崔 玲，周美林，邱朝坤

（1.秭歸縣公共檢驗(yàn)檢測中心，湖北 宜昌 443600；2.武漢設(shè)計工程學(xué)院，湖北 武漢 430205）

茶油富含維E、維D、胡蘿卜素、磷脂、角鯊烯等生物活性成分[1]，具有增強(qiáng)人體免疫力、降低血脂和膽固醇含量、預(yù)防動脈粥樣硬化和冠心病等心血管疾病的功能[2]。茶油還被《中國藥典2015版》收錄，主要作為注射用茶油的原料及軟膏基質(zhì)[3]。茶油在國內(nèi)高檔油消費(fèi)市場有著十分重要的地位，市場占有率也逐步提升。2019年我國油茶種植面積已達(dá)到453.33萬hm2，油茶籽年產(chǎn)量262萬t，占全球油茶資源的95%以上，并形成千億產(chǎn)值規(guī)模[4]。

茶油的制取工藝通常采用壓榨法、浸出法、超臨界萃取法、水代法等，已有研究表明，山茶油的制取方法不同，產(chǎn)量和品質(zhì)會存在差異[5]，尤其是影響食品安全的苯并（α）芘含量會有較大差別，熱榨工藝制作的茶油苯并（α）芘含量遠(yuǎn)高于冷榨法[6]。

鑒于苯并（α）芘對人體的危害，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)——食品中污染物限量（GB 2762—2017）中規(guī)

定，油脂及其制品中苯并（α）芘限量標(biāo)準(zhǔn)為10μg/kg。因此，如何降低茶油中苯并（α）芘含量具有十分重要的意義。目前，常用的方法有物理吸附法[7]、低溫沉降法[8]、溶劑萃取法[9]等，其中活性炭吸附法具有成本低、效果好、易推廣等優(yōu)點(diǎn)?；钚蕴颗c樹脂、硅膠、沸石等吸附劑相比，具有更加發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐酸耐堿[10]，除此之外，活性炭的表面還有豐富的官能團(tuán)，這些官能團(tuán)賦予了活性炭獨(dú)特的化學(xué)性能，能與多種物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合[11]，起到吸附的效果，因而活性炭被廣泛應(yīng)用于茶油中苯并（α）芘的脫除工藝。試驗(yàn)主要對活性炭類型和吸附條件進(jìn)行優(yōu)化，以期為茶油苯并（α）芘去除技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)試劑

A活性炭：8024-0，粉末狀，荷蘭諾瑞特公司（NORIT Nederland）提供；B活性炭，分析純，粉末狀，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司提供；C活性炭：分析純，顆粒狀，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司提供；氧化鋁（層析用BKHI-200），上海納輝干燥試劑廠提供；苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99.0%）；正己烷、乙腈、四氫呋喃為色譜純；其余試劑為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器設(shè)備

BL3-120型超聲波清洗機(jī)、THXH-I型旋渦混合器，上海比郎儀器有限公司產(chǎn)品；WGL-II型比色計，杭州其偉光電科技有限公司產(chǎn)品；AL204型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；SHB-III型循環(huán)水真空泵，鞏義市英高科儀器廠產(chǎn)品；RE52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；SS-4型電熱恒溫水浴鍋，北京市用光明醫(yī)療儀器廠產(chǎn)品；DHG-9240A型電熱恒溫干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品；SX2-2.5-12型箱式電阻爐、KSW-5-12型電爐溫度控制器，天津市中環(huán)試驗(yàn)電爐有限公司產(chǎn)品；U3000型高效液相色譜儀（附熒光檢測器），美國Agilent公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 毛油活性炭吸附

取壓榨茶籽毛油2 L，并用濾紙過濾，除去毛油中的固體物質(zhì)。取過濾后的毛油25 g置于100 mL干燥清潔的小燒杯中，加入一定質(zhì)量的活性炭，將燒杯放入85℃水浴鍋中，待油溫達(dá)到85℃開始計時，中途不斷用玻璃棒攪拌，30 min后取出燒杯，靜置冷卻至室溫后過濾，測定其中苯并（α）芘含量及色澤。

1.3.2 苯并（α）芘含量的測定

按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)——食品中多環(huán)芳烴的測定（GB 5009.265—2016）中高效液相色譜法測定茶油中苯并（α）芘含量。

1.3.3 茶油色澤的測定

采用羅維朋比色法（比色槽25.4 mm）測定樣品油的紅值和黃值。

2 結(jié)果與分析

2.1 苯并（α）芘標(biāo)準(zhǔn)曲線

苯并（α）芘質(zhì)量濃度與峰面積對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1 苯并（α）芘濃度與峰面積對應(yīng)關(guān)系

根據(jù)苯并（α）芘質(zhì)量濃度和峰面積繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為Y=53 642X+18 695，線性相關(guān)系數(shù)R2為0.999 4，其質(zhì)量濃度和峰面積呈良好線性關(guān)系。

2.2 活性炭種類對茶油苯并（α）芘的吸附效果

研究了不同類型活性炭對茶油苯并（α）芘吸附效果，同時考查了活性炭對茶油色澤的影響。

不同類型活性炭對茶油苯并（α）芘的吸附效果見表2。

表2 不同類型活性炭對茶油苯并（α）芘的吸附效果

從表2可以看出，在同等添加量下，活性炭A對茶油苯并（α）芘吸附效果最優(yōu)，其對苯并（α）芘吸附率遠(yuǎn)高于活性炭B和活性炭C。當(dāng)其添加量為0.2%時，對茶油苯并（α）芘吸附率高達(dá)97.86%，茶油中苯并（α）芘含量低至1.92μg/kg，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2017中限量為10μg/kg），也低于一些茶油地方標(biāo)準(zhǔn)或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，如湖南省油茶產(chǎn)業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)——湖南茶油（T/HNYC 001-2019）中規(guī)定苯并（α）芘限量為8μg/kg，浙江制造團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)——山茶油（T/ZZB 0429—2018）中規(guī)定苯并（α）芘限量為5μg/kg。因而采用活性炭A僅需很少的添加量就能將茶油中苯并（α）芘含量降到合格范圍內(nèi)。而活性炭B和活性炭C對茶油中苯并（α）芘的吸附能力相對較弱，對于活性炭B，其添加量達(dá)到10%時，茶油中苯并（α）芘吸含量才能降至國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2017）以下；而對于活性炭C，即使其添加量為20%，茶油中苯并（α）芘含量仍然高達(dá)36.92μg/kg，脫除效果極其不理想。

同時，由于粉末活性炭內(nèi)比表面積比顆?；钚蕴看蟮枚郲12]，粉末狀活性炭對苯并（α）芘的吸附能力更高、吸附效果更好。

活性炭除了能夠吸附苯并（α）芘，還具有一定的脫色能力?；钚蕴緼脫色效果與其添加量呈正相關(guān)，而活性炭B和活性炭C在試驗(yàn)中的添加量和吸附條件下脫色能力不是很明顯。油脂精煉中可通過添加價格更低廉但脫色效果更好的活性白土輔助脫色。

綜合考慮，采用0.4%活性炭A進(jìn)行苯并（α）芘脫除能達(dá)到效益最大化。

2.3 吸附時間對茶油苯并（α）芘吸附效果

采用0.4%活性炭A對茶油中苯并（α）芘進(jìn)行脫除，研究不同吸附時間苯并（α）芘脫除效果。

吸附時間對茶油苯并（α）芘吸附效果見表3。

表3 吸附時間對茶油苯并（α）芘吸附效果

從表3可以看出，隨著吸附時間的延長，苯并（α）芘脫除率呈先上升后下降趨勢，當(dāng)吸附時間為30 min時，脫除率達(dá)到最高99.21%。在吸附的前30 min內(nèi)，隨著時間的延長，活性炭吸附的苯并（α）芘不斷增加，但繼續(xù)延長吸附時間，解析效應(yīng)開始呈現(xiàn)，因而苯并（α）芘脫除率開始下降。當(dāng)吸附時間為25 min時，茶油中苯并（α）芘含量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于各類茶油標(biāo)準(zhǔn)，因而選擇最佳吸附時間為20~30 min。

2.4 吸附溫度對茶油苯并（α）芘吸附效果

采用0.4%活性炭A對茶油中苯并（α）芘進(jìn)行脫除，研究不同吸附溫度下苯并（α）芘脫除效果。

吸附溫度對茶油苯并（α）芘吸附效果見表4。

表4 吸附溫度對茶油苯并（α）芘吸附效果

從表4可以看出，吸附溫度越高，苯并（α）芘脫除率越高，當(dāng)吸附溫度為75℃時，茶油苯并（α）芘含量已經(jīng)下降到1.44μg/kg；當(dāng)吸附溫度為95℃時，茶油苯并（α）芘含量為0.17μg/kg，且脫除率已經(jīng)高達(dá)99.81%。由于苯并（α）芘本身就是油料高溫下脂類、蛋白質(zhì)等熱解的產(chǎn)物，因而不宜繼續(xù)提高吸附溫度。綜合考慮能量消耗成本和吸附效果，最佳吸附溫度為75~95℃。

3 結(jié)論

研究了不同類型活性炭對茶油苯并（α）芘的吸附效果，結(jié)果表明活性炭A添加量為0.4%，在75~95℃下吸附25~30 min，茶油中苯并（α）芘脫除效果較好，能夠使苯并（α）芘含量滿足各類標(biāo)準(zhǔn)要求，同時兼顧了經(jīng)濟(jì)效益。下一步將研究攪拌速率、活性炭粒徑等條件對吸附效果的影響，以及活性炭對茶油中活性成分的吸附損失情況。