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(jì)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)。活性炭與樹脂、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(jì)，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(jì)時(shí)，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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(jià)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(shí)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(shí)間苯并（α）芘脫除效果。

吸附時(shí)間對茶油苯并（α）芘吸附效果見表3。

表3 吸附時(shí)間對茶油苯并（α）芘吸附效果

從表3可以看出，隨著吸附時(shí)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(shí)間為30 min時(shí)，脫除率達(dá)到最高99.21%。在吸附的前30 min內(nèi)，隨著時(shí)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(shí)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(shí)間為25 min時(shí)，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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)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。