劉劼 烏吉木 嚴冬青
摘 要:苯并[a]芘是國際公認的強致癌物質之一,我國對食品中苯并[a]芘的限量有嚴格的規定。本文探討了食用植物油生產過程中苯并[a]芘的污染來源,提出了污染防控措施。
關鍵詞:苯并[a]芘;食用植物油;污染來源;防控措施
食品安全是一個人民群眾高度關注的民生問題,我國已經將食品安全生產與監管已經提到了史上最嚴的高度。食品污染是食品安全的防控重點,其中苯并[a]芘是最為常見和廣泛的污染物。苯并[a]芘別名3,4-苯并芘,縮寫:B[a]P,為黃色結晶固體,是在300~600℃不完全燃燒產生的,從18世紀以來,便發現它與許多癌癥有關,屬于多環芳烴中毒性最大的一種突變原和致癌物質。苯并[a]芘存在于各類炭黑和煤、煤焦油、石油等燃燒產生的煙氣、汽車尾氣、焦化、煉油、瀝青、塑料或煙草與木材燃燒的煙霧、炭烤食物中。其在體內的代謝物二羥環氧苯并芘是致癌物。各國對食用植物油中苯并[a]芘均作了嚴格規定,國家標準GB 2762-2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》中對油脂及其制品中苯并[a]芘的限量規定為10μg/kg。
植物油生產過程中苯并[a]芘的污染來源一般包括:油料在晾曬過程中可能污染苯并[a]芘,在油料焙烤時也可能產生苯并[a]芘,在浸出階段溫度過高可能產生苯并[a]芘等。
在食用植物油生產過程中嚴格控制苯并[a]芘的污染,提高食用食用植物油的安全性,具有重要的現實意義。
筆者結合食用植物油生產與近年苯并[a]芘監督抽檢中的超標情況,對食用植物油生產加工過程各個環節的苯并[a]芘污染風險做了詳細的排查與分析,并提出防控措施。
1 食用植物油中苯并[a]芘的污染來源排查與分析
1.1 原料晾曬與儲存環境
種植區靠近工業區、公路的,其空氣中的廢煙廢氣會造成原料苯并[a]芘污染。
在原料收獲季節,有的地區由于晾曬場地條件的限制,油料被晾曬在瀝青柏油馬路上,而煤焦瀝青中苯并[a]芘的含量為2.5%~3.5%[1],這種情況下,瀝青會對油料產生嚴重的苯并[a]芘污染。
1.2 加工工藝
(1)原料清理情況,清理效果不好的油料中含有較多的植物纖維如草渣、秸稈等,在炒制過程中會碳化、燃燒,產生煙氣從而造成苯并[a]芘污染油料。
(2)小榨工藝的植物油具有色澤深紅、香味濃郁的特點,部分消費者更偏好小榨工藝的植物油,因此壓榨工藝生產中油料的焙烤炒制溫度較高,溫度控制不當會導致產品苯并[a]芘含量增高。正常工藝條件下炒制溫度低于200℃時,并不會導致苯并[a]芘超標。
壓榨工藝分為冷榨與加溫壓榨。冷榨是指榨油機溫度低于60℃的壓榨,加溫壓榨工序榨油機的溫度一般設定在100℃左右,壓榨工序不會對苯并[a]芘產生顯著影響。
1.3 加工設備
1.3.1 炒制設備的排煙功能
油料炒制的過程中會產生炒鍋煙氣或熱解燃氣,如果炒制設備排煙功能不佳,排煙不暢,油料與燃燒產生的煙氣長時間接觸,會造成苯并[a]芘向油料遷移,污染油料。
1.3.2 炒制設備加溫的均勻性和溫度控制的平穩性
為了提高出油率,提高食用油的香味,在壓榨前要進行烘烤和蒸炒,最理想的炒制溫度是180~200℃,如果炒制過程中溫度過熱或者是局部溫度過高,可能會因有機物的裂解和不完全燃燒而生成苯并[a]芘,油料被燒焦或碳化時苯并[a]芘含量會大大增加[5]。使用導熱油加熱的平面回轉炒鍋對苯并[a]芘的控制效果更好。
1.4 食品接觸材料和加工助劑
1.4.1 壓濾工序使用的過濾布有苯并[a]芘溶出
現階段食品接觸用過濾布主要是纖維過濾布,包括天然纖維過濾布和化學纖維過濾布,天然纖維過濾布主要是棉帆布,化學纖維過濾布主要包括滌綸濾布、錦綸濾布、丙綸濾布等合成高分子材料。雖然過濾布在食品加工行業的應用越來越廣泛,但國家尚未對這些紡織品應用于食品加工行業作出特別規定和說明。這些化學纖維過濾布在合成過程中往往會有原材料和溶劑殘留,包括苯、甲苯、二甲苯等苯系物和甲醇、丙酮等有機物[2]。如果將殘留有苯系物的過濾布用于植物油的壓榨工序,過濾布中的苯并[a]芘[3]會遷移至食用油中。更甚者,一些液壓濾油工藝的小作坊用尼龍編織袋作為預榨料包垛材料,其也是苯并[a]芘污染源。
因此壓濾工藝接觸用過濾布是影響產品苯并[a]芘含量的重要因素之一。
1.4.2 加工設備潤滑油污染
加工設備用潤滑油是由基礎油和添加劑調和而成的,其中基礎油占80%~90%,而環烷基基礎油是一類重要的基礎油,是環烷基原油經過分餾、提純出來的飽和環狀碳鏈烷烴經過加氫處理生成的[4]。有資料顯示普通機械用潤滑油的苯并[a]芘含量在740~9200mg·kg-1[1],生產過程中,如果機械設備有泄漏、設備布局不合理,機械用潤滑油在油路中泄漏,或機械用潤滑油滴落在敞開生產線中,均會導致食用油苯并[a]芘污染。
1.4.3 加工助劑浸出工序使用的6#溶劑油
油料處理加工過程中添加的助劑以及浸出法所使用的溶劑油(6#輕汽油)都含有苯并[a]芘等多環芳烴,浸出工序后很難避免溶劑殘留,雖然有后續的脫溶劑過程,但是苯并[a]芘的沸點是溶劑的7倍左右,很難將苯并[a]芘除去。鑒于此,在GB 1886.52-2015《食品安全國家標準食品添加劑植物油抽提溶劑(又名己烷類溶劑)》中對多環芳烴做出了明確限制,從而完善了GB 16629-2008《植物油抽提溶劑》標準的不足,加強了對溶劑產生苯并[a]芘污染的限制。
再者,浸出溶劑脫臭工序溫度一般在240~260℃,油脂會發生聚合,生成苯并[a]芘而污染食用油[6]。
2 防控措施
綜上所述,植物油原料晾曬與儲存環境、加工工藝和參數設置、加工設備性能和布局以及食品接觸材料和加工助劑各個方面都不同程度的存在污染風險。不論是過程污染物累積、還是某一因素失控,都有可能導致最終產品的不合格,因此食用植物油生產過程的苯并[a]芘污染控制,應是一個過程管理控制過程。應注意做好以下幾點:
第一,從原料種植環境的選擇到原料晾曬與儲存環境都應該注意保證無污染,必要時做適當的防護。
第二,對加工過程的工藝參數進行科學設置,在產量與質量、安全性和消費者喜好之間尋找最佳合理平衡點,確保安全可控。
第三,加強硬件設備的工藝改進與設備技術更新,注意設備合理布局,確保設備性能穩定,工作狀態正常。
第四,注意加工過程中接觸材料的選擇與驗收評價,使用合格的食品級潤滑油、食品級過濾布、合格的溶劑(加工助劑),防止引入外來污染。
總之,作為食品生產者,應當把安全性保障建立在過程控制的理念之上,即通過對生產加工各環節的有效控制,確保最終產品的質量與安全。無論是否產生污染或超出污染限量,食品生產和加工者都應該在生產過程中積極采取科學有效的控制措施,使食品中污染物的限量達到最低水平。
參考文獻
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[2]蘇光榮,李霞鎮,張祚,等.食品接觸用纖維過濾布質量安全評價[J].檢測認證,2018,12:174-178.
[3]劉國艷,張振芳,金青哲,等.食用植物油中苯并[a]芘來源及形成機理的研究進展[J].中國油脂,2013,38(4): 53-56.
[4]申寶武.環烷基基礎油淺談[J].用油全方位,2007,6:46-48.
[5]宿書芳,劉艷明,薛霞,等.植物油中苯并[a]芘的來源分析[J].技術油脂工程,2013(7):58-59.
[6]李進偉,王興國,金青哲.食用油中苯并[a]芘的來源、檢測和控制[J].中國油脂,2011,36(6):7-11.
作者簡介:劉劼(1970—),女,漢族,河北高陽人,本科,高級工程師(副高)。研究方向:產品質量檢驗與質量控制。