張書(shū)暢,張曉強(qiáng),朱曉軍,周 瑋,馮 云
(江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,江蘇南京 210007)
近年來(lái),食品中的礦物油因?qū)θ祟?lèi)健康的有害影響而引起公眾的廣泛關(guān)注。礦物油來(lái)自石油原油,是C10~C50的烴類(lèi)混合物,主要有飽和烴礦物油(Mineral Oil Saturated Hydrocarbons,MOSH)和芳香烴礦物油(Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons,MOAH)兩大類(lèi),前者分為鏈烷烴和環(huán)烷烴,后者主要包括烷基取代的多芳烴[1-2]。除了MOSH和MOAH,多環(huán)芳烴、含氮化合物、含硫化合物等也屬于礦物油[2]。
目前,盡管相關(guān)毒理學(xué)數(shù)據(jù)不夠完善,但礦物油對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)毋庸置疑。早期關(guān)于礦物油的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要局限于MOSH。歐洲食品安全局認(rèn)為,經(jīng)膳食攝入的C16~C35的MOSH可能會(huì)在淋巴結(jié)、脾臟、肝臟等多個(gè)組織中積累并引起微型肉芽腫和慢性炎癥[2]。不同于MOSH的蓄積效應(yīng),MOAH潛在的遺傳毒性和致癌性更令人擔(dān)心[3-5]。國(guó)內(nèi)外有關(guān)MOAH的毒理學(xué)研究十分有限,已有的研究表明,大部分的MOAH具有致突變性,小部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的芳烴(如萘)有細(xì)胞毒性,而含有3個(gè)及以上苯環(huán)的MOAH可能具有遺傳毒性,高度烷基化的芳烴可能會(huì)誘發(fā)腫瘤[2]。
目前,國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)出多種食品中礦物油的檢測(cè)方法,應(yīng)用較多的是離線固相萃取-氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器(Solid Phase Extraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detection,SPEGC-FID)和高效液相色譜-氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器(High Performance Liquid Chromatography-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector,HPLC-GC-FID)。兩者均使用氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器(Gas Chromatography-Flame Ionization Detection,GC-FID)定量,因?yàn)闅庀嗌V(Gas Chromatography,GC)可以根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)在譜圖上按順序出峰[6],而氫火焰離子化檢測(cè)器(Flame Ionization Detection,F(xiàn)ID)是唯一可以做到對(duì)所有礦物油組分響應(yīng)幾乎完全一致的檢測(cè)器,且重復(fù)性好、定量準(zhǔn)確。相較于固相萃?。⊿olid P Phase Extraction,SPE)柱中填充的無(wú)定形硅膠,高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)色譜柱中的硅膠粒徑更小,分離效果更好[7]。HPLC-GC-FID簡(jiǎn)化了前處理步驟,降低了樣品被污染的風(fēng)險(xiǎn),提高了檢測(cè)效率,因此該方法是目前公認(rèn)的檢測(cè)食品中礦物油較為理想的方法。近年來(lái),二維氣相色譜逐漸應(yīng)用于食品中的礦物油分析,其優(yōu)點(diǎn)在于可以進(jìn)一步細(xì)分礦物油中的碳?xì)浠衔铩4朔椒ㄈ允褂肍ID作為礦物油定量的檢測(cè)器,也有部分研究使用質(zhì)譜對(duì)礦物油進(jìn)行定性鑒定[8-9]。
在樣品前處理過(guò)程中,部分非礦物油組分也會(huì)被提取,最常見(jiàn)的是聚烯烴低聚飽和烴(Polyolefin Oligomeric Saturated Hydrocarbons,POSH)。POSH和MOSH的主要成分是高度異構(gòu)化的支鏈烴和環(huán)狀烴,兩者會(huì)在譜圖相同位置形成駝峰,所以POSH的存在會(huì)影響MOSH的定量,且目前無(wú)法分離POSH和MOSH[6,10-12]。MOAH的定量會(huì)被烯烴(如角鯊烯)干擾,樣品中的烯烴可以通過(guò)環(huán)氧化去除[6,10]。此外,聚α烯烴(Poly Alpha Olefin,PAO)中的飽和烴也是干擾物,高分子量的PAO是熱熔膠的成分之一,食品包裝會(huì)使用熱熔膠進(jìn)行密封[6,10,13]。
20世紀(jì)90年代,食品中的礦物油污染就已經(jīng)引起了關(guān)注,白色礦物油被認(rèn)為是可食用的油脂。隨著毒理學(xué)研究的深入,對(duì)礦物油的看法從“食品級(jí)”變成了污染物,相關(guān)研究也越來(lái)越多。
大米是世界各國(guó)的主要食糧,然而大米中的礦物油污染十分常見(jiàn)。1990年,GROB等[14]發(fā)現(xiàn)大部分亞洲大米平均污染量約100 mg·kg-1,最高可達(dá)160 mg·kg-1,而意大利進(jìn)口的大米中礦物油含量不到2 mg·kg-1。這可能因?yàn)檫\(yùn)輸途中使用了黃麻袋,而黃麻袋的原材料是黃麻和劍麻,黃麻和劍麻往往會(huì)使用配料油進(jìn)行處理,以改善紡紗質(zhì)地,使其更加柔軟[14-15]。目前,亞洲大米仍然會(huì)檢出礦物油污染,但相較于20世紀(jì),污染水平已經(jīng)大大降低。2018年,劉玲玲等[16]對(duì)國(guó)內(nèi)12個(gè)稻谷和大米樣品進(jìn)行測(cè)定,MOSH含量為0.30~2.30 mg·kg-1。
相較于大米這種干性食品,含油量高的食品更容易受到礦物油污染,比如巧克力。GROB等[15]發(fā)現(xiàn)巧克力樣品中礦物油含量高達(dá)260 mg·kg-1,主要原因是使用了被配料油處理過(guò)的麻袋包裝巧克力的原料可可豆。國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)25個(gè)巧克力樣品中的MOSH進(jìn)行測(cè)定,其中超過(guò)80%的樣品檢出了MOSH,最高濃度為8.15 mg·kg-1[17]。謝堯卿等[18]建立液相色譜-氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器(Liquid Chromatography-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector,LC-GC-FID)方法測(cè)定28個(gè)巧克力樣品,其中8個(gè)樣品未檢出MOSH,其余樣品MOSH污染量為1.83~22.23 mg·kg-1,僅有一個(gè)樣品檢出1.57 mg·kg-1的MOAH,分析樣品譜圖,發(fā)現(xiàn)部分樣品中存在POSH,這可能是從塑料包裝袋遷移到樣品中的,由于液相色譜-氣相色譜(Liquid Chromatography-Gas Chromatography,LC-GC)無(wú)法分離POSH和MOSH,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際是MOSH和POSH的總量。
奶粉為人類(lèi)提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),嬰幼兒所有的營(yíng)養(yǎng)幾乎都從奶粉中獲得。因此,奶粉的安全問(wèn)題備受關(guān)注。20世紀(jì)90年代,已有國(guó)外學(xué)者對(duì)嬰幼兒奶粉中的礦物油進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其污染量高達(dá)31 mg·kg-1[19]。BIEDERMANN-BREM等[11]發(fā)現(xiàn)奶粉中存在POSH的遷移。考慮到POSH與MOSH可能會(huì)以相同的方式在人體中積累,因此有必要同時(shí)分析MOSH和POSH[10-11]。劉玲玲等[20]采用離線固相萃取結(jié)合大體積進(jìn)樣-氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器方法對(duì)國(guó)內(nèi)10種奶粉進(jìn)行檢測(cè),MOSH含量在0.24~1.30 mg·kg-1。ZHANG等[12]對(duì)國(guó)內(nèi)50個(gè)奶粉進(jìn)行遷移污染分析,有33個(gè)樣品中檢測(cè)到MOSH/POSH,遷移污染量為0.10~5.09 mg·kg-1,分析發(fā)現(xiàn)樣品中MOSH/POSH的遷移污染量與包裝材料密切相關(guān),其中金屬罐裝樣品的遷移量最低,其次是紙罐裝、紙盒裝、鋁箔塑料袋。WAN等[21]對(duì)23個(gè)市售奶粉長(zhǎng)期儲(chǔ)存前后的總礦物油含量和表面遷移量進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)金屬罐裝的樣品MOSH/POSH含量最低,在儲(chǔ)存過(guò)程中變化最小,其次是塑料袋裝和紙盒裝,最值得注意的是紙罐裝樣品,研究發(fā)現(xiàn)礦物油很容易從紙-塑料-鋁復(fù)合材料遷移到奶粉中。
魚(yú)中的礦物油可能來(lái)源于水或食物鏈。對(duì)瑞士市場(chǎng)的40個(gè)新鮮魚(yú)樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其脂肪提取物中礦物油平均污染量約350 mg·kg-1[22]。MORET等[23]對(duì)20個(gè)海魚(yú)和淡水魚(yú)樣品進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)礦物油含量最高達(dá)1 200 mg·kg-1,大部分樣品含有約200 mg·kg-1,且海魚(yú)和淡水魚(yú)的礦物油含量沒(méi)有明顯差異。海產(chǎn)品罐頭中的礦物油污染也不容忽視。有研究顯示,海產(chǎn)品罐頭中礦物油的普遍污染濃度約為100 mg·kg-1,最高可達(dá)820 mg·kg-1,礦物油一部分來(lái)自食品原材料魚(yú),一部分來(lái)自罐頭包裝,但從魚(yú)和罐頭中提取的礦物油分子量十分相似,很難區(qū)分,所以很難確定來(lái)自魚(yú)的污染量有多少[22]。目前,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有發(fā)表魚(yú)和海產(chǎn)品中的礦物油污染的相關(guān)數(shù)據(jù)。
礦物油產(chǎn)品在日常生產(chǎn)生活中廣泛使用,食品生產(chǎn)鏈的任一環(huán)節(jié)都存在礦物油遷移污染的風(fēng)險(xiǎn)。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,幾乎所有的食品中都存在礦物油污染。目前,相較于對(duì)礦物油研究起步較早的歐盟國(guó)家,我國(guó)對(duì)于食品中的礦物油污染分析研究十分有限,部分種類(lèi)食品缺乏礦物油污染數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)外對(duì)于食品中的礦物油含量未有統(tǒng)一的限量標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)食品中礦物油污染的系統(tǒng)性監(jiān)測(cè),相關(guān)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)急需開(kāi)展,應(yīng)完善食品中礦物油限量的相關(guān)規(guī)定,加強(qiáng)食品生產(chǎn)鏈中的風(fēng)險(xiǎn)管控,保障食品安全。