余盖文，史训旺，黄庆德，周 鑫
（中国农业科学院油料作物研究所，油料油脂加工技术国家地方联合工程实验室，农业部油料加工重
点实验室，油料脂质化学与营养湖北省重点实验室，湖北武汉 430062）
摘 要：从油料作物生产，油料预处理、油脂制取、储藏运输和实际使用等环节，阐释了食用油脂中苯并芘的产生来源，并提出了食用油脂在生产、加工和使用过程中苯并芘的防控措施及减控方法。
关键词：苯并芘；危害；产生来源；防控措施和减控方法
Analysis on the source and control measures of benzopyrene in edible oils and
fats
YU Gai-wen, SHI Xun-wang, HUANG Qing-de, ZHOU Xin
(Oil Crops and Lipids Process Technology National & Local Joint Engineering, Key Laboratory of Oilseeds Processing of Ministry of Agriculture, Hubei Key Laboratory of Lipid Chemistry and Nutrition, Oil Crops
Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430062, Hubei, China)Abstract: The sources of benzopyrene in edible oils and fats from oil crop production, pretreatment, production, storage, transportation and consumption were explained. Furthermore, the prevention and control measures of benzopyrene in the process of edible oil production, processing and consumption were put forwards.
Key words: benzopyrene; harmful; source; prevention and control measure
中图分类号：TS227 文献标识码：A 文章编号：1008-9578（2019）10-0082-03
收稿日期：2018-09-07
基金项目：现代农业产业技术体系（CARS-14）；中国农业科学研究院科技创新工程（CAAS-ASTIP-2013-OCRI）；公益性行业（农业）科研专项经费课题（201303072）
作者简介：余盖文（1993—），男，研究员助理，研究方向为油料加工技术、油样营养基础及产品研发。通信作者：黄庆德（1964—），男，研究员，研究方向为特油料深加工和功能食品。
近年来，通过食品污染所诱发的疾病已经在我国引起了相关部门的高度重视。其中，以苯并芘最为常见和广泛[1-2]。因此，充分了解和认知苯并芘及其产生来源和控制措施已经是一件刻不容缓的事情。
1 苯并芘的理化性质以及形成机理
苯并芘，属于芳香烃化合物，结构如图1
所示。
图1 苯并芘结构式
苯并芘通常是无至淡黄针状晶体，不溶于水，微溶于丙酮、异辛烷、甲醇等有机溶剂。GB2716—2005《食用植物油脂卫生标准》规定食用油脂中苯并芘残留上限为10 μg/kg ，然而，长期
食用苯并芘含量接近最高限量的合格油，同样会积累苯并芘而危害健康。
BADGER 等[3]首次探索了苯并芘的形成机理，研究发现：在高温缺氧环境下，有机化合物可能会发生裂解，生成烃类自由基并生成乙炔，乙炔通过聚合反应得到1，3–丁二烯，然后通过环化形成苯乙烯，进一步得到丁基苯和四氢化萘，最后通过中间体丁苯基四氢化萘生成苯并芘。2 食用油脂中苯并芘的产生来源2.1 油料作物生产污染
化工企业生产过程中往往会排放多种多环芳烃类物质，这些有害物质进入到土壤层、大气以后，
bipic被油料作物吸收，在作物体内富集，进而危害人体健康。
2.2 油料预处理污染
浓香菜籽油、芝麻油和亚麻籽油等制油流程中，通常需要高温炒籽或者炒坯。油料经过高温蒸炒能够发生多种复杂的化学反应[4]：有机高分子如碳
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水化合物、蛋白质等进行美拉德反应，生成呋喃、吡咯、吡嗪等多种环状化合物；由于高温热处理，碳水化合物发生糖化反应；含硫以及杂环的氨基酸和磷脂等物质受热降解；硫胺素和粗纤维被热解生成多种杂环类化合物，如呋喃、嘧啶、噻吩等；脂肪发生氧化反应生成多环芳烃化合物。
高温蒸炒虽然在一定程度降低了油料饼粕中的残油率，却可能导致产生苯并芘的风险增加。BOJANOWSKA等[5]发现在菜籽加热过程中苯并芘的形成与加热温度密切相关，温度升高，苯并芘含量增加，此外，油料未脱皮蒸炒时，纤维素热解产物中可能会含有苯并芘及其前体物质。
2.3 油脂制取过程污染
目前，制油的方法通常是机械压榨和溶剂浸出。据文献[6]，采用机械压榨制油时，油料被输送到榨油机时瞬间内膛压力显著增加，导致油料、油料和榨膛之间产生严重摩擦，同时释放大量热量，而内膛高温高压的环境可能会促进油料作物各组分间发生复杂的反应生成苯并芘。此外，6号溶剂萃取制油，油脂在高温脱溶过程中就有被苯并芘污染的风险[7]。
永磁同步电机转子
2.4 油脂储藏、运输过程污染
在食用油脂储藏和运输过程中，因机械密封不严引起的润滑油和导热油发生泄漏现象，也有可能导致油脂被苯并芘污染。此外，部分食用油脂生产设备管道材料本身可能就含有苯并芘，通过这些管道运输油脂时被苯并芘污染的风险是很大的。
2.5 油脂使用过程污染
油脂在煎炸、熏蒸等实际使用过程中会参与一系列复杂的反应，如氧化，水解，异构化和聚合反应，
这些反应会产生包括氧化甘油三酯、含氮和含硫杂环化合物以及环状化合物等在内的多种危害物，它们可以影响营养、风味和产品质量安全[8]。罗凡等[9]发现食材在180 ℃煎炸12 h后，香蕉、面条、瘦肉、豆腐中苯并芘含量显著增加并已经超过国家规定标准，且压榨毛油中的苯并芘含量高于浸提精炼油，另外，煎炸大豆制品中的苯并芘含量变化最为明显。
3 苯并芘的防控和减控
随着生活水平的提高，人们对于油脂的品质提出了更高的要求，食用油脂中苯并芘的防控和减控已经成为我国食品安全领域的重大问题之一。
3.1 食品油脂苯并芘的防控措施
3.1.1 油脂生产、加工过程中苯并芘的防控
为确保食品油脂生产过程中原材料的安全性，必须保证油料作物种植环境适宜；在加工过程中，应进行合理的温度控制，定期检修设备，严禁设备漏油，使用食用级润滑油等；在储藏、运输过程中应该确保工具的卫生安全，杜绝储藏、运输工具等被废气、烟气污染[10]。
3.1.2 油脂使用过程中苯并芘的防控
抛光氧化铝煎炸温度过高，生成的苯并芘越多。因此在煎炸的时候应该注意火候，通常认为煎炸温度应控制在160~180 ℃，且煎炸时间不宜过长；另外，将熏烟净化处理、使用不含苯并芘的液体烟熏制剂、控制熏烟温度等措施均可减少苯并芘的产生[11]。3.2 食品油脂苯并芘的减控方法
3.2.1 物理吸附法聚酯丙烯酸酯
物理吸附法即选择适宜的吸附剂，根据吸附剂对食用油脂中苯并芘具有较大的吸附能力，从而高效、简便地去除苯并芘，此方法由于成本低、后处理简单深受科学工作者青睐。典型的物理吸附剂有活性炭、活性白土、硅藻土等，其中，活性炭是应用最广泛的一种。罗凡等[12]发现当活性白土和活性炭联合使用时，活性白土优先去除油茶籽油中素和其它杂质，保留了活性炭吸附苯并芘的能力，使得活性炭对苯并芘的去除能力大大提高。王月华等[13]通过计算吸附过程中的热力学参数发现，活性炭对玉米油中苯并芘的去除是一个吸热且自发进行的过程。
3.2.2 低温沉降法
低温沉降法主要是利用部分植物油的凝固点较低且和苯并芘密度不同，经加入某种与二者均不相容的介质，通过离心力的作用将植物油和苯并芘隔离分层，最终通过低温冷冻把二者完全分离。离心式低温分离法不仅能够从油脂中有效去除苯并芘，还能保留油脂的营养成分，然而受成本过高的限制，一般生产厂家不予采用。
3.2.3 溶剂萃取法
溶剂萃取法是基于苯并芘在某些有机溶剂（如游离脂肪酸、乙酸等）的溶解度远大于食用油脂，从而达到食用油脂中苯并芘的浓缩分离的目的。然
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而，有机溶剂的使用很容易导致食用油脂的二次污染，因此，高效无毒的萃取剂尚待开发研究。
3.2.4 化学反应法
育苗袋化学反应是在某些条件下通过光氧化或化学氧化降解和除去苯并芘的方法。光氧化可引起苯并芘的降解，如单线态氧、羟基自由基、臭氧等。化学氧化通常使用臭氧和氯化物来降解苯并芘。巩宗强等[14]利用高级氧化（臭氧氧化、过氧化氢和紫外线联合氧化）处理2种含有多环芳烃的油，在最佳条件下多环芳烃（PAHs）的去除率分别为81 %和76.5 %，效果较好。然而，该技术会促进食用油脂氧化，使得油脂品质降低，还会导致油脂二次污染，不适用于食品行业推广利用。
3.2.5 微生物去除法
某些特定的微生物具有降解或者吸附苯并芘的能力，另外，利用微生物去除食用油脂中苯并芘的技术
成为当前科学工作者研究的重点[15]。贺新丽等[16]发现强酸处理和短时间的强碱处理能够增加双歧杆菌菌体和苯并芘的结合能力；此外，菌体在吸附苯并芘的过程中，细胞组分未能发挥显著作用，而细胞壁肽聚糖才是菌体吸附的关键部位，通过分析肽聚糖和苯并芘的作用机制，以此为双歧杆菌脱除苯并芘提供确切的理论依据。
4 问题与讨论
为获得较好的风味和泽，部分（特）油料往往需要高温蒸炒，而蒸炒温度过高、局部受热不均等都有可能产生苯并芘。目前，常采用活性炭或者精炼方法去除，其在去除食用油中有害物质苯并芘的同时，对特油料的、香、味及营养成分等均有不同程度的不良影响，这导致一些不法生产商为保留风味和泽吸引消费众而忽视苯并芘污染问题。
空气污染、设备泄露等造成的食用油脂苯并芘超标目前尚无更确切的报道，苯并芘产生来源主要集中在油脂加工过程中，建议对食用油脂加工过程中苯并芘生成的途径、机制及其影响因素进行深入探讨，寻求更为适当的降低苯并芘生成的方法和措施。如探索新型油料蒸炒技术取代传统高温炒籽机，研发新型的食用油脂浸出溶剂代替目前普遍使用的6号溶剂，利用现代食品加工技术替代传统的加热烤制等等。
目前，苯并芘的检测方法众多，如高效液相谱法、酶联免疫吸附法、纸层析—荧光分光光度法等，
但大多价格昂贵，不适合于临场化检测。因此，急需研发一种快速、准确且适合临场化的食用油脂苯并芘检测技术，如加强苯并芘抗体的开发并降低其生产成本，深入探索苯并芘免疫传感器技术等。
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