油脂生产中苯并芘产生的机理研究
批准号:
31271884
项目类别:
面上项目
资助金额:
78.0 万元
负责人:
汪学德
依托单位:
学科分类:
食品安全与品质控制
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
张振山、刘玉兰、魏安池、马宇翔、纪俊敏、刘兵戈、黄维、刘日斌、胡华丽
中文摘要
植物油脂加工过程致癌物苯并芘(BaP)的形成已成为当今油脂加工和食品安全研究的热点问题之一。本项目以芝麻油加工为例,通过研究加工方式以及芝麻中脂肪酸组成、糖类物质、蛋白质、芝麻酚、金属离子、甾醇类物质、磷脂类等物质对BaP形成的影响,探究芝麻油加工中BaP生成的前驱物质、形成历程和反应机理,建立BaP形成的动力学方程,为控制油脂加工中BaP的生成提供理论指导。主要包括以下几个内容:①构建BaP形成的模拟体系,通过色谱方法测定不同芝麻品种中脂肪酸的组成、含量、甘油三酯聚合物种类和含量以及BaP形成的种类和含量;②研究不同的制油工艺(水代法、压榨法和浸出法制油)对BaP形成的影响;③研究金属离子、糖类物质、甾醇类物质、磷脂类物质、酚类物质、蛋白质等对BaP形成的影响;④研究BaP形成的主要前驱物质,反应历程和形成机理;⑤建立BaP形成的动力学方程和关键控制点。
英文摘要
The formation of a strong carcinogen, Benzo(a)pyrene (BaP), has become a research focus of oil processing and food safety during vegetable oils prosessing all over the world. The project based on the sesame oil processing system, investage the precursor substances, reaction pathway and mechanism, establish the dynamics equation and provide theoretical guidance for controlling the formation of BaP during vegetable oil processing, by studying the impact of sesame processing method, composition of fatty acid, carbohydrate, protein, sesame phenol, metal ions, sterol, phospholipids on the formation of BaP. The research contents as follow:① To establish a simulation system for the formation of BaP, and determine the fatty acid composition and content, the type and content of polymerized triglycerides, as well as the type and content of BaP by Chromatography; ② To investage the influence various making oil technologies (solvent extraction method, extrusion method, water extraction method) on the formation of BaP; ③To study the effects metal ions, carbohydrate, sterol, phospholipids, phenol and protein on the formation of BaP;④To explore the main precursor substances, reaction pathway and the formation mechanism of BaP;⑤To set up the formation dynamics equation and the critical control point of BaP。
苯并芘(BaP)是公认的强致癌类物质多环芳烃(PAHs)中的一种典型代表,能在植物油热加工过程中产生,因此,近年来BaP在植物油中的生成已经逐渐成为行业的研究热点。经调查知,压榨制得的炒香型芝麻油中BaP含量较高,故本项目着重以芝麻油为例,考察BaP的生成机制及脱除方法。第一、优化建立了HPLC-FLD和GC-MS法检测芝麻油中BaP含量,检测限分别为0.037μg/kg和0.062 μg/kg,加标回收率分别为 82.40%~96.21%和76.21%~94.19%,这两种方法准确性均优于国标法,满足我国对食用油脂中BaP含量的测定要求,且可操作性强,耗时短,检测成本低;第二、揭示了芝麻籽宏观和微观组分与BaP生成的关系,确定了芝麻蛋白是BaP生成的前驱物质,初步预测了芝麻油中BaP的生成机理,认为,在高温条件下,甘油三酯水解产生的脂肪酸经复杂的氧化还原反应生成脂肪烃基化合物,它们能裂解为C6‒C4单元物质,这些物质能与乙烯、丁二烯和芝麻蛋白或多糖的热解产物反应生成含苯环的中间产物。在焦油中检测到甲苯、丙烯基苯和乙炔苯,而甲苯能够在高温条件下裂解为含自由基的不稳定化合物,如C6H5·、C5H5CH2·、CH3CH2·等,它们经重组继续增加苯环数目,最终生成相对稳定的BaP。第三、建立利用吸附剂脱除芝麻油中BaP的方法,研究发现NORIT 8014-2、NORIT 8015-2 活性炭对BaP 的脱除效果明显好于普通活性炭,混合吸附剂脱除 BaP 和脱色的效果比单独活性炭及单独活性白土的效果好。第四、基于PAHs的结构相似性,建立同时检测芝麻油中PAHs含量的方法,该方法前处理简单,定性和定量较为准确,能够较好满足对芝麻油中PAH16的检测要求;在此基础上,探明芝麻炒籽工艺参数对PAHs生成的影响,发现,其影响程度大小为:焙炒时间>焙炒温度>扬烟次数>加水量;明确芝麻籽各成分对PAHs生成的贡献,发现,PAHs形成前体物的苯环物质产生于芝麻皮加热过程。分析芝麻焦油、皮和仁成分,提出了PAHss可能生成的两条路径。为保障芝麻油乃至植物油加工过程的安全性提供理论基础和调控策略。已在国内外重要学术期刊发表论文33篇,其中SCI/EI收录22篇,申请国家发明专利4项,获得省部级科学进步“一等奖”3项。
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DOI:
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发表时间:
2015
期刊:
现代食品科技
影响因子:
--
作者:
[石龙凯, 刘玉兰, 王莹辉, 张东东]
通讯作者:
张东东
Survey of polycyclic aromatic hydrocarbons of vegetable oils and oilseeds by GC-MS in China
我国植物油和油籽中多环芳烃的GC-MS调查
DOI:
10.1080/19440049.2016.1144935
发表时间:
2016-02
期刊:
Food Additives & Contaminants
影响因子:
--
作者:
[Long-Kai Shi, Dong-Dong Zhang, Yu-Lan Liu]
通讯作者:
Yu-Lan Liu
Kinetics of the epoxidation of soybean oil with H2O2 catalyzed by phosphotungstic heteropoly acid in the presence of polyethylene glycol
聚乙二醇存在下磷钨杂多酸催化 H2O2 环氧化大豆油的动力学
DOI:
10.1002/ejlt.201400614
发表时间:
2015-08-01
期刊:
EUROPEAN JOURNAL OF LIPID SCIENCE AND TECHNOLOGY
影响因子:
2.7
作者:
[Cheng, Weiwei, Liu, Guoqin, Jing, Lu]
通讯作者:
Jing, Lu
One-step solvent extraction followed by liquid chromatography–atmospheric pressure photoionization tandem mass spectrometry for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in edible oils
一步溶剂萃取液相色谱-常压光电离串联质谱法测定食用油中的多环芳烃
DOI:
10.1007/s00216-015-8571-z
发表时间:
2015-03
期刊:
Anal Bioanal Chem
影响因子:
--
作者:
[Long-Kai Shi, Yu-Lan Liu, Hua-Min Liu, Ming-Ming Zhang]
通讯作者:
Ming-Ming Zhang
DOI:
--
发表时间:
2015
期刊:
食品与机械
影响因子:
--
作者:
[马素换, 汪学德, 李梦华]
通讯作者:
李梦华
共 33 条
浸出芝麻油脱色过程中芝麻素与细辛素异构化机制及调控
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批准号:31972004
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:汪学德
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依托单位:
国内基金
海外基金