申澤良,劉玉蘭,馬宇翔,鄭婷婷,陳 寧,宋立里
(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(tuán)有限公司,山東 臨沂 276600)
黃曲霉毒素是某些黃曲霉菌和寄生曲霉菌所產(chǎn)生的劇毒代謝產(chǎn)物[1-2],具有致畸、致癌、致突變的“三致”毒性,尤其會(huì)對(duì)肝臟造成嚴(yán)重毒性[3]。黃曲霉毒素為無(wú)色、發(fā)光的異向單晶體,相對(duì)分子質(zhì)量為312~346,難溶于水,易溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑,但難溶于石油醚、正己烷和乙醚[4]。對(duì)酸和熱穩(wěn)定,耐高溫(分解溫度為268~269℃)[5]?;ㄉ谏L(zhǎng)、收獲、晾曬、加工和儲(chǔ)藏各環(huán)節(jié)均易受到黃曲霉毒素的感染[6]。GB 2761—2017 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》、GB 19641—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食用植物油料》及GB 2716—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物油》中均規(guī)定花生及花生油中黃曲霉毒素B1(AFB1)限量為20 μg/kg。GB 13078—2017《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定花生餅粕中AFB1限量為50 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總量(Aflatoxin total,即AFT)不得超過(guò)4 μg/kg,其中AFB1不得超過(guò)2 μg/kg。世界衛(wèi)生組織(WHO)和國(guó)際食品法典(規(guī)范)委員會(huì)(CAC)規(guī)定花生及其制品中AFT含量不得超過(guò)15 μg/kg,美國(guó)的限量規(guī)定與WHO和CAC相同。日本則要求食品中AFT的限量為10 μg/kg,其中AFB1不得檢出[7]。
花生油歷來(lái)是我國(guó)居民喜愛(ài)的食用植物油,但一些花生油中AFB1超標(biāo)一直是我國(guó)相關(guān)部門(mén)對(duì)食品安全抽查監(jiān)管時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題[8]。殷國(guó)英等[9]對(duì)246份市售食用植物油進(jìn)行AFB1含量調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其中花生油超標(biāo)率高達(dá)11.2%?;ㄉ椭迫」に囍饕菈赫シê徒龇ǎㄉ式?jīng)高溫焙炒壓榨可制取濃香花生油,壓榨餅經(jīng)正己烷浸出可提取浸出花生毛油,近年也有企業(yè)采用低溫壓榨工藝在制取清香花生油的同時(shí)得到蛋白質(zhì)變性程度很小的食用花生餅[10]。已有的研究報(bào)道大多集中于花生儲(chǔ)存條件對(duì)AFB1含量影響及花生油中AFB1的脫除方法。李建輝[11]研究了產(chǎn)地、儲(chǔ)存條件以及種植方式對(duì)花生中AFB1含量的影響,姬寧[12]、馬文文[13]、沈祥震[14]等針對(duì)堿煉、有機(jī)改性蒙脫土吸附以及紫外降解脫除花生油中AFB1進(jìn)行了研究。但對(duì)于花生油加工廠收購(gòu)的花生仁原料(未經(jīng)過(guò)清理除雜)中AFT含量以及花生仁中AFT在不同制油工藝向花生毛油和餅粕中遷移規(guī)律的研究卻鮮有報(bào)道。為實(shí)現(xiàn)花生油生產(chǎn)中AFT風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)防范和控制,研究花生仁原料品質(zhì)及制油工藝對(duì)花生毛油和餅粕中AFT含量的影響具有重要意義。為此,本文對(duì)花生油加工廠收購(gòu)的花生仁原料中AFT含量進(jìn)行檢測(cè),分析其作為花生油生產(chǎn)原料的風(fēng)險(xiǎn),再選取AFT含量高、中、低不同的3個(gè)花生仁樣品分別進(jìn)行壓榨制油和浸出制油,并對(duì)花生毛油和餅粕中AFT含量進(jìn)行檢測(cè),分析研究花生仁原料中AFT在制油過(guò)程向其毛油和餅粕中的遷移規(guī)律,為花生油生產(chǎn)中AFT風(fēng)險(xiǎn)防范和控制提供支持。
1.1.1 原料與試劑
24個(gè)花生仁樣品。其中樣品1~樣品23為不同花生油加工廠收購(gòu)的花生仁原料,產(chǎn)地主要為河南省和山東省;樣品24是花生油加工廠對(duì)花生仁原料色選后得到的變色霉變花生仁;取樣時(shí)間為2017年度。
黃曲霉毒素混合標(biāo)品(B1+B2+G1+G2)(純度≥98%),美國(guó)Supelco公司;色譜級(jí)甲醇,美國(guó)VBS公司;分析純正己烷,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;分析純氯化鈉,天津市天力化學(xué)試劑有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
Waters 2695超高效液相色譜儀、Waters 2475 FLR檢測(cè)器:美國(guó)Waters公司;C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm):月旭科技股份有限公司;黃曲霉毒素總量免疫親和柱:北京康源泰博生物科技有限公司;Welch ToxinStarTM 光化學(xué)衍生器:月旭科技股份有限公司。
1.2.1 花生毛油的制取
取花生仁原料100 g,除雜脫紅衣后粉碎,將其放入燒杯用正己烷在50℃的水浴鍋中攪拌萃取,之后將萃取液過(guò)濾,對(duì)濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫除溶劑得到花生浸出毛油,濾渣加熱脫除溶劑后得花生浸出粕。
取花生仁原料400 g,除雜脫紅衣后,在180℃條件下炒籽20 min,經(jīng)液壓榨油機(jī)壓榨,得到熱榨花生毛油和熱榨花生餅。
取花生仁原料400 g,除雜脫紅衣后,經(jīng)液壓榨油機(jī)壓榨,得到冷榨花生毛油和冷榨花生餅。
1.2.2 AFT的檢測(cè)
花生仁、花生毛油和花生餅粕中AFT含量的檢測(cè)參考GB 5009.22—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中黃曲霉毒素B族和G族的測(cè)定》中免疫親和柱-高效液相色譜-柱后光化學(xué)衍生-熒光檢測(cè)器法。
花生油中AFT的檢測(cè):取花生毛油5 g,加25 mL提取液(甲醇-水,體積比7∶3)提取其中AFT,再加入1 g氯化鈉,促進(jìn)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(guò)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(jí)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(guò)0.22 μm濾膜。將濾液收集至進(jìn)樣小瓶,以備進(jìn)樣。
花生仁、花生餅粕中AFT的檢測(cè):取25 g粉碎的花生仁或花生餅粕樣品,加100 mL提取液(甲醇-水,體積比7∶3),提取其中的AFT,再加入4 g氯化鈉,促進(jìn)溶解,然后高速均質(zhì)2 min,4 500 r/min條件下離心10 min。之后同花生油中AFT的檢測(cè)。
色譜條件:流動(dòng)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(cè)器,激發(fā)波長(zhǎng)360 nm,發(fā)射波長(zhǎng)440 nm;進(jìn)樣量20 μL;柱溫30℃。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
每個(gè)樣品平行測(cè)定3次,最終試驗(yàn)數(shù)據(jù)去除異常值后,以平均值表示。所有數(shù)據(jù)均由Excel2016、Origin8.6統(tǒng)計(jì)分析給出。
24個(gè)花生仁樣品中黃曲霉毒素組分含量的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可知,24個(gè)花生仁樣品均檢出了較高含量的AFT,同時(shí)AFT的最主要組分是AFB1。樣品1~樣品23中AFB1含量為12.45~33.16 μg/kg,平均值為20.54 μg/kg,其中有8個(gè)花生仁樣品的AFB1含量超過(guò)了GB 2761—2017 和GB 19641—2015中規(guī)定的20 μg/kg限量,超標(biāo)率為34.78%;AFT含量為14.57~ 40.48 μg/kg,平均值為23.45 μg/kg。由此可見(jiàn),作為花生油加工廠收購(gòu)原料的花生仁中AFB1超標(biāo)率還是很高的。樣品24是對(duì)花生仁原料經(jīng)色選出的變色霉變花生仁,其中AFB1含量為91.22 μg/kg,超出國(guó)標(biāo)限量的近5倍,AFT含量為99.61 μg/kg,超出歐盟限量的近25倍。可見(jiàn)花生霉變后其中AFB1含量非常高[15],其風(fēng)險(xiǎn)和危害極大。
表1 不同花生仁樣品中AFT組分含量μg/kg
注:“-”為未檢出。AFB1與AFG1的檢出限均為0.5 ng/mL;AFB2與AFG2的檢出限均為0.15 ng/mL。
可能因年份和氣候的不同,花生感染AFT的程度不同,本實(shí)驗(yàn)所取花生仁樣品感染了較高含量的AFT。加之花生農(nóng)戶(hù)沒(méi)有篩選和色選設(shè)備對(duì)花生仁原料進(jìn)行清理脫除其中劣質(zhì)的花生仁,因此會(huì)造成花生油加工廠收購(gòu)的花生仁原料存在較大的AFT風(fēng)險(xiǎn)。為有效降低花生仁原料中AFT含量及防范控制AFT風(fēng)險(xiǎn),在花生油加工廠的預(yù)處理工藝中配置色選裝備以除去變色霉變花生仁是非常必要的。
為了明確花生制油過(guò)程原料中AFT向花生毛油中的遷移程度,評(píng)判其對(duì)花生毛油安全品質(zhì)的影響,從24個(gè)花生仁樣品中選取樣品21、樣品22、樣品24,這3個(gè)樣品中AFT含量分別呈低、中、高不同含量,對(duì)這3個(gè)花生仁樣品分別采用熱榨、冷榨、浸出工藝制取花生毛油并得到花生餅粕。對(duì)所得9個(gè)花生毛油樣品進(jìn)行AFB1和AFT含量檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。
圖1 不同制油工藝所得花生毛油中AFB1含量
圖2 不同制油工藝所得花生毛油中AFT含量
從圖1和圖2可見(jiàn),花生毛油中AFB1和AFT含量明顯低于花生仁原料,也即在花生制油過(guò)程原料中AFB1和AFT向油脂中的遷移程度較低;不同制油工藝對(duì)花生毛油中AFB1和AFT含量的影響表現(xiàn)為,AFB1和AFT在浸出毛油中的含量明顯低于壓榨毛油,AFT在熱榨、冷榨及浸出毛油中的含量分別為0.48~40.94 μg/kg、0.51~52.82 μg/kg、0.34~13.42 μg/kg,平均值分別為13.97、18.06、4.71 μg/kg,分別是原料花生仁AFT平均含量的27.10%、35.03%、9.14%。這與之前有關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相一致,劉玉蘭等[16]發(fā)現(xiàn)用同一玉米胚所制取的壓榨玉米毛油中AFB1含量明顯高于浸出玉米毛油,這是因?yàn)锳FB1在正己烷中的溶解度比在油脂中的溶解度較低所致。此外熱榨毛油中AFT含量稍低于冷榨毛油,這可能與高溫炒籽對(duì)花生中AFT含量造成的影響有關(guān)[17]。
原料品質(zhì)對(duì)毛油中AFB1和AFT含量的影響則表現(xiàn)為:品質(zhì)較好的花生仁樣品21(AFB1含量12.45 μg/kg)所制取的熱榨毛油、冷榨毛油和浸出毛油中AFB1含量分別為0.48、0.51 μg/kg和0.34 μg/kg,平均值0.44 μg/kg,為原料花生仁中AFB1含量的3.53%,其他組分未檢出。色選出的霉變花生仁樣品24(AFB1含量91.22 μg/kg),所制取熱榨毛油、冷榨毛油、浸出毛油中AFB1含量分別為39.83、47.21、13.12 μg/kg,平均值為33.39 μg/kg,為原料中AFB1含量的36.60%。
對(duì)上述檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析可知,若不對(duì)花生仁原料進(jìn)行色選,混有霉變花生仁的原料所制取毛油中AFB1和AFT含量會(huì)顯著升高,造成花生毛油中AFB1嚴(yán)重超標(biāo),因此為了防范和控制花生毛油中AFB1風(fēng)險(xiǎn),對(duì)進(jìn)入制油工序之前的花生仁原料進(jìn)行嚴(yán)格色選,高效精準(zhǔn)脫除發(fā)霉變色的花生仁籽粒,對(duì)提高花生毛油的安全品質(zhì)是非常必要和重要的。
對(duì)AFT含量不同的3個(gè)花生仁樣品(樣品21、樣品22、樣品24)分別經(jīng)熱榨、冷榨、浸出制油,對(duì)應(yīng)9個(gè)花生餅粕樣品中AFB1和AFT含量的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4。
圖3 不同制油工藝所得花生餅粕中AFB1含量
圖4 不同制油工藝所得花生餅粕中AFT含量
從圖3和圖4可見(jiàn),花生浸出粕中AFB1和AFT含量明顯高于或相當(dāng)于原料花生仁中含量,而壓榨花生餅中AFB1和AFT含量明顯低于原料花生仁中含量,這與花生仁中AFB1和AFT向浸出毛油中遷移程度低、向壓榨花生油中遷移程度高形成明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3個(gè)花生仁樣品制得的熱榨餅、冷榨餅及浸出粕中AFT含量分別為11.82~57.96 μg/kg、9.51~52.06 μg/kg、16.67~100.00 μg/kg,平均值分別為30.25、25.83、54.62 μg/kg,分別是花生仁中AFT平均含量的58.68%、50.10%、105.96%,花生浸出粕中AFB1和AFT含量明顯高于壓榨花生餅,如樣品22和樣品24,其浸出粕中AFB1和AFT均為冷榨餅、熱榨餅的2倍左右。這是因?yàn)辄S曲霉毒素在正己烷中溶解度較小,且浸出粕中含油率與壓榨餅相比較低[18],致使粕中有大量黃曲霉毒素殘留。
品質(zhì)較好的樣品21,其熱榨餅、冷榨餅、浸出粕中AFB1含量分別為10.10、8.64、14.56 μg/kg,平均含量11.10 μg/kg,餅粕中AFB1平均含量為原料花生仁中含量的89.16%;色選出的霉變花生仁樣品24,其熱榨餅、冷榨餅、浸出粕中AFB1含量分別為56.11、49.05、94.72 μg/kg,平均含量66.63 μg/kg,為原料含量的73.04%。
徐進(jìn)棟等[19]對(duì)花生餅粕類(lèi)飼料中黃曲霉毒素的大量檢測(cè)發(fā)現(xiàn),花生餅粕中黃曲霉毒素含量高是造成相應(yīng)飼料中黃曲霉毒素超標(biāo)的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)餅粕中AFB1含量與摻入餅粕的飼料中AFB1含量及牛奶中AFM1的污染水平具有顯著相關(guān)性[20-21]??梢?jiàn),花生餅粕中黃曲霉毒素含量不僅直接影響到飼料中黃曲霉毒素含量,還會(huì)對(duì)動(dòng)物的飼喂安全及人體健康造成危害[22]。因此,嚴(yán)格控制花生仁原料中黃曲霉毒素,無(wú)論對(duì)食用花生油還是飼料用花生餅粕的黃曲霉毒素風(fēng)險(xiǎn)防范和控制都是非常必要的。
對(duì)23個(gè)取自花生油廠的花生仁原料的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),AFB1含量為12.45~33.16 μg/kg,平均值為20.54 μg/kg, AFT含量為14.57~40.48 μg/kg,平均值為23.45 μg/kg,其中8個(gè)花生仁樣品的AFB1含量超過(guò)國(guó)標(biāo)20 μg/kg的限量,超標(biāo)率為34.78%。色選出來(lái)的發(fā)霉花生仁樣品中AFB1含量為91.22 μg/kg,AFT含量為99.61 μg/kg。可見(jiàn)花生油廠收購(gòu)的未經(jīng)清理除雜的花生仁原料中AFT風(fēng)險(xiǎn)是較高的,尤其是色選下腳料花生仁中AFT含量超高。對(duì)AFT低、中、高含量不同的3個(gè)花生仁樣品(樣品21、樣品22、樣品24)分別進(jìn)行低溫壓榨、高溫焙炒壓榨和正己烷溶劑浸出制油,對(duì)9個(gè)花生毛油中AFT含量的檢測(cè)結(jié)果顯示,熱榨、冷榨及浸出毛油中AFT含量分別為0.48~40.94 μg/kg、0.51~52.82 μg/kg、0.34~13.42 μg/kg,平均值分別為13.97、18.06、4.71 μg/kg,分別是原料花生仁AFT平均含量的27.10%、35.03%、9.14%,且壓榨毛油中AFB1和AFT含量均明顯高于浸出毛油。用品質(zhì)較好的花生仁(樣品21)所制取的3個(gè)毛油中AFB1平均含量為0.44 μg/kg,僅為原料花生仁中AFB1含量的3.53%;用變色霉變花生仁(樣品24)所制取的3個(gè)毛油中AFB1平均含量為33.39 μg/kg,為花生仁中AFB1含量的36.60%,含量為國(guó)標(biāo)限量1.7倍。樣品21、樣品22、樣品24分別經(jīng)熱榨、冷榨、浸出制油后其相應(yīng)的花生熱榨餅、冷榨餅及浸出粕中AFT含量分別為11.82~57.96 μg/kg、9.51~52.06 μg/kg、16.67~100.00 μg/kg,平均值分別為30.25、25.83、54.62 μg/kg,分別是花生仁中AFT平均含量的58.68%、50.10%、105.96%,花生浸出粕中AFB1和AFT含量明顯高于壓榨花生餅,AFB1和AFT在花生餅粕中的遷移量和富集程度明顯高于花生毛油。綜上,在花生油加工過(guò)程優(yōu)選花生仁原料并嚴(yán)格進(jìn)行色選,是防范和控制花生毛油和餅粕中AFT風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。