劉玉蘭,申澤良,鄭婷婷,宋立里,陳 寧
(1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院,鄭州450001; 2.山東金勝糧油集團有限公司,山東 臨沂 276600)
花生油是我國居民喜愛的高端食用油,近年我國花生油年消費量近255萬t,占全球花生油產(chǎn)量的50%左右[1]。因花生容易感染黃曲霉毒素[2-3],且花生仁中的黃曲霉毒素會在制油過程向花生毛油中發(fā)生一定程度的遷移[4],所以花生毛油中含有黃曲霉毒素的可能性極大。陳濤[5]對2016年福建省市售花生油中黃曲霉毒素進行污染調(diào)查發(fā)現(xiàn),抽取花生油樣品中黃曲霉毒素B1(AFB1)最高含量達93.6 μg/kg。周政華等[6]對全國范圍內(nèi)餐飲用油進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)餐飲用油中花生油黃曲霉毒素超標率高達18%。黃曲霉毒素是強致癌物[7-8],GB 2761—2017和GB 2716—2018中均規(guī)定花生及花生油中AFB1限量不得超過20 μg/kg。歐盟(EU)No 165/2010條例規(guī)定直接食用的花生及其制品中黃曲霉毒素(B1+B2+G1+G2)(AFT)總含量不得超過4 μg/kg,其中AFB1含量不得超過2 μg/kg。世界衛(wèi)生組織(WHO)和國際食品法典(規(guī)范)委員會(CAC)規(guī)定花生及其制品中AFT含量不得超過15 μg/kg[9]。
油脂堿煉是脫除毛油中游離脂肪酸的最常用方法,在此過程中采用優(yōu)化的工藝條件可以兼顧對黃曲霉毒素的有效脫除,因為AFB1能夠在堿性條件下分解生成溶于水的香豆素鈉鹽,這種鈉鹽一部分隨皂腳脫除,一部分在堿煉油的水洗過程中脫除。劉玉蘭等[10]研究發(fā)現(xiàn),優(yōu)化的堿煉條件對玉米油中AFB1的脫除率達到99.15%。Fan等[11]研究發(fā)現(xiàn),在花生油中添加堿液調(diào)節(jié)pH為12.2可以有效脫除其中的AFB1。但之前的研究報道僅局限于堿煉過程對油脂中AFB1的脫除效果[12],對堿煉過程兼顧脫除4種黃曲霉毒素即AFT的研究報道很少,此外對于黃曲霉毒素含量不同、酸價不同(尤其是AFB1超標幅度大和酸價高)的花生毛油的堿煉脫除效果的研究鮮有報道,而通常情況下花生原料霉變會同時伴隨其中的油脂酸敗[13],致使所制取的花生毛油酸價和黃曲霉毒素含量均很高。GB 2716—2018中規(guī)定毛油酸價(KOH)不得超過4 mg/g,而對于品質(zhì)較差的花生毛油,通常會存在黃曲霉毒素和酸價均大幅超標的問題,因此對這種花生毛油的堿煉必須兼顧脫除游離脂肪酸(降低酸價至達標)和脫除黃曲霉毒素的要求,同時還應(yīng)兼顧減少堿煉損耗、提高堿煉綜合效果的要求。為此,本試驗對AFB1和AFT含量不同、酸價不同的花生毛油進行堿煉,研究堿煉對不同品質(zhì)花生毛油中AFB1和AFT的脫除效果,探討和評價堿煉對花生油中黃曲霉毒素脫除尤其是高含量AFB1脫除的可靠性及安全性。
花生仁,從花生油加工廠采集的品質(zhì)較差的2個花生仁樣品。
AFT標準品(純度≥98.5%),Sigma公司;色譜級甲醇,美國VBS公司;分析純氫氧化鈉;超純水,實驗室自制;玻璃纖維濾紙;分析純氯化鈉。
Waters 2695超高效液相色譜儀、Waters 2475 FLR檢測器,美國Waters公司;黃曲霉毒素免疫親和柱,北京康源泰博生物科技有限公司;6YZ-180型全自動液壓榨油機;MTN-2800W氮吹濃縮儀;RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;KQ3200DE型數(shù)控超聲波清洗器;LD5-10高速離心機;Welch ToxinStarTM光化學(xué)衍生器,月旭科技股份有限公司。
1.2.1 不同品質(zhì)花生毛油的制備
對從花生油加工廠采集的品質(zhì)較差的2個花生仁樣品,在實驗室分別進行壓榨取油,經(jīng)檢測,樣品1壓榨花生毛油的酸價(KOH)為 5.09 mg/g、AFB1含量為30.10 μg/kg,樣品2壓榨花生毛油的酸價(KOH)為11.37 mg/g、AFB1含量為21.10 μg/kg。將樣品2壓榨花生毛油分為4份,向其中3份添加不同量的黃曲霉毒素標樣,得到黃曲霉毒素含量不同的3個花生毛油樣品,經(jīng)檢測3個花生毛油樣品中AFB1含量分別為42.46、67.13、86.70 μg/kg。由上得到5個花生毛油樣品,即樣品油1、樣品油2、樣品油3、樣品油4和樣品油5。
1.2.2 不同品質(zhì)花生毛油的堿煉
參照劉玉蘭等[10]對玉米油中AFB1堿煉脫除的優(yōu)化工藝條件,即堿液質(zhì)量分數(shù)6.58%、超量堿0.4%、堿煉溫度55℃、堿煉時間20 min,分別對黃曲霉毒素含量不同的5個花生毛油樣品進行堿煉,堿煉時的理論加堿量按花生毛油樣品的實際酸價計算確定。
堿煉方法:稱取50 g花生毛油于250 mL燒杯中,按上述堿煉條件對花生毛油進行堿煉中和反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,以4 500 r/min離心25 min,取上層堿煉油加熱至90℃,每次按油質(zhì)量的15%添加同油溫的蒸餾水洗滌2~3遍,直至洗滌水pH呈中性,之后對堿煉水洗油進行旋蒸脫水,即得到堿煉油。
1.2.3 花生油中黃曲霉毒素的檢測
花生油中AFT含量的檢測參照GB 5009.22—2016中免疫親和柱-高效液相色譜-柱后光化學(xué)衍生-熒光檢測器法。
樣品前處理:取油樣5 g,加25 mL提取液(甲醇與水體積比7∶3)提取其中的AFT,再加入1 g氯化鈉,促進溶解,然后高速均質(zhì)2 min,4 500 r/min條件下離心10 min;取上清液10 mL加10 mL去離子水,混勻后用玻璃纖維濾紙過濾,將10 mL濾液移至注射器中,注射器連接免疫親和柱,控制不大于2滴/s的流速滴下,用10 mL超純水淋洗免疫親和柱2次,除去免疫親和柱內(nèi)的雜質(zhì)。用色譜級甲醇洗脫免疫親和柱,收集甲醇洗脫液至試管中。在40℃條件下氮吹洗脫液至近干。取1 mL甲醇復(fù)溶,渦旋2 min后,過0.22 μm濾膜。將濾液收集至進樣小瓶,以備進樣。
色譜條件:C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相甲醇-水(體積比45∶55);流速0.8 mL/min;光化學(xué)柱后衍生器;熒光檢測器,激發(fā)波長360 nm,發(fā)射波長440 nm;進樣量20 μL;柱溫30℃。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
每個樣品平行測定3次,最終試驗結(jié)果去除異常值后用“平均值±標準差”表示。運用Excel 2010、SPSS 20.0、Origin 8.5軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及分析。
對酸價(KOH)5.09 mg/g的花生毛油(樣品油1)進行堿煉,堿煉對AFB1和AFT脫除效果見表1。
表1 低酸價花生毛油中AFB1和AFT的堿煉脫除效果 μg/kg
由表1可知,采用本試驗的堿煉脫酸條件能有效脫除花生毛油中的AFB1和AFT,堿煉過程對AFB1和AFT的脫除率均達到97%以上,堿煉油中AFB1含量低于1 μg/kg,顯著優(yōu)于GB 2716—2018中所規(guī)定的花生油中AFB1不得超過20 μg/kg的限量要求,同時也達到了歐盟(EU)No 165/2010條例中要求花生油中AFB1不得超過2 μg/kg、AFT不得超過4 μg/kg的限量規(guī)定。此外,堿煉油中未檢測出除AFB1以外的其他3種黃曲霉毒素。
對酸價(KOH)11.37 mg/g的花生毛油(樣品油2)進行堿煉,堿煉對AFB1和AFT脫除效果見表2。
表2 高酸價花生毛油中AFB1和AFT的堿煉脫除效果 μg/kg
由表2可知,采用本試驗的工藝條件對高酸價花生毛油進行堿煉脫酸,堿煉過程對AFB1和AFT的脫除率均達到95%以上,堿煉油中AFB1和AFT含量均達到GB 2716—2018和歐盟(EU)No 165/2010中的規(guī)定。但在對這種高酸價花生毛油的堿煉試驗中發(fā)現(xiàn),因毛油酸價高,計算所得理論加堿量大,在堿液質(zhì)量分數(shù)6.58%的條件下進行堿煉,堿煉過程容易發(fā)生乳化現(xiàn)象,造成油脂堿煉損耗增大,同時也會對AFB1和AFT的深度脫除造成不良影響。而對于高酸價毛油采用兩次堿煉是降低油脂精煉損耗的有效措施[14]。為此,試驗采用兩次堿煉工藝,即第一次堿煉依據(jù)將毛油酸價(KOH)降至5 mg/g計算理論加堿量,對花生毛油進行堿煉并離心分離出皂腳后,再對一次堿煉油進行第二次堿煉,二次堿煉的理論加堿量依據(jù)將油脂中游離脂肪酸脫除完全為準,二次堿煉并離心除去皂腳后,再對堿煉油水洗、脫水干燥,最后得到二次堿煉花生油。兩次堿煉對AFB1和AFT的脫除效果見表3。
表3 高酸價花生毛油兩次堿煉對AFB1和AFT的脫除效果 μg/kg
由表3并對比表2可以看出,兩次堿煉能使AFB1和AFT的脫除率進一步提高(分別由95.2%、95.5%提高至99.9%),二次堿煉油中AFB1和AFT均未檢出。但從表3也可以看出,在兩次堿煉的第一次堿煉時,因加堿量少,雖然AFB1由21.10 μg/kg降至3.89 μg/kg,達到并優(yōu)于國標限量指標,但AFB1和AFT的脫除率分別僅為81.6%和80.5%,AFG1的脫除率僅為57.4%,因此要實現(xiàn)對AFB1和AFT的深度脫除,同時兼顧減少堿煉過程的油脂損耗,采用兩次堿煉是有意義的。
對黃曲霉毒素含量不同的4個花生毛油(酸價(KOH)均為11.37 mg/g)進行堿煉,堿煉對AFB1和AFT的脫除效果見表4和表5。
表4 AFB1含量不同花生毛油的堿煉對AFB1的脫除效果 μg/kg
表5 AFT含量不同花生毛油的堿煉對AFT的脫除效果 μg/kg
由表4、表5可知,采用相同的堿煉脫酸條件對AFB1、AFT含量不同的4個花生毛油樣品進行堿煉, AFB1、AFT脫除率均達到95%以上,堿煉油中AFB1含量均達到且明顯優(yōu)于GB 2716—2018中所規(guī)定的限量指標,AFT含量均達到歐盟(EU)No 165/2010中的限量指標,說明堿煉是脫除花生油中AFB1的可靠方法,即使對于AFB1超標幅度大的花生毛油(AFB1含量最高的樣品油5為國標限量的4倍多),采用合理的堿煉條件也能夠有效脫除其中的AFB1使之達到國標要求。此外,因堿煉不可能將油中的AFB1完全脫除,也即堿煉油中AFB1存在極限殘留量,因此黃曲霉毒素含量高的花生毛油樣品因其中AFB1濃度的基數(shù)大,因此堿煉后計算得到的脫除率會較高于含量低的花生毛油。
在對AFB1含量為21.10~86.70 μg/kg,AFT含量為22.76~88.25 μg/kg,酸價(KOH)為5.09、11.37 mg/g的不同品質(zhì)花生毛油的堿煉脫酸過程中,只要采用合理的堿煉條件,其中的AFB1和AFT的脫除率均可以達到95%以上,堿煉油中AFB1和AFT降低至1 μg/kg左右,達到國標限量和歐盟限量要求。對高酸價花生毛油進行兩次堿煉脫酸,可以實現(xiàn)對AFB1和AFT的深度脫除(脫除率達到99.9%),堿煉油中AFB1和AFT均未檢出,同時還減少了堿煉過程的油脂損耗。研究結(jié)果表明,堿煉是脫除花生油中AFB1的可靠方法,即使對于AFB1超標幅度大的花生毛油,只要采用合理的堿煉條件也能夠有效脫除其中的AFB1使之達到國標要求。