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食品中氯丙醇類化合物的解讀

糧油2020-01-10 來源:中國市場監管報

  氯丙醇類化合物是一種人們公認的在食品加工過程中產生的污染物,包括3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)、2-氯-1,3-丙二醇(2-MCPD)、1,3-二氯-2-丙醇(1,3-DCP)和2,3-二氯-1-丙醇(2,3-DCP),其中3-MCPD的污染量最大,常被作為氯丙醇類物質的檢測參照物,反映食品加工中氯丙醇類物質的污染狀況。在過去的幾十年中,人們較為關注調味品中的氯丙醇類化合物3-MCPD,其主要來源是植物性蛋白在鹽酸催化及高溫條件下水解后的產物。在人們關注3-MCPD的同時,結合態的3-氯丙醇酯(3-MCPDE)逐步走進人們的視野。1980年媒體首次報道了3-MCPD的酯化形式,后來在山羊奶中分離到了3-MCPDE。1983年,西班牙科學家在用鹽酸精煉菜籽油時也檢出3-MCPDE。但在隨后的時間里,國際上更多關注的仍是氯丙醇,結合形式的氯丙醇酯問題并未引起足夠重視,僅是一些零星的報道。直至2009年,國際生命科學學會(ILSI Europe)聯合歐洲委員會(EC)召開了關于食品中的3-MCPDE的首次國際研討會,該會議認定3-MCPDE是油脂食品中的潛在危害因子。由此,氯丙醇酯問題才正式成為國際食品安全研究的熱點問題之一,隨后受到廣大科研工作者的普遍關注。

  氯丙醇和氯丙醇酯的安全性

  在過去的幾十年,游離態的氯丙醇引起了人們的廣泛關注,3-MCPD最早于1978年首次以游離態形式被發現,其毒性主要體現在腎臟毒性、生殖毒性、神經毒性、免疫毒性、致突變性等幾方面。1993年,世界衛生組織(WHO)對氯丙醇類物質的毒性發出警告,此后歐共體委員會食品科學分會對氯丙醇類物質的毒理作出評價,認為它是一種致癌物,其最低閾值應為不得檢出,其中3-MCPD的毒性最強。2001年,FAO /WHO建議3-MPCD的最高日允許攝取量(PMTDI)為2μg/kg;2011年,國際癌癥研究機構評估3-MCPD的毒性后將其歸為2B組,認為它是一種非遺傳性的可能致癌物。

  3-MCPDE是一種潛在的食品安全危害因子,其毒理學研究正在不斷進行中,目前還沒有3-MCPDE對人體有直接毒理作用的官方報道。德國聯邦風險評估所(BfR)和國際生命科學學會(ILSI)對3-MCPDE的毒理學評價均是建立在3-MCPD的基礎上,即假設3-MCPDE在加熱、酸性、微生物或脂肪酶的作用下能100%轉化生成3-MCPD,結果表明目前高脂肪膳食人群攝入3-MCPD水平可能是其每日最大耐受量(2μg/kg)的5~100倍。也有研究表明,以大鼠進行實驗,發現3-MCPDE也會致使大鼠精子減少(即生殖毒性)、腎小管壞死(即腎臟毒性);3-MCPDE的代謝物—縮水甘油酯被國際癌癥研究機構歸為2A,即很可能致癌物。此外,3-MCPDE被人體吸收后會和脂肪組織結合積累起來或成為細胞膜的一部分。

  氯丙醇和氯丙醇酯的污染情況

  在早期,常在調味品中發現3-MCPD,尤其是含有酸水解植物蛋白調味液的食物。如醬油、蠔油、魚露、液體調味料等。純粹以發酵方法生產的醬油通常不含有氯丙醇。

  隨著人們對氯丙醇酯類的關注,近幾年有不少相關研究文獻發表。據報道,絕大部分經加熱處理的食物以及含油脂含量較高的食物,能檢測到氯丙醇酯,如咖啡、油炸薯條、餅干、食用油、面包、糕點、嬰幼兒食品等。

  目前公認的氯丙醇酯污染主要來自食用植物油,還發現不同油料精煉后3-MCPDE含量差異較大。有資料表明,棕櫚油含量相對較高,而橄欖油相對較低。因此,要特別關注添加棕櫚油的含油脂食品,尤其是嬰幼兒食品。

  氯丙醇和氯丙醇酯的來源分析

  氯丙醇是在生產酸水解植物蛋白(HVP)過程中產生的。傳統的HVP生產工藝是將植物蛋白質用濃鹽酸在109℃下回流酸解,而在這一過程中,為了提高氨基酸得率,會加入過量的鹽酸。在此過程中,其原料(如豆粕等)的脂肪和油脂中存在三酰甘油酯,會水解成丙三醇,并進一步與鹽酸反應生成氯丙醇。酸水解植物蛋白常作為風味增強劑被加到調味品中,從而增加了調味品中3-MCPD的含量。

  綜合現有研究成果,精煉油中3-MCPDE形成的影響因素較多,主要包括底物原料種類及加工工藝。目前普遍認為,氯化物及游離氯的含量對精煉油中3-MCPDE產生量有著直接的關系。氯化物是3-MCPDE產生必不可少的底物,主要來源于油料生長過程中累積的氯及所接觸的包裝材料;游離氯則來源于油脂脫色過程中所用的脫色劑以及輔料。另外,精煉油中3-MCPDE多數是在脫臭過程中形成,最關鍵的影響因素就是脫臭溫度和脫臭時間,溫度升高和時間延長都會增加3-MCPDE的產生量。還有研究表明,脫色階段使用吸附劑的類型在一定程度上也可減少3-MCPDE的含量。

  氯丙醇和氯丙醇酯的限量控制

  美國油脂化學協會正在考慮將3-MCPDE的含量作為評價精煉食用油品質的一項指標,并建議食品加工所用食用油中的3-MCPDE含量應低于2mg/kg,加工嬰兒食品所用油脂中的3-MCPDE含量應低于0.5mg/kg。目前,國際組織還未制定食品中氯丙醇酯的限量和風險評估健康指導值。

  關于3-MCPD的限量,歐盟(EC1881-2006)規定,醬油、水解植物蛋白(HVP)中不得超過0.02mg/kg,美國規定食物中不得超過1mg/kg(干物質)。我國GB 2762-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》中規定了添加酸水解植物蛋白的液態調味品中該指標的限量:≤0.4mg/ kg,固態調味品中的限量為1.0mg/kg。

  較多研究表明,可通過以下幾種途徑來控制3-MCPDE的形成:減少原料中前體物質的含量;控制精煉條件,如脫臭溫度不超過240℃、加入抗氧化劑等;對精煉后油脂中的3-MCPDE進行吸附或酶解脫除。需加強對3-MCPDE的形成機理和消減方法的研究,從而更高效安全地抑制3-MCPDE生成和減少其在油脂精煉過程中的產生量。

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