张 涵,卫杨帆,程 胜,王忠凯

(黄石市疾病预防控制中心,湖北 黄石 435000)

氯丙醇酯是存在于含油脂食品中的一类污染物,是脂肪酸与氯丙醇的结合产物,包括单氯取代的3-氯-1,2-丙二醇酯(3-monochloropropane-1,2-diol esters,简称3-MCPDE)和2-氯-1,3-丙二醇酯(2-monochloropropane-1,3-diol esters,简称2-MCPDE),以及双氯取代的 1,3-二氯-2-丙醇酯(1,3-dichloro-2-propanol esters,简称1,3-DCPE)和 2,3-二氯-1-丙醇酯(2,3-dichloro-1-propanol esters,简称2,3-DCPE),其中污染水平最高的是3-MCPDE[1]。测定3-MCPDE有直接法和间接法,直接法不破坏氯丙醇酯结构直接检测,间接法将氯丙醇酯转化为游离氯丙醇,用测得的氯丙醇含量反推计算出样品中氯丙醇酯的含量[2]。本文采用间接法检测2017—2019年105份湖北省市售食用植物油样本,并对各类食用植物油中3-MCPDE的污染状况进行分析与调查,为食品风险评估提供数据分析和科学依据。

1 试验与方法

1.1 试验材料与仪器

样品:2017—2019年在湖北省7个地市(武汉、宜昌、襄阳、荆门、荆州、黄石、十堰)各大菜场和超市随机抽取采集的多种食用植物油样品。

试剂:3-MCPD棕榈酸二酯(纯度为98%)、氘代同位素内标 d5-3-MCPD棕榈酸二酯(同位素纯度为99%),均购自加拿大TRC公司。硫酸(95%～98%)、溴化钠、碳酸氢钠、四氢呋喃(色谱纯)、二氯甲烷(Fisher,色谱纯)、七氟丁酰基咪唑(HFBI,Sigma 公司,含量不低于 97.5%,封口冷冻保存)、甲醇(色谱纯)、无水硫酸镁、正己烷(Fisher,色谱纯),以上试剂未特别说明的,均指分析纯,水为二级水。

仪器:气相色谱-质谱联用仪(7890B-5977A,安捷伦公司);基质固相分散萃取柱(1 500 mg/50 mL,福州勤鹏生物科技有限公司);漩涡混合器(QL-901,海门市其林贝尔仪器制造有限公司);超声波振荡器(AS20500ADT,天津奥特赛恩斯仪器公司);电热恒温鼓风干燥箱(SFG-01B,黄石市恒丰医疗器械有限公司);马弗炉(SX2-8-10,上海跃进医疗器械厂);电子天平(ML204T,梅特勒-托利多仪器有限公司);旋转蒸发仪 (R-300型,瑞士步琪实验室有限公司);纯水处理器(Direct-Q3,法国MILLIPORE公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 气相色谱条件

弱极性毛细管色谱柱(规格30 m×0.25 mm×0.25 μm,固定液为5%苯基和95%二甲基聚硅氧烷);进样口温度为280 ℃,程序升温50 ℃保持1 min,再以3 ℃/min的速度升至100 ℃,最后以40 ℃/min的速度升至280 ℃,保持5 min;载气为高纯氦气,流速为0.8 mL/min;碰撞气为高纯氮气为;进样方式为不分流进样;进样体积为1.0 μL。

1.2.2 质谱条件

离子化方式为EI;离子源温度为230 ℃;传输线温度为280 ℃;四级杆温度为150 ℃;溶剂延迟为5.0 min;选择离子监测模式(SIM)。3-MCPD以及d5-3-MCPD的定量离子分别确定为 m/z 289、m/z 257。

1.2.3 样品前处理

样品根据国家食品安全风险评估中心的《国家食品污染和有害因素风险监测工作手册》中食品中氯丙醇酯和缩水甘油酯总量测定的标准操作程序方法进行处理。

称样与加内标:准确称取0.100 g食用油于15 mL离心管中,加入2 mL四氢呋喃;准确加入100 μL混合内标使用液(1.00 μg/mL),涡旋混匀。

溴代反应:准确加入30 μL 0.70%溴化钠溶液,涡旋混匀,于烘箱中50 ℃保温15 min,然后加入3.0 mL 0.60%碳酸氢钠溶液中和。加入3 mL正己烷萃取,涡旋后离心2 min(3 000 r/min),将上层液体转移至另一支离心管中,氮吹至干,加入1.0 mL四氢呋喃复溶。

酸水解:于复溶后的液体中加入1.8 mL硫酸-甲醇溶液,涡旋混匀,于40 ℃下保温16 h进行酸水解。结束后加入0.5 mL 9.6%碳酸氢钠中和。将此溶液在约40 ℃下氮吹至1.0～1.5 mL,供后续净化用。

基质分散固相萃取净化:将 3 000 mg硅藻土倒入1 500 mg/50 mL固相萃取柱中,再将上述中和后的水解液倒入萃取柱;先用25 mL正己烷淋洗,弃去淋洗液;之后加入35 mL二氯甲烷进行洗脱,并收集于50 mL离心管中;将洗脱液用15/g无水硫酸镁充分脱水后,转入鸡心瓶或 50 mL离心管中,将此洗脱液于40 ℃减压或氮吹浓缩至约1.0 mL,将浓缩液转移至带刻度的5 mL玻璃试管。

衍生:将50 μL HFBI衍生剂快速加入试管中,盖塞后立即涡旋混匀,于烘箱中75 ℃保温30 min。衍生结束后,放置室温后加入正己烷定容至0.8 mL。加入2 mL水,充分涡旋使上层溶液澄清,放置溶液分层后,将上层溶液转入样品瓶中,供GC/MS进样分析[3]。

2 结果与分析

2.1 总体检出结果

采集的样品涵盖了市面上销售的多种品牌食用油,种类包括大豆油、花生油、菜籽油、调和油和橄榄油。大豆油和花生油质量等级为一级,菜籽油存在不同级别,调和油种类较多,橄榄油品牌单一。样品采集后编号并记录,常温保存,采样后尽快完成检测。2017—2019年湖北省各地市采集植物油中3-MCPDE检测值见表1。

表1 2017—2019年湖北省各地市采集植物油中3-MCPDE检测值

2017年我省各地市共采集植物油样品33份。橄榄油3-MCPDE检测值相对其他植物油较低。大豆油共11份均为一级大豆油,其中7份为同一品牌精炼一级大豆油,其检测值范围在0.68～0.86 mg/kg。花生油共7份,有5份样品为同一品牌的5S压榨一级花生油,其检测值范围在0.30～0.50 mg/kg。菜籽油中3-MCPDE检测值差异较大,2份为超市采集的定型包装产品,2份为农贸市场采集的散装产品,其中一份散装压榨菜籽油样品3-MCPDE检测值较高为3.36 mg/kg。

2018年我省各地市共采集植物油样品42份。橄榄油相对于其他种类植物油3-MCPDE的检测值较低,5份橄榄油中有2份同一品牌初榨橄榄油,其3-MCPDE的检测值低于检出限,另外3份橄榄油的3-MCPDE的检测值分别为0.174、0.272和0.854 mg/kg。采集的12份花生油中有7份为同一品牌5S压榨一级花生油,有3份3-MCPDE检测值低于检测限,其余4份3-MCPDE的检测值分别为0.065、0.085、0.090和0.268 mg/kg。

2019年我省各地市共采集植物油样品30份。采集的3份菜籽油中3-MCPDE的检测值最高为2.70 mg/kg,该菜籽油质量等级为四级。采集的9份花生油中有4份为同一品牌压榨一级花生油,其3-MCPDE检测值分别为0.153、0.153、0.159和0.663 mg/kg。

综上所述,2017—2019年共检测大豆油32份,全部检出3-MCPDE,检测值在0.06～1.97 mg/kg;共检测花生油28份,检出25份,检测值在ND～2.39 mg/kg;共检测菜籽油12份,检出11份,检测值在ND～3.36 mg/kg;共检测调和油23份,检出22份,检测值在ND～1.73 mg/kg;共检测橄榄油10份,检出7份,检测值在ND～0.854 mg/kg。105份食用植物油中3-MCPDE的检出率为92.4%,3-MCPDE的检出范围在ND～3.36 mg/kg。

刘卿等[4]检测了1 309份中国市售食用植物油,其中76份橄榄油所含3-MCPDE平均值为0.52 mg/kg,在所有品类油中含量最低,与本研究结果较符。在2017—2019三年间,橄榄油中3-MCPDE检测值比其他植物油中的3-MCPDE的检测值低,其原因可能是检测的橄榄油均为初榨橄榄油,这与文献[1]报道的3-MCPDE主要在油脂精炼过程中形成的结论较为一致。

大豆油、花生油以及调和油中3-MCPDE的检测值存在一定波动,其中2018年的3-MCPDE检测值比2017年和2019年的3-MCPDE检测值低,可能是由于2018年采集的植物油样本多为同一质量等级。市购的大豆油和花生油质量等级多为一级,一级植物油相对于其他工艺制作的植物油3-MCPDE检测值相对较低,说明植物油生产工艺过程的优化有利于减少3-MCPDE的生成。花生油普遍采取压榨工艺,未经脱臭等工艺,因此3-MCPDE检测值相对较低。这与卢跃鹏等[5]的研究一致,氯丙醇酯的形成与加工工艺有关。

菜籽油3-MCPDE检测值与所检测植物油差异最大。在流通环节中有定型包装产品和散装产品,定型包装菜籽油的质量等级为三级或四级,工艺制作及产品贮藏过程的污染导致其3-MCPDE检测值的差异。熊丽等[6]检测了江西省26份菜籽油,散装样品中3-MCPDE平均值为2. 55 mg/kg,定型包装样品中3-MCPDE检出平均值为0. 760 mg/kg,散装菜籽油样品氯丙醇酯的污染水平明显高于定型包装菜籽油样品,这与本次研究相符。

目前国内食品安全标准中仅对酱油中3-MCPD限量作了规定,但国外特别是发达国家对3-MCPD限量要求较严格,且针对的食品品种范围较广。英国规定所有食品中3-MCPD不得检出,《食品安全国家标准 食品中氯丙醇酯及其脂肪酸酯、缩水甘油酯的测定》(征求意见稿)编制说明中提到2021年新版欧盟EC 1881/2006增加了3-MCPDE指标,规定玉米油、菜籽油、大豆油3-MCPD及3-MCPDE总量限值为1.25 mg/kg。由此可知,我国食用油中3-MCPDE的污染问题依然严峻。

2.2 应对措施建议

各省市应积极开展食用油中脂肪酸氯丙醇酯的风险监测,以期获得更多实验数据,深入研究脂肪酸氯丙醇酯的毒理学特性,尽快制定3-MCPDE安全限量。研究者和生产厂家要积极合作共同探讨脂肪酸氯丙醇酯的形成机制,优化生产工艺,以降低脂肪酸氯丙醇酯在植物油中含量。应研究储存环境对脂肪酸氯丙醇酯含量的影响,改善储存环境,进一步消除脂肪酸氯丙醇酯带来的安全隐患。

3 结论

不同种类的食用植物油中3-MCPDE检测值存在较大差异。105份食用油中有97份检出,但我国至今没有食用油中3-MCPDE相关的限量标准,根据国外发达国家对于3-MCPD限量标准分析,我省市售植物食用油中3-MCPDE总体保持在较高污染水平。有必要扩大监测的食品种类和数量来获取更多的实验数据,为标准的制定提供支持。