制油及精煉工藝對茶油中苯并（α）芘的影響

金 超 彭 昕 侍銀寶 朱 勇 鐘海雁

（1．稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室，湖南 長沙 410004；2．糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410004；3．中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院，湖南 長沙 410004）

苯并（α）芘（benzo［a］pyrene，B（α）P）是一種由一個苯環(huán)和一個芘分子結(jié)合而成的多環(huán)芳烴類化合物。常溫下為淡黃色的結(jié)晶，對油脂極度親和，但不溶于水，具有強烈的致癌、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胞DNA［2］、肺細胞及肝細胞損傷［3］。其化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，能與－NO2、－OH、－NH2等發(fā)生作用，通過親電子取代反應(yīng)生成致癌性更強的衍生物［4］，在中國食用植物油衛(wèi)生標準（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似，茶油的加工分為制油和精煉兩部分。中國現(xiàn)有茶油制油工藝主要有熱榨法、冷榨法、有機溶劑浸提法、水代法、水酶法、超臨界CO2萃取［5－9］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、異味而進行的一系列工序的統(tǒng)稱。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）芘形成的主要來源［10］，溶劑浸提則可能是其主要遷移途徑，因此改進茶油的傳統(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毛油進行除雜、凈化的主要手段，苯并（α）芘作為茶油中的有害物質(zhì)，通過改進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)林綜合開發(fā)有限公司；

熱榨毛茶油：湖南省林業(yè)科學院；

水代法提取茶油：江西省林業(yè)科學院；

亞臨界萃取茶油：華南農(nóng)業(yè)大學；

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 準 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OHAUS公司；

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

混合器：XW－80Avortex型，上海精科實業(yè)有限公司；

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

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

1．2 試驗方法

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384nm，發(fā) 射 波 長406 nm。流 速0．8 mL／min，進 樣 量10μL，柱溫35 ℃。采用一元泵恒流洗脫，流動相：乙腈∶水（85∶15），運行15min。

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

1．2．3 油樣的預(yù)處理 油樣的預(yù)處理參照GB／T 24893－2010 動植物油脂多環(huán)芳烴的測定。具體操作：稱取約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），移入進樣瓶過0．45μm 有機濾膜待HPLC分析。

1．3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用IBM SPSS statistics 19．0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，P＜0．05則認為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2．1 苯并（α）芘標準品的標準曲線

在預(yù)選的色譜條件下苯并（α）芘標準品的HPLC色譜圖見圖1，其標準曲線及回歸方程見圖2。由圖1、2可知，所選的色譜條件能對苯并（α）芘進行很好的分析，并且線性回歸方程R2＝0．999 2，說明苯并（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）芘標準品的HPLC色譜圖Figure1 The HPLC Chromatogram of Benzo［α］pyrene

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

2．2 制油工藝對茶油中苯并（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色譜圖見圖4。

圖3 制油工藝對茶油中苯并（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)無權(quán)威結(jié)論，一般認為油茶籽的蒸炒、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、亞臨界萃取）所制取的茶油未檢測出苯并（α）芘。但高溫預(yù)處理制油工藝（熱榨）制取的茶油中苯并（α）芘含量達到25μg／kg高出國標（10μg／kg）兩倍多，這說明了油茶籽的蒸炒、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 精煉工藝對茶油苯并（α）芘的影響

從制油工藝對茶油苯并（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）芘的含量見圖5，其HPLC色譜圖見圖6。

圖5 精煉工藝對茶油苯并（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，這說明脫色工藝中的活性炭或白土對茶油中的苯并（α）芘具有很強的吸附作用，并且脫臭工藝可以進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）芘形成的主要來源，溶劑浸提有利于苯并（α）芘向茶油中遷移，且浸提遷移對茶油中苯并（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，但這無疑會降低茶油香氣物質(zhì)的形成，從茶油品質(zhì)上來講對茶油加工是不利的。浸提工藝可以擴大對原料的利用率，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的結(jié)合所生產(chǎn)的茶油仍是符合國家食品安全、衛(wèi)生標準的。

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

1 Garry S，Nesslany F，Aliouat E，et al．Assessment of genotoxic effect of benzo（α）pyrene in endotracheally treated rat using the comet assay［J］．Mutation Research，2003，534（1～2）：33～43．

2 楊業(yè)鵬，徐厚恩，蘆春林，等．苯并［α］芘對人血淋巴細胞遺傳損傷6 項指標的敏感性比較［J］．中華預(yù)防醫(yī)學雜志，1994，28（5）：275～277．

3 劉治娟，姬艷麗，吳源，等．苯并［α］芘引起鼠胸腺細胞DNA 損傷及其機制［J］．毒理學雜志，2005，19（4）：284～286．

4 Grote M，Schuurmann G，Altenburger R．Modeling photoinduced algal toxicity of PAHs［J］．Environ Sci Technol，2005，39（11）：4 141～4 149．

5 謝藍華，周春靈，李偉云，等．熱榨法和冷榨法制取茶油的品質(zhì)差異及其在護膚美容上的應(yīng)用研究［J］．農(nóng)產(chǎn)品加工·學刊，2010（7）：58～61．

6 胡平平，李忠海，李加興，等．油茶壓榨餅粕殘油浸提工藝優(yōu)化［J］．食品與機械，2001，27（5）：175～177．

7 郭玉寶，湯斌，裘愛泳，等．水代法從油茶籽中提取茶油的工藝［J］．農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24（9）：249～252．

8 孫紅，費學謙，方學智．茶油水酶法制取工藝的初步研究［J］．浙江農(nóng)業(yè)科學，2011，33（3）：613～616．

9 吳雪輝，陳北光，黃永芳，等．超臨界CO2 萃取茶油的工藝條件研究［J］．食品科技，2007（2）：139～141．

10 賈濤．液相色譜－熒光法測定飼料用油中的苯并芘含量［J］．飼料研究，2012（7）：70～72．