
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:食用油脂加工过程中3-氯丙二醇酯和缩水甘油酯的控制挑战与缓解策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月09日 来源:Food Chemistry Advances CS1.9
编辑推荐:
这篇综述系统探讨了食用油脂精炼过程中形成的3-单氯丙烷-1,2-二醇酯(3-MCPDEs)和缩水甘油酯(GEs)的生成机制、健康风险及全球管控标准,重点分析了温度、前体物(如DAG/MAG)和氯化物等关键影响因素,并提出了从农业种植到精炼工艺的全链条缓解策略(包括双温脱臭、冰冷凝等创新技术),为行业降低这类致癌性工艺污染物提供了重要参考。
食用油脂加工过程中的隐形威胁:3-MCPDEs与GEs的防控之道
在追求高品质食用油的今天,精炼工艺中意外生成的3-单氯丙烷-1,2-二醇酯(3-MCPDEs)和缩水甘油酯(GEs)正引发全球食品安全界的警惕。这些热诱导工艺污染物在高温脱臭阶段悄然形成,其前体物包括氯化物、甘油二酯(DAG)和甘油单酯(MAG),而棕榈油、米糠油等因高酶活性成为重灾区。
全球管控标准呈现显著差异:欧盟设定3-MCPD及其酯总和限值1250 μg/kg,GEs限值1000 μg/kg,而马来西亚对精炼棕榈油的要求更为严格(1.25 ppm)。值得注意的是,国际癌症研究机构(IARC)已将3-MCPD和缩水甘油列为2B类致癌物,动物实验显示其可导致肾脏肿瘤和生殖系统损伤,每日允许摄入量(TDI)被严格控制在2 μg/kg体重以下。
形成机制揭秘
3-MCPDEs的生成遵循不可逆路径:氯化物前体在>200°C条件下释放活性氯,通过亲核攻击甘油酯的酰氧鎓离子中间体,最终形成3-MCPD单酯或二酯。有趣的是,pH值在4时生成量达到峰值(9509.8 μg/kg),而间歇加热比持续加热更有利于控制含量。GEs则主要源于DAG的热重排,在>240°C时生成速率骤增(8 ppm/h),但可通过双温脱臭技术降低90%以上。
创新缓解策略
农业环节的防控始于品种选育,低脂肪酶活性的油料品种可减少DAG生成。收获后即时灭菌处理(如棕榈果蒸汽杀菌)能有效抑制酶解。精炼阶段的突破性技术包括:
• 冰冷凝系统(<1.5 mbar真空)实现低温脱臭(<240°C)
• 双阶段溶剂洗涤(乙醇:水梯度)降低GEs达76.9%
• 酸化活性白土处理使缩水甘油棕榈酸酯(GP)发生开环酯交换
• 短程分子蒸馏联合温和脱臭(180°C/120min)
行业实践表明,采用特殊品质原油(FFA<2.5% + DAG<4%)配合化学精炼,可使污染物降低80%以上。而新兴的阳离子交换树脂后处理技术,更展现出对3-MCPDEs的选择性吸附潜力。
未来挑战在于平衡工艺优化与成本控制,如双温脱臭技术虽效果显著,但需要改造现有设备。随着更多国家将此类污染物纳入监管,全产业链协同防控将成为必然选择——从农田的氯管控开始,到工厂的创新工艺应用,共同守护食用油的安全底线。
生物通微信公众号
知名企业招聘