宋 莉
(新疆生產建設兵團興新職業技術學院,新疆鐵門關 841007)
多 環 芳 烴(Pycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是指兩個以上苯環以稠環和非稠環形式連接的有機化合物。隨著工業的發展,特別是我國內地汽車保有量逐漸擴大,多環芳烴已是我國環境污染中最普遍存在的一種有機污染物,其引起社會普遍重視是因為多環芳烴中的一些多環芳香族碳氫化合物存在著強烈的致癌、致畸和致突變特性[1]。苯并[α]芘(Benzo[α]pyre,BaP)是多環芳烴中毒性最大的一種強烈致癌物,它會造成動物內臟和神經系統的損害,正常的細胞周期也會被它改變,DNA也會被破壞,造成細胞癌變[2]。
苯并[α]芘又稱3,4-苯并[α]芘,簡稱BaP,是由一個苯環和一個芘分子稠合而成的多環芳烴類化合物,分子式為C20H12,相對分子質量為252.32,常溫下為淡黃色固體,呈結晶狀。在常溫下,熔點為179 ℃,沸點為312 ℃,不溶于水,可溶于有機溶劑如苯、丙酮等,堿性環境下穩定,遇酸則不穩定,易與硝酸、過氯酸、氯黃酸等反應,五個苯環構成了苯并[α]芘。苯并[α]芘主要通過飲食進入人體,然后在腸道內吸收,進而隨著血液流向全身,分布全身,產生毒性和致癌作用。
苯并[α]芘主要分布在工業產生的污水、被污染的土壤、化石燃料燃燒產生的廢氣等工業污染物中。此外,煙草的不完全燃燒也會產生苯并[α]芘,并且排放到環境中。常象春等[3]研究表明,石油中苯并[α]芘主要來自低等水生生物。研究顯示,多環芳烴類(包括苯并[α]芘在內)致癌物主要由機動車排放到環境中,并在中國城鄉地區具有較高的檢測水平。苯并[α]芘也可附著在大氣顆粒上,通過自然界中水循環作用進入地表水,生活及工業污水的排放也會導致水體受到苯并[α]芘的污染。隨著時間的不斷推移,苯并[α]芘在水中不斷累積,很難自身降解,從而使得水生生物體內不斷富集苯并[α]芘,進而危害生態系統或通過食物鏈進入人體,對人體健康造成危害。基于苯并[α]芘不易溶于水的特性,即使水中苯并[α]芘濃度很低,但仍構成持續的環境健康風險。
苯并[α]芘還可以通過飲用水、食物攝入從而進入人體內,對食道、皮膚、肝、肺、胃和腎等器官產生諸如致癌性、致病性等不良影響;苯并[α]芘也會通過人體排泄物進入土壤中,污染農作物,然后再通過食物鏈進入人體中,形成惡性循環。有研究顯示,食品在加工過程中產生的苯并[α]芘是構成食品污染的主要因素,嚴重影響食品安全及人體健康。新疆地區人們受傳統飲食習慣的影響,酷愛燒烤、熏制類制品,這些食物在加工過程中會導致食物本身或燃料燃燒產生的有毒有害物質直接接觸食品,同時高溫環境中,食物中的脂肪、蛋白質和碳水化合物經過熱裂解反應,再經過聚合和環化反應,最終生成大量的苯并[α]芘,若沒有控制好火候或烹飪時間會造成過度烹飪,且食物焦糊后,所產生的苯并[α]芘比沒有焦糊的情況下量更多。
食用植物油當中含有苯并[α]芘主要有以下幾方面原因:①在種植、儲藏、加工、運輸過程中油料本身被苯并[α]芘污染,現在很多農村地區還會采用在柏油馬路上晾曬糧食油料作物,在太陽照射下,柏油馬路中瀝青當中的苯并[α]芘等多環芳烴物質會揮發出來污染糧食油料作物;②食用油生產過程中反復對油料進行高溫蒸炒等工序也會影響食用油中苯并[α]芘含量,尤其在蒸炒環節中如果蒸炒溫度過高或蒸炒時間過長,均會導致料胚被炒焦,生成苯并[α]芘,殘存在料胚的外部;③采用浸出法制油時,若使用的浸出溶劑質量不滿足食品加工助劑的要求,也會造成油脂的污染;④油脂在烹飪過程中溫度較高、反復加熱,在高溫下油脂發生熱聚合反應形成苯并[α]芘等多環芳烴類物質;⑤利用壓榨法制油時,油料和機器的接觸,設備維護保養用的潤滑油中的苯并[α]芘也會轉移到油料或油脂中;⑥油脂儲藏過程也會影響食用油中苯并[α]芘的含量,儲藏時間長短會影響食用油中苯并[α]芘含量。
我國及其他國家對苯并芘限量均作出了相應的要求。《食品安全國家標準 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)對苯并芘含量進行了要求,食用植物油類產品中苯并 [α]芘的安全限量為 10 μg·kg-1以下;歐盟法規EC208/2005號文件規定,食用油脂中苯并 [α]芘的最大限量為 2 μg·kg-1。通過梳理 2020—2022年新疆地區食用油食品安全監督抽檢相關數據[4],抽檢項目為苯并[a]芘含量,超標的有18批次,占不合格樣品總數的15.79%;不合格批次油品中主要油種為菜籽油、紅花籽油等,不合格批次中區域小型品牌較多,涉及南疆小型食用油生產企業較多。
以上18批次苯并[α]芘超標油中5批次為棉籽油,苯并 [α]芘含量最高為 24 μg·kg-1,最低為16.6 μg·kg-1,平均為 19.8 μg·kg-1;6 批次為菜籽油,苯并 [α]芘含量最高為 25 μg·kg-1,最低為 15 μg·kg-1,平均為 18.22 μg·kg-1;3 批次為葵花籽油,苯并 [α]芘含量最高為57.2 μg·kg-1(榨油坊生產),最低為15 μg·kg-1,平均為 29.0 μg·kg-1;3 批次為紅花籽油,苯并 [α]芘含量最高為 24 μg·kg-1,最低為 14 μg·kg-1,平均為 19.2 μg·kg-1;1 批次為調和油,苯并 [α]芘含量為16.6 μg·kg-1[4]。榨油坊中生產多為毛油,未經過精煉工藝加工,苯并[α]芘含量較高,通過對比生產廠家,當地食用油分裝企業出現食用油苯并[α]芘含量超標情況多于知名品牌。
通過以上分析可知,食用油受苯并[α]芘污染并非人為主觀因素所致,主要是原料種植、儲藏環境污染、晾曬場地及壓榨過程中高溫蒸炒等因素所致。因此,可以從以下幾個方面采取控制措施,以達到降低苯并[α]芘污染的目的。
(1)在壓榨制油階段,可根據油料種子物料特性采取不同的壓榨方式。有研究表明[5],冷榨過程亞麻籽、葵花籽、紫蘇籽等油種產生的苯并[α]芘含量較低,熱榨過程中蒸炒溫度一般控制在180 ℃左右,此時溫度未達到煙點,油料所產生的苯并[α]芘含量隨著溫度逐漸增加,溫度繼續升高至煙點,由于苯并[α]芘極易吸附油煙,形成復合物,苯并[α]芘含量下降;若蒸炒過程中控制不好蒸炒溫度,會使蒸炒溫度持續升高,使得油料中苯并[α]芘含量更高。因此,不同榨油生產工藝會直接影響植物油中苯并[α]芘含量,采用冷榨方法或者降低熱榨過程中油籽蒸炒溫度是控制苯并[α]芘的有效方法。
(2)可根據企業規模大小、設備先進程度采取有效的壓榨方式。在物料的蒸炒環節,物料的蒸炒時間和溫度應嚴格控制,避免因翻炒不均勻導致受熱不一致,部分物料溫度較高形成焦糊,使物料產生苯并[α]芘。蒸炒完成后,也要盡快冷卻蒸炒的物料,同時將焦糊料去除。在浸提法制油過程中,即使進貨時浸出溶劑符合相關標準,由于浸出溶劑反復多次循環使用,浸出溶劑本身苯并[α]芘含量已超標,若提煉出的混合油制品中殘留過多的溶劑,存在苯并[α]芘含量較高的風險,浸出混合油加熱蒸發脫除溶劑的過程也會產生部分苯并[α]芘。
(3)選擇合適的精煉工藝,并對每個工藝參數進行嚴格控制,最大限度地避免重復加熱。在精煉油脂的過程中,苯并芘的含量也會隨著水洗、脫膠、脫色、脫臭等不同工序而發生變化。
(1)鼓勵食用油生產企業建立HACCP、ISO22000等相關質量安全管理體系。HACCP體系是以良好操作規范(GMP)和SSOP為基礎,以食品的安全性為主要控制目標的預防控制體系,與HACCP應用于其他食品行業一樣,HACCP在食用油脂生產加工行業中發揮了重要的作用。在企業內部,將HACCP應用于食用油生產、儲藏、銷售等全產業鏈過程中,全體員工應樹立質量安全意識,在采購、生產、加工、儲藏、銷售等各個環節,都注重從過程監督上下功夫,及時健全食用油的質量管理體系,針對性地預防以次充好、多環芳烴和重金屬超標等質量安全風險。
(2)按照食品安全法、GB 14881—2013等相關規定,食用油生產廠家選址應遠離化工、垃圾填埋場等有潛在污染源的地方。同時,對原料、加工助劑等相關輔料供貨商也要進行有效管理,定期對供貨商進行審核,對油料植物生長環境要嚴格把關,采購原料時要加強驗收和檢驗程序,避免因環境污染將苯并[α]芘帶入原料中。
(3)改善企業生產儲藏環境,保證食用油生產過程中的衛生情況。存放棉籽、葵花籽、紅花籽等原料時,還應結合油料特征合理保存,做好防雨防雪措施,定期觀測,預防原料變質、發霉。對于貯存原料的場所要定期監測環境溫度、濕度等,避免由于貯存環境的因素導致原料變質,進而引起苯并[α]芘的產生。食用油原料、輔料、食用油成品等應按相關規定分類存放。重視食用油生產、加工人員的培訓,參與食用油生產、加工的人員須接受專業培訓,嚴格按標準生產質量合格的食用油。日常工作中,要常引導工作人員在生產過程中定期檢驗油品質量、排查安全風險。
(4)企業應建立完善配套的生產安全、質量安全等相關管理制度。規范原輔料進貨、采收、生產、儲存和銷售過程,不定期進行自查自糾。不僅如此,針對食用油的質量檢測,不僅應集中在食用油生產加工中,還應在食用油流通、銷售、存放等環節中加大抽檢跟蹤力度。
通過對新疆維吾爾自治區市場監督管理局發布的食用油、油脂及其制品監督抽檢結果進行匯總分析,探討了新疆維吾爾自治區食用油、油脂及其制品中苯并[α]芘的污染現狀,旨在采取有效措施控制食用油中苯并[α]芘污染,將其降低到可接受水平。食用油生產企業要嚴把質量關,把好各個關鍵控制點,降低苯并[α]芘污染風險。市場監督管理部門應加大日常監督檢查力度,開展各種類型的專項檢查及擴大檢查覆蓋面,同時做好食品安全科普宣傳工作,提高廣大消費者對食品安全的認識。