多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)种类繁多,是广泛存在与大气、河水、食品及动植物体内的一大类环境有机污染物,根据分子中苯环数目不同,可将PAHs分为两大类:轻质多环芳烃(LPAHs)和重质多环芳烃(HPAHs)。为对PAHs的污染情况进行全面的控制监测,欧盟对食用油脂中Ba P的含量作出不得超过2μg/kg限量的同时,也对四种PAHs(苯并[a]蒽、?、苯并[a]荧蒽和苯并[a]芘,即PAH4)的总量作出了规定,PAH4总量不得超过10μg/kg。为对植物油脂中PAHs的形成及脱除进行系统的研究,本文首先在GB/T 23213—2008《植物油中多环芳烃的测定气相色谱―质谱法》的基础上,对油脂中PAHs的检测方法进行优化,对植物油料和食用植物油中的PAHs进行检测分析研究;接着研究油籽焙炒条件对炒香型油脂中PAHs含量的影响,确定了炒籽过程的控制技术;其次在保证炒香型油脂风味及维生素E(VE)、甾醇营养成分的同时,研究高效脱除其PAHs的工艺技术;炒香型油脂多采用“预榨-浸出”制取工艺,由于预榨饼中PAHs在浸出溶剂(己烷)中的优良溶解性,浸出毛油中含有较高浓度的PAHs,同时因浸出毛油中的残留溶剂和溶解更多的色素,浸出毛油必须采取吸附脱色、水蒸气蒸馏脱臭等精炼工艺,因此最后研究了对压榨饼浸出油脂进行吸附脱色、水蒸气蒸馏脱臭,在高效脱除其中PAHs的同时,对其反式脂肪酸(TFA)、VE含量等进行研究。为炒香型油脂和非香型油脂中多环芳烃的控制和脱除,为食用油品质安全的提升提供了可靠的技术支持。(1)对GB/T 23213—2008进行优化,建立了一种分离效果好,检出低,有机溶剂消耗小的同位素稀释法定量法检测食用油脂和植物油料中16种PAHs的GC—MS方法。16种目标物在1~100μg/kg范围内,线性相关系数为0.9989~0.9999,检出限为0.06~0.17μg/kg,定量限为0.18~0.56μg/kg。16种目标化合物在2、5、10μg/kg加标水平下的回收率在84.26%~115.31%之间,相对标准偏差在0.12%~10.36%之间(n=6)。对21份植物油样品的检测结果显示:Ba P含量为0.24~24.69μg/kg,PAH4含量为1.11~112.72μg/kg,依据GB 2716—2005的限量标准,Ba P总合格率为85.71%,依据欧盟No 835/2011限量标准,Ba P和PAH4总合格率为76.20%、71.43%;浓香型油脂中Ba P和PAH4污染较普通油脂严重;对16份植物油料样品的检测结果显示:Ba P、PAH4、HPAHs、LPAHs、PAH16的含量为0.10~2.50、1.37~19.39、1.24~11.26、108.19~402.55、112.80~413.71μg/kg,Ba P、PAH4、PAH16含量普遍较低,HPAHs和LPAHs对PAH16总量的贡献率为0.46%~4.5%、95.50~99.54%,LPAHs中的Nph和Phe污染最为严重,对PAH16总量的贡献率达到14.92%~55.77%、18.31%~44.11%。(2)通过对葵花籽仁和油菜籽进行焙炒实验,研究焙炒条件对炒香型油中PAHs的影响。发现:随着焙炒温度的增加、焙炒时间的延长,葵花籽仁和菜籽中Bap、PAH4含量都呈现上升的趋势,焙炒条件对葵花籽仁中PAHs含量的影响要大于菜籽。综合欧盟对Ba P和PAH4的限量规定,以及焙炒油料的色泽、风味及理化指标的变化,建议葵花籽仁和菜籽的合理焙炒温度不超过160℃,葵花籽仁的焙炒时间不超过30 min,菜籽的焙炒时间不超过40 min。在160℃下,对葵花籽仁和菜籽连续焙炒30 min,发现,葵花籽仁中Bap、PAH4的含量分别从原料的0.15、2.79μg/kg增加至0.64、4.64μg/kg,菜籽中Bap、PAH4的含量分别从原料的0.15、5.80μg/kg增加至0.78、8.30μg/kg,Bap和PAH4含量均未超过欧盟限量,LPAHs的含量要远大于HPAHs。(3)分析比较了不同吸附剂对浓香葵花籽油风味、脂肪酸组成、VE、甾醇含量的影响以及对PAHs的脱除效果。结果表明,吸附剂对PAHs的脱除效果大小依次为Norit活性炭>WY活性炭>活性白土;白土不仅使浓香葵花籽油香味损失严重,还会使油脂染上白土异味;白土对VE及甾醇的保留效果最好,Norit活性炭保留效果最差;吸附试验对油脂的脂肪酸组成几乎没有影响。能对浓香葵花籽油中PAHs高效脱除同时又能较好保留其香味和营养成分的最优吸附条件为:Norit活性炭用量为油重0.3%,吸附时间25 min,吸附温度110℃。此时葵花籽油中Ba P、PAH4、HPAHs、LPAHs及PAH16的脱除率分别达到99.57%、95.25%、97.14%、80.64%及82.62%,VE损失率为22.08%,甾醇损失率为32.92%,风味得分为8.17(满分10)。若仅考虑Ba P和PAH4达到欧盟的限量指标,选取Norit活性炭用量0.05%即能达到要求,此时Ba P、PAH4残留量为0.37、5.12μg/kg,VE损失率为7.31%,损失率为11.63%,风味得分为8.50。(4)研究了混合吸附剂(活性白土+WY活性炭)对浸出葵花籽油中PAHs及色泽的脱除效果,综合考虑Ba P、PAH4、HPAHs、LPAHs、PAH16的脱除效果及脱色率,最佳工艺条件为:混合吸附剂用量为油重的3%+1%,吸附温度110℃,吸附时间35 min,此时各指标的残留量分别为0.02、2.09、0.83、42.18、43.01μg/kg,脱除率达到99.88%、95.49%、97.63%、83.63%、85.71%及79.43%,罗维朋比色Y值15,R值0.1,色泽达到了一级油的指标;若仅考虑Ba P和PAH4的残留量达到欧盟的限量,当使用2%活性白土+0.2%WY活性炭作为混合吸附剂,就可以满足要求,此时Ba P和PAH4的含量为0.15、2.25μg/kg,油脂色泽为Y15,R1.2,达到了一级油的标准。(5)研究了水蒸气蒸馏脱臭对浸出葵花籽油中PAHs脱除、TFA生成和营养成分损失的影响。随着脱臭温度的升高及脱除时间的增加,PAHs的脱除率越高,葵花籽油中TFA的含量的升高同时,VE的含量也随之降低。在260℃、120 min条件下,葵花籽油中Ba P、PAH4、HPAHs、LPAHs、PAH16的含量下降到1.21、8.28、16.62、23.83、40.44μg/kg,脱除率分别为89.64%、86.36%、69.94%、92.39%、89.02%,水蒸气蒸馏脱臭对LPAHs的脱除程度远大于HPAHs;此时葵花籽油中TFA含量为3.25%,VE损失率为35.01%。260℃脱臭60 min就能使葵花籽油中的Ba P降到国标水平,但要降到欧盟水平需延长脱臭时间到120 min,此时TFA含量大增,VE含量大减。