胺法測(cè)羰基化合物含量。

1.3.7 總酸含量的測(cè)定

參考張珊珊等[15]的方法，采用NaOH滴定法測(cè)定總酸含量，并折合成醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取0.5 g的樣品液，加蒸餾水100 mL，使稀釋液呈無色或近無色，加酚酞指示劑3滴，用0.01 mol/L NaOH溶液滴定樣品中的酸性成分，滴定至淡紅色，30 s內(nèi)不褪色即為滴定終點(diǎn)，記錄NaOH溶液的體積數(shù)，并進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。

式中：

c——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；

V——樣品滴定消耗NaOH溶液的體積，mL；

V0——空白滴定消耗的NaOH溶液的體積，mL；

0.060——醋酸的換算系數(shù)；

m——試樣的質(zhì)量，g。

1.3.8 煙熏液中多環(huán)芳烴的檢測(cè)

參考GB 5009.265-2016《食品中多環(huán)芳烴的測(cè)定》[16]，并稍作修改。煙熏液中16種多環(huán)芳烴的測(cè)定是通過待測(cè)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，進(jìn)行定性和定量的。具體方法步驟如下：

稱取2.00 g樣品于離心管A中，加入10.0 mL正己烷渦旋混合30 s后，40 ℃水浴超聲40 min，吸取上清液于離心管B中。下層復(fù)提一次，合并兩次上清液，然后氮吹除去溶劑，吹至近干。

在離心管B中加入4.0 mL乙腈復(fù)溶，再加入0.900 g硫酸鎂、0.100 g PSA和0.100 g C18填料，渦旋混合30 s后以4500 r/min離心3 min，下層用2.0 mL乙腈復(fù)提一次，合并提取液于離心管C中，氮吹溶劑至近干，用乙腈定容至1.0 mL，混勻后過0.22 μm微孔濾膜，制得待測(cè)液。

色譜柱為SH-Rxi-5ms（30 m×0.25 mm×0.25 μm，日本島津公司）；柱溫度程序：初始溫度90 ℃，以20 ℃/min升溫至220 ℃，再以5 ℃/min升溫至320 ℃，保持2 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1.0 μL，2.0 min后開閥；載氣：高純氦，柱流量1.0 mL/min；測(cè)定方式為選擇離子監(jiān)測(cè)方式；色譜-質(zhì)譜接口溫度為280 ℃；離子源溫度230 ℃；EI源，電離能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍50～450 u，溶劑延遲3 min。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用SPSS 24對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性和相關(guān)性統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 煙熏液基本理化性質(zhì)的差異分析

表2 煙熏液化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定Table 2 Determination of chemical indexes of liquid smoke

2.1.1 煙熏液物理指標(biāo)間的差異分析

在本研究中，6種自制煙熏液的密度為1.02～1.04 g/mL，密度最低是蒜桿煙熏液，最高是梨木和棗木煙熏液。其中6種自制煙熏液的密度均顯著低于對(duì)照組（p＜0.05），且梨木和棗木煙熏液的密度無顯著性差異（p＞0.05），這兩種煙熏液的密度，顯著高于其它4種自制煙熏液（p＜0.05）。以上分析表明，煙熏液的密度在1.0 g/mL左右，與Ketut等[17]的研究結(jié)果類似。

明亮度L*值描述煙熏液樣品的透光率，即色澤的深淺。L*值越大說明樣品的透光率越強(qiáng)，6種自制煙熏液L*值為45.01～67.56，棗木煙熏液L*值最低，陳皮煙熏液L*值最高。其中6種自制煙熏液的L*值顯著高于對(duì)照（p＜0.05），這說明自制煙熏液透光率高，而市售煙熏液透光率差，與目測(cè)一致。a*值反應(yīng)樣品的紅綠度，正值表示紅色，負(fù)值表示綠色，6種自制煙熏液a*值為23.06～29.86，表明煙熏液色澤偏紅，蒜桿煙熏液a*值最低，棗木煙熏液a*值最高。其中6種自制煙熏液的a*值顯著高于對(duì)照（p＜0.05）。b*值反應(yīng)樣品的黃藍(lán)度，正值表示黃色，負(fù)值表示藍(lán)色，6種自制煙熏液b*值為86.68～96.16，表明煙熏液色澤偏黃，梨木煙熏液b*值最低，陳皮煙熏液b*值最高。其中6種自制煙熏液的b*值顯著高于對(duì)照（p＜0.05）。

可溶性固形物是指液體物質(zhì)中所有化合物的總稱，一定程度上反應(yīng)煙熏液中有機(jī)化合物的含量，6種自制煙熏液可溶性固形物含量為8.90%～15.77%，蒜桿和陳皮煙熏液可溶性固形物含量最低，棗木煙熏液可溶性固形物含量最高。其中6種自制煙熏液的可溶性固形物含量顯著低于對(duì)照（p＜0.05）。

2.1.2 煙熏液化學(xué)指標(biāo)間的差異分析

煙熏液通常是酸性的，pH值范圍大致在1.5～5.5之間[18]。6種自制煙熏液除紫蘇煙熏液外，其余煙熏液均呈酸性，pH值為2.54～4.76；煙熏液呈酸性主要是由較高含量的乙酸所導(dǎo)致，生物質(zhì)在開始熱分解時(shí)，不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)首先分解生成乙酸，隨著溫度的上升，大分子結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)生裂解和解聚，生成甲酸、乙酸、丙酸等小分子酸性化合物，此外熱解生成的酚類化合物也能解離的H+，它們共同作用導(dǎo)致煙熏液pH值進(jìn)一步降低[19]。紫蘇煙熏液呈堿性，pH值為8.65。Vitt等[20]報(bào)道了一種市售煙熏液，pH值為7.3～8.1，與紫蘇煙熏液均呈堿性。紫蘇煙熏液呈堿性可能是因?yàn)樽咸K中含有豐富的氨基酸、生物堿等含氮堿性化合物[21]，熱解后生成的堿性物質(zhì)大于酸性物質(zhì)，從而使溶液顯堿性。

酚類化合物是煙熏液中主要的一類抗菌物質(zhì)，它們能破環(huán)細(xì)菌的膜系統(tǒng)從而導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)泄露，因此對(duì)細(xì)菌及一些病原體具有抑制和殺滅作用[22]，并且酚類物質(zhì)被認(rèn)為是主要的煙熏風(fēng)味成分[23]。6種自制煙熏液總酚含量為1.95～8.18 mg/mL，紫蘇煙熏液總酚含量最低，棗木煙熏液總酚含量最高。其中6種自制煙熏液中，蒜桿、紫蘇和陳皮煙熏液的總酚含量顯著低于對(duì)照（p＜0.05），梨木、桃木和棗木與對(duì)照組無顯著性差異（p＞0.05）。蒜桿、紫蘇和陳皮煙熏液的總酚含量無顯著性差異（p＞0.05），梨木、桃木和棗木煙熏液的總酚含量無顯著性差異（p＞0.05），且兩類生物質(zhì)原料總酚含量相差較大，原因可能是梨木、桃木、棗木是天然硬木，其木質(zhì)素含量遠(yuǎn)高于蒜桿、紫蘇、陳皮等草本科植物，而木質(zhì)素是由愈創(chuàng)木基、紫丁香基、對(duì)羥苯基三個(gè)基本單元構(gòu)成，通過C-C鍵和C-O鍵連接而成的立體結(jié)構(gòu)，熱解中化學(xué)鍵斷裂生成小分子化合物，進(jìn)而生成愈創(chuàng)木基酚、紫丁香基酚、對(duì)羥苯基酚等酚類化合物，從而導(dǎo)致煙熏液中酚類含量偏高[24,25]。

羰基化合物是煙熏液品質(zhì)的重要指標(biāo)，包括醛類化合物、酮類化合物和羧酸類化合物，被認(rèn)為是煙熏液的呈色物質(zhì)[26]，并且羰基化合物可以與食品基質(zhì)中的氨基發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成褐色物質(zhì)，羰基化合物含量不同會(huì)導(dǎo)致煙熏食品顏色存在差異[27]。6種自制煙熏液羰基化合物含量為2.23～19.81 g/100 mL，蒜桿煙熏液羰基化合物含量最低，桃木煙熏液羰基化合物含量最高。其中紫蘇煙熏液中羰基化合物未檢出，其余5種自制煙熏液的羰基化合物含量顯著低于對(duì)照（p＜0.05）。

煙熏液中酸性物質(zhì)主要是小分子量的酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，它們均具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，是一類重要的風(fēng)味物質(zhì)[28]。6種自制煙熏液總酸含量為1.53%～12.51%，蒜桿煙熏液總酸含量最低，桃木煙熏液總酸最高。其中紫蘇煙熏液中總酸未檢出，其余5種自制煙熏液中蒜桿和陳皮的總酸含量顯著低于對(duì)照（p＜0.05），梨木、桃木和棗木煙熏液的總酸含量與對(duì)照組相比無顯著性差異（p＞0.05）。

2.2 煙熏液品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

本研究采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析煙熏液9個(gè)品質(zhì)指標(biāo)之間相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)越大，說明指標(biāo)間的相關(guān)性越強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)大于0.9，說明其相關(guān)性較好，結(jié)果見表3。

表3 煙熏液品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of quality indexes in liquid smoke

煙熏液密度與主要品質(zhì)成分可溶性固形物、總酚、羰基化合物、總酸均呈正相關(guān)，其中與可溶性固形物含量的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)為0.998，這是因?yàn)榭扇苄怨绦挝锸侵笩熝褐兴谢衔锏目偡Q，包括酚類、羰基化合物和酸類，而化合物的總量直接影響密度的大小。

煙熏液的色差值與主要品質(zhì)成分可溶性固形物、總酚、羰基化合物、總酸存在一定的聯(lián)系。色澤L*值與可溶性固形物含量相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為-0.973，這是由于色澤L*值反應(yīng)液體的透光率，可溶性固形物含量反應(yīng)液體中有機(jī)物質(zhì)的含量，其測(cè)定原理是折射定律，有機(jī)物質(zhì)含量越多，對(duì)光線的折射能力就越強(qiáng)，光線透過介質(zhì)的能力變?nèi)?，從而?dǎo)致透光率變差。色澤a*值與色澤b*值均與可溶性固形物的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.645和-0.986，且煙熏液的a*值與b*值均為正值，這表明煙熏液中的可溶性固形物以紅色和黃色為主。

煙熏液的pH值與主要品質(zhì)成分總酚、羰基化合物、總酸均呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），與可溶性固形物含量無顯著相關(guān)性（p＞0.05）。其中pH值與總酸的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)為-0.939，這是因?yàn)閜H值反應(yīng)煙熏液中H+的濃度，pH值越低則H+濃度越高，而解離出的H+主要由酸性物質(zhì)提供，導(dǎo)致pH值與總酸呈完全相反的趨勢(shì)。

2.3 煙熏液中PAHs含量的差異分析

由表4可知，7種煙熏液中16種多環(huán)芳烴均被檢測(cè)到。不同煙熏液中的PAHs差別較大，含量范圍為0.10～1586.45 μg/kg。其中PAHs的代表物苯并[a]芘的含量范圍是0.13～1.53 μg/kg，梨木和桃木煙熏液中的苯并[a]芘含量顯著高于對(duì)照組（p＜0.05），陳皮和棗木煙熏液中的苯并[a]芘含量顯著低于對(duì)照組（p＜0.05），蒜桿和紫蘇煙熏液中的苯并[a]芘含量與對(duì)照組相比無顯著性差異（p＞0.05）。PAH4包括苯并[a]蒽、?、苯并[b]熒蒽、苯并[a]芘，它們具有較強(qiáng)的致癌毒性，因此歐盟對(duì)PAH4總量的限量標(biāo)準(zhǔn)為12 μg/kg[29]。紫蘇和陳皮煙熏液的PAH4含量顯著高于其它5種煙熏液（p＜0.05），且蒜桿、梨木、桃木、棗木、市售煙熏液的PAH4含量無顯著性差異（p＞0.05）。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）將16種PAHs列為優(yōu)先控制污染物[30]。PAH16含量范圍是123.53～2222.31 μg/kg，陳皮煙熏液的PAH16含量顯著高于市售煙熏液（p＜0.05），其余5種自制煙熏液顯著低于市售煙熏液（p＜0.05）。

表4 煙熏液中多環(huán)芳烴的含量Table 4 Concentrations of PAHs in liquid smoke

煙熏液中16種多環(huán)芳烴含量普遍較高的是苊烯。蒜桿、紫蘇、陳皮、桃木、棗木煙熏液中含量最高的多環(huán)芳烴均是苊烯，并且蒜桿、紫蘇、桃木、棗木煙熏液中的苊烯含量顯著低于陳皮煙熏液中苊烯含量。梨木煙熏液中含量最高的多環(huán)芳烴是苊，其次是苊烯；市售煙熏液中含量最高的是芴，其次是苊烯。Enayat等[31]對(duì)3家企業(yè)的11種商用煙熏液的多環(huán)芳烴進(jìn)行測(cè)定，其中9種煙熏液中苊烯含量最高，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

2.4 煙熏液中PAHs的組成特征

PAHs根據(jù)其分子量可分為輕環(huán)（2～3環(huán)）、中環(huán)（4環(huán)）和重環(huán)（5～6環(huán)），通過分析PAHs的組成特征可以反應(yīng)不同煙熏液的差異性和相似性[32]。圖2為7種煙熏液中不同環(huán)數(shù)PAHs含量占總含量的百分比。煙熏液中3環(huán)的多環(huán)芳烴分別占總多環(huán)芳烴的94.23%（蒜桿）、94.09%（紫蘇）、95.67%（陳皮）、60.05%（梨木）、89.05%（桃木）、90.78%（棗木）、97.39%（市售），這表明七種生物質(zhì)在熱解過程中，煙熏液的多環(huán)芳烴主要以3環(huán)為主。梨木煙熏液中2環(huán)（29.34%）、5環(huán)（5.74%）、6環(huán)（4.07%）的占比遠(yuǎn)高于其余6種煙熏液。

7種煙熏液中2環(huán)的PAHs占比范圍是0.52%～29.34%；3環(huán)的PAHs占比范圍是60.05%～97.39%；4環(huán)的PAHs占比范圍是0.36%～3.69%；5環(huán)的PAHs占比范圍是0.08%～5.74%；6環(huán)的PAHs占比范圍是0.05%～4.07%；它們之間的占比相差較大，原因可能是不同的生物質(zhì)具有不同的結(jié)構(gòu)，它們是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成的高分子結(jié)構(gòu)，在高溫?zé)峤獾臈l件下會(huì)發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂和重新聚合，在這個(gè)過程中也會(huì)產(chǎn)生多環(huán)芳烴及其它化合物，原料和熱解方式的不同會(huì)影響煙熏液中多環(huán)芳烴的含量和組成。

2.5 煙熏液中PAHs的毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

綜上分析煙熏液的基本組分及多環(huán)芳烴的分布。這些豐富的功效成分賦予煙熏食品良好的風(fēng)味及品質(zhì)，但也存在一些有害物質(zhì)，例如致癌物PAHs帶來的風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，因此對(duì)煙熏液的毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估至關(guān)重要。

BaP致癌性強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定、檢測(cè)靈敏度高，與其它PAHs具有較強(qiáng)相關(guān)性等特點(diǎn)，因此采用BaP作為毒性當(dāng)量（toxic equivalent quantity，TEQ）來評(píng)價(jià)煙熏液中PAHs的毒性風(fēng)險(xiǎn)。Nisbet等[33]通過毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同PAHs相對(duì)于BaP的毒性當(dāng)量因子（toxic equivalent factors，TEFs），提出以毒性最強(qiáng)的BaP為參考，設(shè)其TEF值為1，其它15種多環(huán)芳烴折算成相對(duì)應(yīng)的毒性效應(yīng)，具體數(shù)值見表5。煙熏液中單個(gè)多環(huán)芳烴與其對(duì)應(yīng)的TEF相乘后累加，即為毒性當(dāng)量濃度TEQBaP，具體公式如下：

式中：

Ci——第i個(gè)PAHs的實(shí)際濃度，單位μg/kg；

TEFi——第i個(gè)PAHs的毒性當(dāng)量因子；

TEQBaP——基于BaP的當(dāng)量濃度，單位μg/kg。

由表5可知，六種自制煙熏液TEQBaP分別為：蒜桿1.74 μg/kg、紫蘇2.25 μg/kg、陳皮4.25 μg/kg、梨木5.00 μg/kg、桃木1.37 μg/kg、棗木0.64 μg/kg；市售煙熏液為3.18 μg/kg。截至目前，沒有關(guān)于煙熏液中多環(huán)芳烴的限量標(biāo)準(zhǔn)。煙熏液通常作為煙熏風(fēng)味增強(qiáng)劑添加到肉中，添加方式根據(jù)產(chǎn)品的類型分為浸漬、注射、涂抹等，賦予產(chǎn)品煙熏風(fēng)味，從而替代傳統(tǒng)煙熏。而GB 2762-2017《食品中污染物限量》關(guān)于熏、燒、烤肉類中BaP的限量標(biāo)準(zhǔn)為5 μg/kg，因此，煙熏液中多環(huán)芳烴的帶入以及熱加工過程中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴之和應(yīng)低于該標(biāo)準(zhǔn)。六種自制煙熏液和市售煙熏液相比，梨木煙熏液的毒性風(fēng)險(xiǎn)最高，棗木煙熏液的毒性風(fēng)險(xiǎn)最低，因此，可以選擇合適的原料制備安全的煙熏液。

表5 煙熏液中PAHs的毒性當(dāng)量Table 5 Toxic equivalents of PAHs at different liquid smoke

3 結(jié)論

3.1 本實(shí)驗(yàn)選取6種生物質(zhì)原料，利用自制生物質(zhì)熱解反應(yīng)器制備煙熏液，測(cè)定其基本理化指標(biāo)和16種多環(huán)芳烴的含量、分布及毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并與市售煙熏液作對(duì)比。煙熏液表觀及揮發(fā)性成分存在顯著性差異。煙熏液呈棕褐色，蒜桿煙熏液的L*值最大，說明其最明亮，透光率較高；煙熏液的a*值和b*值均為正值，說明煙熏液色澤偏向紅色和黃色；煙熏液通常呈酸性，僅紫蘇煙熏液呈弱堿性，pH值為8.65。三種果木煙熏液的可溶性固形物、總酚、羰基化合物、總酸顯著高于蒜桿、紫蘇、陳皮煙熏液，這主要是由于熱解原料不同所導(dǎo)致的。

3.2 煙熏液的品質(zhì)指標(biāo)存在一定的相關(guān)性。其中密度與色澤L*值、色澤b*值、可溶性固形物含量、羰基化合物；色澤L*值與色澤b*值、可溶性固形物含量、羰基化合物；色澤b*值與可溶性固形物含量；可溶性固形物含量與羰基化合物；pH值與總酸含量的相關(guān)系數(shù)均在0.9以上，這表明煙熏液的化學(xué)成分與物理指標(biāo)聯(lián)系密切，其中的酚類、羰基化合物、總酸含量決定煙熏液的品質(zhì)。

3.3 煙熏液中16種PAHs均被檢測(cè)到。煙熏液中PAHs以輕環(huán)為主，主要是苊烯和苊，且七種煙熏液3環(huán)PAHs占比最高。采用BaP的毒性當(dāng)量因子對(duì)7種煙熏液進(jìn)行毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，研究表明，自制和市售煙熏液均具有一定的毒性，毒性大小依次為：梨木＞陳皮＞市售＞紫蘇＞蒜桿＞桃木＞棗木。