劉玉蘭，劉海蘭，黃會娜，馬宇翔，安 駿，王滿意

（1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.中糧福臨門食品營銷有限公司，北京 100020；3.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司，北京 102209）

油脂煎炸是一種傳統(tǒng)的烹飪方式，煎炸食品因其獨特的口感為人們所喜愛。油脂在高溫條件下對不同食材進行煎炸，煎炸過程中油脂發(fā)生一系列的熱氧化、熱聚合、熱水解、熱分解等反應(yīng)[1-3]，并與食材中組分發(fā)生作用，產(chǎn)生一些對人體健康不利的成分，如極性組分（polar components，PC）、多環(huán)芳烴等[4-9]，也可能會產(chǎn)生3-氯丙醇酯（3-monochloropropane-1,2-diol esters，3-MCPDE）和縮水甘油酯（glycidyl esters，GEs）[10-12]。Wong等[13]采用棕櫚油在2 個溫度（160、180 ℃）、4 個NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0%、1%、3%、5%）下對土豆切片進行5 d的間歇煎炸，每天100 min，結(jié)果顯示，棕櫚油中3-MCPDE含量隨煎炸時間的延長而逐漸減少，GEs含量則持續(xù)升高。Anio?owska等[14]采用棕櫚油在180 ℃對冷凍土豆條進行5 d的間歇煎炸，每天8 h，發(fā)現(xiàn)煎炸油中GEs含量隨煎炸時間的延長呈現(xiàn)下降趨勢。2011年，國際癌癥研究機構(gòu)將3-MCPDE列為2B級，即“可能的人類致癌物”[15-18]，其對人體健康的危害不僅是因為3-MCPDE自身帶有一定的毒性[19-20]，還因為其在腸道中能被脂肪酶水解生成3-MCPD，經(jīng)人體吸收產(chǎn)生毒性[21-22]。德國風(fēng)險評估委員會根據(jù)毒理學(xué)實驗提出GEs本身不具有致癌性，但其在體內(nèi)經(jīng)脂質(zhì)代謝產(chǎn)生的縮水甘油是具有基因毒性的致癌物[20]。目前還沒有關(guān)于食用油和煎炸油中3-MCPDE和GEs的限量標(biāo)準(zhǔn)，但GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中規(guī)定3-MCPD在固態(tài)調(diào)味品、液態(tài)調(diào)味品中的限量分別為0.4、1.0 mg/kg，歐盟食品科學(xué)委員會和聯(lián)合食品添加劑專家委員會規(guī)定3-MCPD攝入量應(yīng)小于2 μg/kg[22]。GB 7102.1—2003《食用植物油煎炸過程中的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定煎炸在用油的酸價和PC限量應(yīng)分別不超過5 mg/g和27%，但在達(dá)到此限量時，煎炸在用油中3-MCPDE和GEs含量如何卻少見報道。我國典型的煎炸食材有油條（煎炸面制食品）、雞翅（煎炸肉制食品）、豆腐（煎炸高水分含量食品）等，近年煎炸薯條的產(chǎn)量也很大。本實驗選用我國居民常用的花生油作為煎炸實驗用油，采用連續(xù)煎炸和間歇煎炸兩種方式，對4 種不同的典型食材進行煎炸，并用空白煎炸油作為對照，定期采集煎炸油樣，檢測其中3-MCPDE、GEs含量和PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分析研究不同煎炸方式和不同煎炸食材的煎炸在用油中3-MCPDE、GEs含量及PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化以及增量關(guān)系，為煎炸在用油品質(zhì)安全和質(zhì)量控制提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

一級壓榨花生油 河南某花生油加工企業(yè)；精制面粉河南金苑糧油有限公司；雞翅 華英禽業(yè)有限公司；薯條 安徽惠之園食品有限公司；老豆腐、白砂糖、食用鹽 鄭州市丹尼斯超市；高活性干酵母、無鋁快速復(fù)配油條膨松劑 安琪酵母股份有限公司。

1,2-二油酸-3-MCPDE、1,2-二油酸-3-MCPDE-D5、油酸GEs、油酸GEs-D5標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥97%） 上海安普實驗科技股份有限公司；甲醇、異丙醇、正己烷、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚（均為色譜純） 美國生物VBS公司；苯基硼酸（純度≥97%） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；碳酸氫鈉（分析純） 洛陽市化學(xué)試劑廠；硫酸鈉、無水硫酸鎂（均為分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；乙醚（分析純）、硫酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%） 煙臺市雙雙化工有限公司；氦氣（純度≥99.999%） 河南迎眾化工產(chǎn)品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Trace1310-ISQ 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、毛細(xì)管色譜柱HP-5MS（30 mm×0.25 mm，0.25 μm） 美國Thermo Fisher公司；EF-81型煎炸鍋 廣州唯利安西廚設(shè)備制作有限公司；CS-B5型食品攪拌機 廣州童心利機械廠；MTN-2 800 W氮吹濃縮儀 天津奧特賽恩斯儀器有限公司；ZD-85數(shù)顯氣浴恒溫振蕩器 江蘇金壇市宏華儀器廠；KQ3200DE數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；RE52-AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；LD5-10臺式大容量離心機 北京京立離心機有限公司。

1.3 方法

1.3.1 食材的制作與煎炸

油條：將面粉、膨松劑、酵母、食鹽、白糖等混合均勻，與熱水混合攪拌制成面團，醒發(fā)2 h，之后用面團制成若干面坯條（約10 cm×1 cm×1 cm），將兩個坯條合在一起，輕捏拉長至15 cm，放入鍋里炸約1.5 min至油條膨脹豐滿、金黃酥脆時撈起瀝油。

薯條：將超市購買的馬鈴薯條放入煎炸鍋里炸約3～4 min至薯條浮出油面、表面金黃后撈出瀝油。

雞翅：將雞翅洗凈，用刀將雞翅表面劃一些小口，瀝水晾干。將雞翅放入鍋里炸約4～6 min至雞翅浮出油面、雞肉呈金黃色后撈出瀝油。

豆腐：將豆腐切成矩形（約6 cm×1 cm×1 cm），瀝水晾干。待炸至豆腐浮出油面、呈金黃色后撈出瀝油。

在煎炸鍋中加入約8 L新鮮花生油并加熱升溫至（190±5）℃，對不同食材分別進行煎炸（空白油不添加食材）。連續(xù)煎炸：連續(xù)煎炸32 h，每間隔2 h取煎炸油樣；間歇煎炸：每天早、中、晚各煎炸1 h，連續(xù)5 d共15 h，取每次煎炸油樣。每次取煎炸油樣約50 mL，置于磨口塞棕色瓶中，冷卻至室溫后貯存于-20 ℃待測。

1.3.2 煎炸油品質(zhì)的檢測

1.3.2.1 3-MCPDE和GEs含量檢測

參照GB 5009.191—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的測定》第3法以及苗雨田[23]、楊貴芝[24]、王璐陽[25]等的方法，分別稱取（100±5）mg待測油樣于10 mL羅蓋試管中，分別加入60 μL 2 mg/kg 3-MCPDE和GEs的內(nèi)標(biāo)溶液（分別為3-MCPDE-D5和GEs-D5）。在酸性條件下將GEs轉(zhuǎn)化為3-溴代丙二醇單酯，其與3-MCPDE在酸性甲醇溶液中水解為3-溴代丙二醇（3-monobromo-1,2-propanediol，3-MBPD）和3-MCPD，用硫酸鈉溶液和正己烷凈化，然后加入乙酸乙酯/乙醚混合溶液提取，用飽和的苯硼酸衍生，將衍生后的溶液氮吹至干；加正己烷復(fù)溶，過濾膜至進樣小瓶，最后用氣相色譜-質(zhì)譜儀進行檢測。

色譜條件：弱極性毛細(xì)管柱HP-5MS（30 mm×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為氦氣（純度≥99.999%），流速為1 mL/min；進樣口溫度250 ℃，進樣量1 μL，不分流進樣；溶劑延遲時間為5 min；升溫程序：50 ℃保持1 min，以2 ℃/min升至90 ℃，再以40 ℃/min升至270 ℃，并保持5 min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊源；電離能量70 eV；離子源溫度250 ℃；傳輸線溫度280 ℃；掃描方式為選擇離子監(jiān)測模式。監(jiān)測離子：3-MCPD衍生物：定量離子m/z 147，定性離子m/z 146、196、198；3-MCPD-D5衍生物：定量離子m/z 150，定性離子m/z 149、201、203；3-MBPD衍生物：定量離子m/z 240，定性離子m/z 147、242；3-MBPD-D5衍生物：定量離子m/z 245，定性離子m/z 150、247。

1.3.2.2 酸價與PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測

酸價的測定參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價的測定》的方法；PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定參照GB 5009.202—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食用油中極性組分（PC）的測定》的方法。

1.3.2.3 3-MCPDE、GEs含量和PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)及3 種成分總相對含量分析

對3-MCPDE、GEs含量和PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)值作圖，分析5 種煎炸油中3 種成分的總相對含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

每個樣品平行測定3 次，最終實驗結(jié)果去除異常值后用 ±s表示。加標(biāo)回收實驗時，每個樣品平行測定6 次。其他數(shù)據(jù)采用Excel 2010、SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析；采用Origin 8.5軟件畫圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 煎炸油中3-MCPDE和GEs含量檢測方法的建立

圖1 3-MCPDE和GEs的氣相色譜-質(zhì)譜圖Fig. 1 Gas chromatogram-mass of 3-MCPDE and GEs

如圖1所示，3-MCPDE、GEs及其內(nèi)標(biāo)物的出峰時間依次為18.13、18.07 min和19.69、19.62 min。本實驗中3-MCPDE在線性范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性決定系數(shù)大于0.998，回收率為94.5%～105.6%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）在1.03%～3.35%之間；GEs在線性范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性決定系數(shù)大于0.999，回收率為93.1%～108.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）在2.82%～5.46%之間。說明本方法對煎炸油中3-MCPDE和GEs含量的檢測具有良好的重復(fù)性與精密度，能夠滿足本實驗的檢測要求。

2.2 不同食材連續(xù)煎炸油中3-MCPDE含量的變化

圖2 不同食材連續(xù)煎炸油中3-MCPDE含量的變化Fig. 2 Changes in 3-MCPDE content in frying oil during continuous frying of different foodstuffs

從圖2可以看出，花生油中3-MCPDE的初始含量為0.84 mg/kg。隨著煎炸時間的延長，5 種煎炸油中3-MCPDE含量在煎炸初期的一定時間內(nèi)逐漸升高，之后又呈現(xiàn)降低趨勢。其中豆腐煎炸油中3-MCPDE含量升高最明顯，在煎炸12 h時其含量達(dá)到最大值（17.45 mg/kg）；空白煎炸油在8 h時達(dá)到最大值（8.02 mg/kg）；雞翅煎炸油在16 h時達(dá)到最大值（7.12 mg/kg）；薯條煎炸油在4 h時達(dá)到最大值（2.96 mg/kg）；油條煎炸油在12 h時達(dá)到最大值（2.08 mg/kg）。在32 h連續(xù)煎炸過程中，4 種食材煎炸油與空白煎炸油中3-MCPDE含量變化均存在明顯差異，其中豆腐、空白、雞翅、薯條煎炸油中3-MCPDE含量的差異更大，但煎炸后期雞翅和空白煎炸油中3-MCPD的含量接近。這種差異可能與不同食材引入煎炸油中氯離子含量的不同（如豆腐制作時所用助劑中含有較多的氯離子）有關(guān)[26-27]。油脂高溫受熱時氯離子的存在對3-MCPDE形成有促進作用[25]。此外，也可能與不同食材煎炸過程中煎炸油溫度的差異有關(guān)。

2.3 不同食材連續(xù)煎炸油中GEs含量的變化

圖3 不同食材連續(xù)煎炸油中GEs含量的變化Fig. 3 Changes in GEs content in frying oil during consecutive frying of different foodstuffs

植物油脂中普遍含有GEs[28-29]。從圖3中可以看出，花生油中GEs初始含量為2.43 mg/kg，在32 h連續(xù)煎炸過程中，5 種煎炸油中GEs含量均隨煎炸時間的延長呈現(xiàn)增加趨勢，其中空白煎炸油中GEs含量增幅最大（32 h時為66.34 mg/kg，增加26 倍），其次是油條煎炸油（32 h時為20.80 mg/kg，增加7.56 倍），薯條、豆腐煎炸油中GEs含量變化較小（32 h時分別為7.20、5.00 mg/kg），雞翅煎炸油中GEs含量幾乎沒有變化?？瞻准逭ㄓ椭蠫Es含量增幅明顯高于其他煎炸油，原因可能是其在整個煎炸過程中的油溫高于含食材的煎炸油[13,30]。

2.4 不同食材間歇煎炸油中3-MCPDE含量的變化

如圖4所示，隨著煎炸時間的延長，油條、薯條、雞翅、空白煎炸油中3-MCPDE含量變化與連續(xù)煎炸過程呈現(xiàn)相似的趨勢，即先升高后降低，但豆腐煎炸油中3-MCPDE含量持續(xù)升高，至煎炸結(jié)束時已升高至12.88 mg/kg（增加14.33 倍）。雞翅煎炸油在煎炸6 h時達(dá)到最大值（13.88 mg/kg）后小幅下降；油條、薯條以及空白煎炸油在3 h時分別達(dá)到最大值9.96、2.17、5.41 mg/kg，后呈下降趨勢。在15 h間歇煎炸過程中，油條、薯條及空白煎炸油中3-MCPDE含量存在明顯差異，豆腐與雞翅煎炸油中3-MCPDE含量變化較大。對兩種煎炸方式進行比較，連續(xù)煎炸16 h時的豆腐、薯條、空白煎炸油中3-MCPDE含量均高于間歇煎炸15 h時，但連續(xù)煎炸32 h時的油條、雞翅煎炸油中3-MCPDE含量均低于間歇煎炸15 h。

圖4 不同食材間歇煎炸油中3-MCPDE含量的變化Fig. 4 Changes in 3-MCPDE content in frying oil during intermittent frying of different foodstuffs

2.5 不同食材間歇煎炸油中GEs含量的變化

圖5 不同食材間歇煎炸油中GEs含量的變化Fig. 5 Changes in GEs in frying oil during intermittent frying of different foodstuffs

從圖5可知，在間歇煎炸過程中，5 種煎炸油中GEs含量均隨煎炸時間的延長而升高，但薯條、豆腐煎炸油中GEs含量增幅較小，與雞翅、油條和空白煎炸油中GEs含量增幅呈明顯差異。間歇煎炸15 h后，豆腐、雞翅、空白、油條、薯條煎炸油中GEs含量分別為9.00、40.36、47.05、46.47、9.06 mg/kg，分別增加了2.70、15.61、18.36、18.12、2.73 倍。與連續(xù)煎炸16 h煎炸油中GEs含量相比，間歇煎炸15 h的空白煎炸油中GEs含量低于連續(xù)煎炸油，而其余4 種煎炸油中GEs含量均較高于連續(xù)煎炸油。

2.6 不同煎炸油中PC含量和酸價的變化

從圖6、7可以看出，無論連續(xù)煎炸還是間歇煎炸，4 種食材及空白煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨煎炸時間的延長大幅持續(xù)增加。煎炸油中PC初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.34%，連續(xù)煎炸32 h后，PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)增幅依次為：空白煎炸油＞薯條煎炸油＞雞翅煎炸油＞油條煎炸油＞豆腐煎炸油，其對應(yīng)PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50.66%、36.47%、32.98%、29.00%、15.50%，除豆腐煎炸油PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)未超標(biāo)外，油條、雞翅、薯條、空白煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別于32、28、24、16 h時超出GB 5009.202—2016限量。不同食材連續(xù)煎炸油PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)限量時，3-MCPDE和GEs總量的排序為：空白煎炸油（66.51 mg/kg）＞油條煎炸油（21.48 mg/kg）＞豆腐煎炸油（12.93 mg/kg）＞薯條煎炸油（8.51 mg/kg）＞雞翅煎炸油（6.60 mg/kg）。由此可知，PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)限量的時間點時，3-MCPDE和GEs總量的風(fēng)險已經(jīng)很高，其中空白煎炸油明顯高于其他4 種。

圖6 不同食材連續(xù)煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化Fig. 6 Changes in PC content in frying oil during intermittent frying of different foodstuffs

圖7 不同食材間歇煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化Fig. 7 Changes in PC content in frying oil during intermittent frying of different foodstuffs

間歇煎炸15 h后，PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)增幅依次為：雞翅煎炸油＞薯條煎炸油＞油條煎炸油＞豆腐煎炸油＞空白煎炸油，其對應(yīng)PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為26.27%、23.84%、20.29%、14.67%、14.22%，5 種煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)均未超標(biāo)。此時3-MCPDE和GEs總量排序為：雞翅煎炸油（52.17 mg/kg）＞空白煎炸油（50.87 mg/kg）＞油條煎炸油（49.98 mg/kg）＞豆腐煎炸油（21.88 mg/kg）＞薯條煎炸油（10.64 mg/kg）。

由圖8、9可見，不同煎炸方式、不同食材煎炸油的酸價均隨煎炸時間延長逐漸升高。煎炸油的初始酸價為0.49 mg/g。連續(xù)煎炸32 h后，雞翅、豆腐、油條、薯條和空白煎炸油的酸價分別上升至2.40、2.75、7.15、2.25、2.19 mg/g；間歇煎炸15 h后，其酸價分別上升至2.03、1.83、1.81、1.40、1.10 mg/g。除油條煎炸油在連續(xù)煎炸20 h后超出GB 5009.229—2016限量之外，其他煎炸油至煎炸結(jié)束時均未超出限量。

圖8 不同食材連續(xù)煎炸油中酸價的變化Fig. 8 Change in acid value in frying oil during consecutive frying of different foodstuffs

圖9 不同食材間歇煎炸油中酸價的變化Fig. 9 Change in acid value in frying oil during intermittent frying of different foodstuffs

2.7 不同煎炸油中3-MCPDE、GEs和PC總相對含量

圖10 連續(xù)煎炸32 h不同食材連續(xù)煎炸油中3 種成分的總相對含量Fig. 10 Sum of 3 components in 32 h frying oil from consecutive frying of different foodstuffs

圖11 間歇煎炸15 h不同食材間歇煎炸油中3 種成分的總相對含量Fig. 11 Sum of 3 components in 15 h frying oil from intermittent frying of different foodstuffs

從圖10可見，連續(xù)煎炸32 h時，空白煎炸油中3 種成分的總相對含量最高（PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)和3-MCPDE、GEs含量分別為50.66%、3.71 mg/kg和 66.34 mg/kg），其次是油條煎炸油、薯條煎炸油、雞翅煎炸油，豆腐煎炸油最低。從圖11可見，間歇煎炸15 h時，3 種成分總相對含量的排序是：雞翅煎炸油＞油條煎炸油＞空白煎炸油＞豆腐煎炸油＞薯條煎炸油。

此外，同樣的煎炸條件下，不同食材煎炸油中3 種成分在總相對含量中占比也有明顯差別。如連續(xù)煎炸32 h時，空白、油條、薯條煎炸油中以PC和GEs為主，3-MCPDE含量相對較低，而雞翅、豆腐煎炸油中以PC、3-MCPDE為主，GEs含量相對較低。

3 結(jié) 論

通過對不同食材的連續(xù)煎炸和間歇煎炸實驗，以及對不同煎炸油樣中3-MCPDE、GEs含量和PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定，明確了不同煎炸油中3-MCPDE、GEs含量的變化及其與PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系。無論煎炸食材和煎炸方式如何，隨煎炸時間的延長，4 種食材煎炸油及空白煎炸油中3-MCPDE含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，而GEs含量則呈持續(xù)升高的趨勢，但不同食材煎炸油中3-MCPDE和GEs含量升幅有明顯差別。不同食材連續(xù)煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)27%的限量時，3-MCPDE和GEs總量的排序為：空白煎炸油（66.51 mg/kg）＞油條煎炸油（21.48 mg/kg）＞豆腐煎炸油（12.93 mg/kg）＞薯條煎炸油（8.51 mg/kg）＞雞翅煎炸油（6.60 mg/kg），可見PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到限量的時間點時，3-MCPDE和GEs總量的風(fēng)險已經(jīng)很高，其中空白煎炸油明顯高于其他4 種煎炸油。間歇煎炸15 h后，5 種煎炸油中PC質(zhì)量分?jǐn)?shù)均未超過限量，此時3-MCPDE和GEs總量排序為：雞翅煎炸油（52.17 mg/kg）＞空白煎炸油（50.87 mg/kg）＞油條煎炸油（49.98 mg/kg）＞豆腐煎炸油（21.88 mg/kg）＞薯條煎炸油（10.64 mg/kg）。同樣的煎炸方式、不同食材煎炸油中3-MCPDE、GEs、PC 3 種組分的總相對含量增幅為：32 h連續(xù)煎炸時，空白煎炸油＞油條煎炸油＞薯條煎炸油＞雞翅煎炸油＞豆腐煎炸油；15 h間歇煎炸時，雞翅煎炸油＞油條煎炸油＞空白煎炸油＞豆腐煎炸油＞薯條煎炸油。目前我國還沒有對食用油和煎炸在用油中3-MCPDE、GEs含量做出明確限量，但從本研究的結(jié)果來看，油脂煎炸過程中形成3-MCPDE和GEs的含量及其安全風(fēng)險應(yīng)引起關(guān)注。