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大豆油生产中生物及化学性危害的分析和控制

发布日期:2018-07-06 中国油脂网

 藏小丹,牟光庆

(大连工业大学 生物与食品工程学院,辽宁 大连 116034)



摘要:通过对原料大豆及其加工、储运过程中的生物及化学危害分析,找出了危害大豆油食用安全的主要原因。在原料大豆储运过程中,应严格控制大豆在安全水分(135%)以下;在大豆油的加工过程中应严格控制溶剂残留和防止大豆油的氧化酸败,这样可有效地消除安全隐患,保证食用安全。

关键词:大豆油;危害;控制

中图分类号:TS22   文献标志码:A   文章编号:1003-7969(2010)03-0007-04


Hazard analysis and control of biological and chemical factors 

in soybean oil production

ZANG Xiaodan, MU Guangqing

(School of Biology and Food Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034,Liaoning ,China)

Abstract:The main causes of affecting the edible safety of soybean oil were determined by analyzing the biological and chemical hazard factors of the raw soybean and its processing,storage and transportation.The edible safety of soybean oil could be ensured by controlling the moisture of the soybean below the safe value (135%)in the storage and transportation,the residual solvent and oxidative rancidity of soybean oil during the process of soybean oil.

Key words:soybean oil; hazard; control

食用植物油脂是人类赖以生存和发展的最基本生活资料之一,也是食品、化工、油漆、餐饮等行业最重要的基础原料。因此,油脂工业的安全是关系到国计民生的大事。近年来,食用植物油安全问题频出,甚至某些知名品牌也出现抽样酸值超标、溶剂残留超标等质量问题,食用植物油安全问题可见一斑。本文就大豆油生产过程中的生物及化学性危害进行深入分析,并提出合理的控制措施,以期对实际生产过程起到指导作用。

1 浸出法制取大豆油的生产工艺[1]

原料(大豆)→筛选→风选→磁选→破碎→软化→轧坯→浸出→一次蒸发→二次蒸发→汽提→毛油→过滤→脱胶→脱酸→脱色→脱臭→脱蜡→添加抗氧化剂→包装

2 原料质量安全问题

2.1 生物性危害

2.1.1 霉菌污染 原料大豆在运输、储藏过程中,若水分、温度控制不当,很容易受到霉菌污染,发生霉变。当大豆中水分超过13.5%时,不仅游离脂肪酸会迅速增加,而且还会促进各种微生物的繁殖,致使大豆霉变、变色、产生毒素。污染大豆的主要霉菌有曲霉、青霉、毛霉、根霉、镰刀霉等20余种, 会产生黄曲霉毒素和赭曲霉毒素等。

黄曲霉毒素是一种强烈的致肝癌毒物,对热稳定(300 ℃才被破坏),对人、家畜、家禽的健康危害极大。现已发现的黄曲霉毒素有B1、B2、B2a、G1、G2、G2a、M1、M2、P1等10余种,其中B1的毒性和致癌性最大,被世界癌症研究机构列为1A致癌物[2]。赭曲霉毒素包括赭曲霉毒素A、B、C、D 和α, 是异香豆素的一系列衍生物, 其中毒性最强的是赭曲霉毒素A (OTA)。国际癌症研究机构(IARc)于1993年认为, 赭曲霉毒素A是一种特殊的肾毒素, 会导致肾脏损伤[3]。

    为了防止黄曲霉毒素和赭曲霉毒素危害人类健康,各国都对它们在食品中的含量做了严格规定。欧盟1999年1月1日于EC No.1525/98法规中规定,直接提供给人类食用的食物及组成食品的组分中黄曲霉毒素B1的含量不能超过2 μg/kg,(B1+G1+G2)的总量不得超过4 μg/kg。日本现行规定食品中黄曲霉毒素B1限量指标为不得检出。我国GB 2761—1981中规定豆类食品中黄曲霉毒素B1最高允许限量小于5 μg/kg,但对黄曲霉毒素的总量至今未有相关限量标准。欧盟限定赭曲霉毒素A在咖啡等饮料中的最高含量分别为2、10 μg/kg等,但是我国尚未制定赭曲霉毒素A的限量标准。

    虽然各国对黄曲霉毒素和赭曲霉毒素都有明确的限量标准,但它们对人类健康的危害仍是不容忽视的问题。而黄曲霉毒素B1的熔点为268 ℃,赭曲霉毒素A1的熔点为69 ℃,很难在加工过程中将其破坏。因此,从原料真菌毒素着手控制,是最直接、最有效的防治方法。

2.1.2 病虫害污染 大豆在运输及储存过程中极易受到虫害污染,目前已发现的大豆病害有30余种,其中真菌性病害最多,病毒类主要是大豆花叶病毒,线虫病主要为孢囊线虫和根结线虫。其防治办法主要有压盖防治和杀虫剂防治。但是,杀虫剂防治对大豆及其制品的安全性留下了隐患。因此,在大豆储存期间控制水分,降低温度并密闭储藏,既可防治虫害,又保证大豆的品质和安全性。

2.2 化学性危害

2.2.1 农药残留超标 为了防治害虫、病菌、杂草等有害物质,人类不断研制、生产和使用各种类型的农药。随着人们对农药的大量和不合理使用,使其吸附在大豆种皮,或是富集在大豆种子中。农药造成的环境毒性问题,已引起人们的高度重视,日本肯定列表中的大豆类涉及残留量标准达297种;我国规定大豆中农药限量标准为:乐果小于0.05 μg/kg,马拉硫磷小于8 μg/kg,对硫磷小于0.1 μg/kg,氟乐灵小于0.05 μg/kg[4]。

    对于农药残留超标的原料大豆,近几年兴起了利用辐照技术来降解的方法。王莹[5]对含有五氯硝基苯(有机氯农药)的模拟废水进行辐射处理,并研究了采用不同方法协同处理时降解效果的差异。Anna等[6]人研究了60Co-γ射线辐射降解水溶液中残留的除草剂4-氯-2-甲基苯氧乙酸(MCPA)。陈冬梅等[7]人对苹果汁中有机磷农药降解及品质影响进行研究,发现60Co-γ射线辐照处理苹果汁中杀螟硫磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲拌磷、毒死蜱降解效果最为显著,最高降解率均在85%以上。大量实验表明,大豆及其制品中农药残留可以考虑用辐照的方法来降解。

2.2.2 重金属污染 近年来随着工业的快速发展,生产中排放的废水、废气、废渣不可避免地污染土壤地下水和地表水,另外有些农用化肥中也含有痕量的重金属元素,这些都有可能使得种植的大豆中的重金属元素超标。另外,大豆油在生产、加工、运输、储存过程中,也有可能受到重金属的污染。有些无机元素如铬、镉、铅、铝都对人体健康产生长远的危害。此外,有些微量无机元素如铁、铜、镁、钴、镍、锰等元素会催化植物油的氧化变质,缩短植物油的保质期。我国规定豆类食品中汞允许残留量(以Hg计)小于0.01 mg/kg, 铅小于0.8 mg/kg。CAC规定豆类食品中的残留量, 铅小于0.2 mg/kg, 砷小于0.1 mg/kg, 铜小于0.4 mg/kg[8]。对于食用植物油中重金属元素的限量,我国《食用植物油卫生标准》明确规定总砷和铅的含量均不得超过0.1 mg/kg。

    对于控制大豆及其制品重金属元素残留问题,主要从原料大豆的田间种植开始,对土壤排毒。目前,日本为消除“水俣病”培殖一种非食用性鱼放在水俣湾,它具有富集海水中汞的能力且不死,定期捕捞后销毁,收效明显[9]。美国政府在2000年赞助了160个大的植物环境修复研究和示范项目[10],旨在发展近年来新兴起的植物治理环境污染技术。我国的重金属污染治理研究仍处于起步阶段,有待进一步的发展。

2.2.3 杀虫剂超标 大豆在储存期间,为了防止病虫害常使用杀虫剂、灭鼠剂和熏蒸剂等。这些化学有毒有害物质很容易吸附到大豆种皮中对人体健康造成危害。为此,我国和许多发达国家对其用量和残留量做了明确规定。欧盟规定溴代甲烷(甲基溴)、二硫化碳、四氯化碳、磷化物残留限量小于0.1 mg/kg, 氰化物类残留限量小于15 mg/kg[11]。在过去,世界各国普遍采用溴甲烷熏蒸剂,溴甲烷会破坏大气中的臭氧层并且危及人类生存,发达国家已于2005年淘汰使用,发展中国家也将于2015年之前淘汰溴甲烷。现今使用普遍的磷化氢又引起了害虫对它的抗性问题。为此,华中农业大学理学院的谢九皋教授从植物根茎中提取一种以异硫氰酸与高效氯氰菊酯为有效成分的乳剂,研制成一种新型环境友好型杀虫剂[12]。这些是今后绿色农业研究的方向。

3 加工过程中的安全问题

3.1 生物性危害

生产加工中的生物性危害主要指由于生产环境及生产人员达不到卫生标准,或者加工、包装、储运等过程的交叉感染等,造成微生物滋生,进而影响产品品质。生产车间中容易滋生的细菌主要有大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、革兰氏阳性芽孢杆菌等。在后续加工过程中,加热可去除大部分微生物,但仍有残存。对此,各国对大豆制品中微生物残留量做了明确规定。国际食品微生物规格委员会规定大豆制品的霉菌为1.0×102~1.0×104 cfu/g, 沙门氏菌不得检出;我国对非发酵豆制品细菌总数的限量为75×102 cfu/g,大肠菌群(MPN/100 g) 40, 致病菌不得检出[13]。对于达不到标准的产品采取返工或者作废处理。

3.2 化学性危害

3.2.1 溶剂残留 食用植物油溶剂残留是指用浸出法制取的成品油中所残存的微量生产性溶剂。目前我国油脂工业采用的生产性溶剂是以六碳烷烃为主要成分的“6号溶剂”。它具有强烈刺激臭味,易挥发,易燃烧,能在人体内积蓄,对人体的神经系统和造血系统有损害,甚至有致癌作用[14]。根据生产工艺和安全性考虑,世界卫生组织认为在生产工艺良好的条件下,溶剂残留一般不超过10 mg/kg,我国规定浸出油溶剂残留不得超过50 mg/kg。在生产过程中,要定时检测,对于溶剂残留过高的毛油要重新进行脱溶。

    由于6号溶剂油是从石油中提炼的产品,而今石油能源短缺,市场价格居高不下,而且剩余的高沸点溶剂对大豆粕食用卫生安全质量有影响,因此人们不得不考虑开发替代溶剂。目前国内已经有人开始将丙烷、丁烷等作为溶剂提取小麦胚芽油等高档油脂的研究[15],这种方法适合一些特种油脂的分离提取,油脂中有效成分不被破坏,所得的粕可以用于深加工,有很好的发展前景。

3.2.2 抗氧化剂 油脂在储存时受氧气、水、光、热、微生物的影响,会逐渐水解和氧化变质酸败,生成醛、酮、醇、碳氢化物、环氧化物及酸之类低分子物质而产生异臭味,也可经聚合作用生成深色、有毒的聚合物,影响产品品质。为了减少氧化反应的进行,人们有针对性地加入抗氧化剂,达到延缓油脂氧化的目的。经世界卫生组织(WHO)批准,常用的植物油抗氧化剂有BHA、BHT、PG、TBHQ、合成生育酚等。但是,大量研究[16-18]证明摄入过量的抗氧化剂将对人体健康产生不利影响。我国对油脂中抗氧化剂最大使用量做了明确规定:BHA不大于0.2 g/kg,BHT不大于0.2 g/kg,PG不大于0.1 g/kg,TBHQ不大于0.2 g/kg[19]。

    随着科学的发展和人们生活水平的提高,人们逐渐认识到合成抗氧化剂(如BHT、PG、BHA等)存在着许多安全隐患,因而越来越偏爱于使用纯天然抗氧化剂,以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品工业发展的趋势[20]。目前已经有研究报道,对于天然抗氧化剂在油脂方面的应用有菊粉[21]、笋壳黄酮[22]、油茶籽多酚[23]等。

3.3 储运中的不安全因素

大豆油在储运过程中最严重的安全问题就是油的酸败。油脂酸败的主要原因是氧化作用,即油被氧化成醛、酮之类的化合物。油在空气、水分、光线等非生物因素的作用下,产生强烈的涩味和特殊的臭味。酸败不但会影响人体的消化吸收,而且还会产生有毒物质,甚至会诱发癌症。所以,在油品储运过程中要控制它的原始水分与杂质、储藏温度、储存容器和防潮防漏等条件,以延长其保质期,防止保质期内出现酸败现象,影响产品品质。

4 结束语

随着我国经济的快速增长,我国植物油的消费量正在迅速增长。近年来食品安全领域频频发生的危害事件,更加引起人们对大豆油安全的关注。大豆油是人们日常生活的必需品,一旦出现问题,消费者首当其冲会受到侵害;同时它带来的危害具有隐蔽性强和潜伏期长等特点,因此加强对食用植物油的安全性的管理控制,既是社会进步的需要,也是民族健康的保证。过去的经验和发展形势都说明,深入分析其危害、运用科学合理的管理手段将危害降到最低水平意义深远!

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