食品中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯研究进展

3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)作为一种公认的食品污染物已有数十年之久随着对3-MCPD的深入研究,在越来越多的食品中检测出较高含量的3-MCPD.最近的研究发现3-MCPD更多地以酯化形式存在于咖啡、婴幼儿配方奶粉及食用油等很多食品中这些存在于食品中的3-MCPD脂肪酸酯(3-MCPD酯)在一定条件下能够释放3-MCPD,从而引起对机体的毒性作用 目前已有研究报道了3-MCPD棕榈酸单酯在动物体内的急性毒性作用和细胞毒性作用,因此,进一步深入研究3-MCPD酯的毒性显得尤为重要本文对3-MCPD酯在食品中的存在及影响因素、检测方法、代谢转化以及毒性研究进行了综述.     

食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯的研究进展

近些年国际上关于食用油污染物——3-氯-1,2丙二醇酯的话题屡见不鲜。作为一种对于人体具有潜在危害的非营养成分,研究食用油中3-氯-1,2丙二醇脂的形成机理以及危害对食用油的安全性有着重要的意义。本文主要阐述食用油中的污染物——3-氯-1,2丙二醇脂的来源、检测方法、形成机理以及去除方法。      

食品中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯的检测方法及防控措施研究进展

3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-monochloropropane-1, 2-diol fatty acid esters, 3-MCPD酯)是一种在食品加工过程中产生的化学污染物,其在精炼植物油、脂肪、酱油甚至婴儿配方奶粉中含量均相对较高。3-MCPD酯已被证明可在体内诱导产生肾脏毒性、生殖毒性、神经毒性、免疫毒性和致突变性作用,对人类健康存在潜在风险,引起了国内外的广泛关注和高度重视。国际和我国已设立了对3-MCPD酯的检测标准,但是检测方法烦琐、耗时,安全隐患较大,对实验室仪器要求高,因此,建立简单、快速、适用性强的3-MCPD酯检测方法对食品中3-MCPD酯的污染水平监测、暴露评估和风险防范等具有重大的意义。本文综合介绍了国内外最新的3-MCPD酯监测方法,并对相关的检测方法及其适用范围进行了简单概括,根据3-MCPD酯的影响因素综合描述了对各种食物中3-MCPD酯控制措施,并展望了3-MCPD酯未来发展方向。     

3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯的代谢及毒理学研究进展

3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-MCPD酯)主要是植物油脱臭过程中产生的一类过程污染物, 其在生物体内经脂肪酶水解会生成3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD), 3-MCPD具有神经、肾脏、遗传毒性以及潜在的致突变性, 是国际公认的食品污染物。近年来国内外学者对于3-MCPD酯的毒理学研究逐渐增多, 研究发现3-MCPD酯的毒性作用范围与游离3-MCPD的毒性作用范围相同, 这支持酯键断裂形成游离3-MCPD, 并且主要由3-MPCD施加毒性的观点。虽然3-MCPD酯相比游离3-MCPD的急性毒性较低, 但2种化合物都产生广泛的肾组织病理学包括肾小球损害和肾小管上皮细胞增生及睾丸毒性。本文主要对3-MCPD酯的生物代谢及毒性研究进行了概述, 旨在给国内相关毒理学研究提供参考, 并有助于后续健康风险评估工作的开展。     

菜肴中3-氯-1,2-丙二醇及其酯的含量分析

为了解我国饮食中3-氯-1,2-丙二醇(3-monochloro-1,2-propanediol,3-MCPD)及3-MCPD酯的含量范围,并为制定我国饮食中3-MCPD酯的最大每日耐受摄入量提供数据支撑,本实验以菜肴(39种)为分析对象,样品经酸水解,七氟丁酰基咪唑衍生后,进气相色谱-串联质谱定量分析。该方法线性良好,相关系数为0.997 2～0.999 5;3-MCPD的加标回收率在95.0%～115.0%之间,相对标准偏差在2.9%～6%之间。结果表明,所有检测菜肴中均检出3-MCPD酯和3-MCPD,其在菜肴中的存在具有普遍性;餐馆菜肴中3-MCPD酯和3-MCPD的平均含量为516.11μg/kg和17.88μg/kg,而食堂菜肴中的含量较低,分别为75.86μg/kg和10.43μg/kg。在不同的烹饪方式产生3-MCPD酯和3-MCPD的量不同,含量由高到低依次为炸>干锅>炒>烧>炖。根据3-MCPD和3-MCPD酯暴露量计算结果,食堂菜肴均未超联合国粮食与农业组织/世界卫生组织联合食品添加剂专家委员会推荐的暂定每日最大耐受摄入量(provisio...     

动植物油脂中3-氯-1,2-丙二醇酯的研究进展

随着对氯丙醇的深入研究和检测技术的不断更新,在越来越多的食品中检测出高含量的氯丙醇。目前,有许多关于在动植物油脂中检测出3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)酯的报道,并得出油脂精炼过程是产生3-MCPD酯的主要途径,精炼工艺中的脱臭工序是3-MCPD酯形成的关键工序。假设3-MCPD酯的含量按照100%转化,则转化生成的3-MCPD将远远超过每日最大耐受量(TDI)2μg/kg。因此,本文对3-MCPD酯的来源及影响因素、检测方法和其在动植物油脂中的发展趋势进行了综述。     

食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯检测方法的研究进展

3-氯-1,2-丙二醇酯(3-MCPD酯)是油脂精炼过程中引入的又一潜在危害因子,它是3-氯丙醇与脂肪酸的酯化产物.目前3-MCPD酯测定方法的研究已成为当今食品安全检测的一大热点.本文综述了近几年来国内外食用油中3-MCPD酯的检测方法,包括酸催化酯交换间接测定法、碱催化酯交换间接测定法以及直接测定法,详细介绍了各种检测方法的研究现状及优缺点,并讨论了未来3-MCPD酯检测技术的研究发展方向,为今后我国建立食用油中3-MCPD酯标准分析方法提供参考和依据.     

食品中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯研究进展

3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）作为一种公认的食品污染物已有数十年之久。随着对3-MCPD的深入研究,在越来越多的食品中检测出较高含量的3-MCPD。最近的研究发现3-MCPD更多地以酯化形式存在于咖啡、婴幼儿配方奶粉及食用油等很多食品中。这些存在于食品中的3-MCPD脂肪酸酯（3-MCPD酯）在一定条件下能够释放3-MCPD,从而引起对机体的毒性作用。目前已有研究报道了3-MCPD棕榈酸单酯在动物体内的急性毒性作用和细胞毒性作用,因此,进一步深入研究3-MCPD酯的毒性显得尤为重要。本文对3-MCPD酯在食品中的存在及影响因素、检测方法、代谢转化以及毒性研究进行了综述。      

食品污染物3-氯-1,2-丙二醇毒理作用的研究进展

氯丙醇类化合物3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)是目前国际上广为关注的食品污染物,最初发现在酸水解植物蛋白加工而成的食品中.近年来,许多食品特别是精制油中发现大量3-MCPD脂类,其能够在体内通过代谢途径产生3-MCPD.研究发现3-MCPD在啮齿类动物中存在明显的毒性作用,且具有种属和位点特异性.结合国内外毒理学研究成果,概述3-MCPD体内代谢途径,详细综述其急性毒理、致癌性以及遗传、生殖、免疫、神经毒性机制的研究进展,并展望了3-MCPD毒理学评价进一步研究的方向.     

油脂中3-氯丙二醇酯形成的化学反应机制

3-氯丙二醇酯是油脂及油脂食品在热加工过程中生成的副产物,目前被认为是潜在的食品安全危害因子之一.本文介绍了油脂中3-氯丙二醇酯形成的3种化学反应机制,普遍认为是氯离子的亲核进攻导致了3-氯丙二醇酯的形成.其中,第1种机制认为氯离子亲核反应的中间体环酰氧鎓离子是3-氯丙二醇酯的前体;第2种机制认为是亲核的氯离子直接攻击甘油骨架上的酯基或质子化羟基;第3种机制认为缩水甘油酯可能作为氯离子亲核反应的中间体而成为其前体.     

食用植物油中脂肪酸氯丙醇酯形成机制的研究进展

脂肪酸氯丙醇酯的污染是近年来国际上新出现的热点食品安全问题之一,尤其是脂肪酸3-氯-1,2-丙二醇酯（3-chlorine-1,2-propylene glycol ester,3-MCPD酯）污染问题更为突出。研究表明,食用植物油中3-MCPD酯主要形成于精炼过程,而未精炼的食用植物油几乎不含3-MCPD酯。欧盟国家已对食用植物油中3-MCPD酯的形成机制开展了相关研究。本文主要对食用植物油种类、可能的前体物质、精炼工艺与3-MCPD酯形成的关系加以综述。     

煎炸方式和煎炸食材对花生煎炸油中3-氯丙醇酯和缩水甘油酯含量的影响

以花生油为煎炸油,采用不同煎炸方式（连续煎炸32 h、间歇煎炸15 h）对不同食材（油条、薯条、鸡翅、豆腐）进行煎炸实验,并对煎炸过程所取油样中3-氯丙醇酯（3-monochloropropane-1,2-diol esters,3-MCPDE）、缩水甘油酯（glycidyl esters,GEs）含量和极性组分（polar components,PC）质量分数进行检测,分析煎炸方式和煎炸食材对花生煎炸油中3-MCPDE和GEs含量的影响。结果表明：在32 h连续煎炸过程中,油条、薯条、豆腐、鸡翅及空白煎炸油中3-MCPDE含量由初始的0.84 mg/kg分别于煎炸12、4、12、16、8 h时达到最大值（分别为2.08、2.96、17.45、7.12、8.02 mg/kg）,之后呈现下降趋势;GEs含量从初始的2.43 mg/kg至连续煎炸32 h时分别升高至20.80、7.20、5.00、2.10、66.34 mg/kg;PC质量分数达到27%的限量时,不同食材煎炸油中3-MCPDE和GEs总量排序为：空白煎炸油（66.51 mg/kg）＞油条煎炸油（21.48 mg/kg）＞豆腐煎炸油（12.93 mg/kg）＞薯条煎炸油（8.51 mg/kg）＞鸡翅煎炸油（6.60 mg/kg）。在15 h间歇煎炸过程中,煎炸开始3 h后,油条、薯条、豆腐、鸡翅及空白煎炸油中3-MCPDE含量由最初的0.84 mg/kg分别升高至9.96、2.17、4.60、11.02、5.41 mg/kg,至15 h煎炸结束时,其含量又分别变化为3.51、1.58、12.88、11.81、3.72 mg/kg;GEs含量由最初的2.43 mg/kg分别增加至46.47、9.06、9.00、40.36、47.05 mg/kg;经15 h间歇煎炸,5 种煎炸油PC质量分数均未超标,此时3-MCPDE和GEs总量排序为：鸡翅煎炸油（52.17 mg/kg）＞空白煎炸油（50.87 mg/kg）＞油条煎炸油（49.98 mg/kg）＞豆腐煎炸油（21.88 mg/kg）＞薯条煎炸油（10.64 mg/kg）。同样的煎炸方式、不同食材煎炸油中3-MCPDE、GEs及PC 3 种组分的总相对含量增幅排序为：32 h连续煎炸时,空白煎炸油＞油条煎炸油＞薯条煎炸油＞鸡翅煎炸油＞豆腐煎炸油;15 h间歇煎炸时,鸡翅煎炸油＞油条煎炸油＞空白煎炸油＞豆腐煎炸油＞薯条煎炸油。同样的煎炸食材,煎炸时长相近（间歇煎炸15 h、连续煎炸16 h）时,连续煎炸油中3-MCPDE、GEs及PC 3 种组分总相对含量的增幅普遍低于间歇煎炸。综上,油脂煎炸过程中形成3-MCPDE和GEs的含量及其安全风险应引起高度关注。     

油脂微波加热模型中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯的形成

通过建立油脂微波加热模型,研究不同的油脂微波加热后3-氯-1,2-丙二醇（3-chloropropane-1,2-diol,3-MCPD）脂肪酸酯含量的变化情况以及NaCl溶液、pH值、时间、不连续微波和金属离子等因素对3-MCPD脂肪酸酯形成的影响。结果表明：1）熟榨植物油微波加热后3-MCPD脂肪酸酯含量增加均超过9 mg/kg,远超过其他植物油。2）3-MCPD脂肪酸酯含量随NaCl的质量浓度增加而增加,随NaCl溶液体积分数的增加呈先增加后减少趋势。3）酸性环境促进3-MCPD脂肪酸酯形成。4）微波加热10 min内,3-MCPD脂肪酸酯含量与时间呈正相关。5）微波总时间一定的情况下,不连续微波产生的3-MCPD脂肪酸酯明显少于连续微波。6）金属离子作为催化剂参与活性中间物的形成,能明显地促进3-MCPD脂肪酸酯的形成。上述结果可为食品微波加工处理过程中危害物3-MCPD脂肪酸酯的控制研究提供数据支持。     

橄榄二酯油烘焙苏打饼干中3-氯丙醇酯、缩水甘油酯产生规律及其质构分析

以橄榄甘油二酯油为原料,制作苏打饼干,考察甘油二酯（diglycerides,DAG）含量、烘焙温度、盐添加量、烘焙时间对饼干中3-氯丙醇酯（3-monochloropropane-1,2-diol esters,3-MCPDE）和缩水甘油酯（glycidyl esters,GE）及饼干硬度和黏度的影响。结果表明,苏打饼干中3-MCPDE和GE的最高含量分别为1.05 mg/kg和0.37 mg/kg,且烘焙过程中3-MCPDE含量与烘焙温度和盐添加量呈正相关,在170℃以上时GE含量随烘焙温度升高而增加。但烘焙时间和DAG质量分数对3-MCPDE和GE的产生无显著影响（P>0.05）。综上,橄榄甘油二酯油应用于烘焙苏打饼干具有良好的安全性和改善产品质构的效果,同时控制烘焙温度和盐添加量能在一定程度降低苏打饼干中3-MCPDE和GE的含量。     

Occurrence of 3-chloropropane-1,2-diol and its esters in coffee

Fifteen coffee samples comprising green, roasted, decaffeinated and instant coffees were analysed for their content of free and bound 3-chloropropane-1,2-diol (3-MCPD). Green coffees contained only traces of the free 3-MCPD. 3-MCPD in roasted coffees was found at the level of 10.1–18.5 µg/kg. The highest 3-MCPD level of 18.5 µg/kg was found in one instant coffee sample and in coffees with very long time application during roasting. The final colour of the roasted coffee beans was directly linked to the 3-MCPD formed, the darker beans having the greatest concentration, and arabica coffees contained lower 3-MCPD levels than robusta coffees. The level of bound 3-MCPD varied between 6 µg/kg (soluble coffees) and 390 µg/kg (decaffeinated coffee) and exceeded the free 3-MCPD level 8–33 times. Arabica coffees contained higher levels of the bound 3-MCPD than robusta coffees. The recognised precursors of 3-MCPD (salt, glycerol, lipids) were also determined and their influence on the formation of the free and bound 3-MCPD was discussed.     

Updated occurrence of 3-monochloropropane-1,2-diol esters (3-MCPD) and glycidyl esters in infant formulas purchased in the United States between 2017 and 2019

ABSTRACT

Fatty acid esters of 3-monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD) and glycidol are potentially carcinogenic and/or genotoxic processing contaminants that are formed during the process of edible oil refining. Because of their toxicological properties, the presence of these compounds in refined oils and foods containing these oils, particularly infant formula, poses a potential food safety concern. For this reason, recent research efforts have focussed on the development of methods for the analysis of MCPD and glycidyl esters in infant formula in order to estimate levels of exposure. This work presents occurrence data for 3-MCPD and glycidyl esters in 222 infant formulas purchased in the United States between December 2017 and January 2019. The results of this study show a wide range of contaminant concentrations across four different manufacturers, with average bound 3-MCPD concentrations ranging from 0.035 µg g^?1 to 0.63 µg g^?1 and average bound glycidol concentrations ranging from 0.019 µg g^?1 to 0.22 µg g^?1. The data suggest that manufacturers B and C source palm oil produced with mitigation measures, leading to reduced amounts of 3-MCPD and glycidyl esters in their infant formulas. Additionally, comparison with a previously published study in our laboratory of the occurrence of 3-MCPD and glycidyl esters in infant formula purchased in the U.S. between 2013 and 2016 revealed that, since 2016, contaminant concentrations have decreased in products produced by manufacturers A, B, and C, while contaminant amounts in formulas from manufacturer D have slightly increased.     

Formation of 3-chloropropane-1,2-diol in systems simulating processed foods

Formation of 3-chloropropane-1,2-diol (3-MCPD) from the precursors glycerol, triolein and soy lecithin in the presence of sodium chloride was studied. The precursors were reacted with sodium chloride in an emulsion stabilised with an emulsifier under conditions which modelled the thermal treatment of foods during processing. Three sets of experiments were carried out aimed to monitor the influence of various factors (NaCl, water content and temperature) on the yield of 3-MCPD. The formation of 3-MCPD strongly depended on the concentration of NaCl and reached a maximum level at about 4–7% NaCl. The highest amount of 3-MCPD was formed in media containing approximately 13–17% water. The amount of 3-MCPD increased with increasing temperature over the range 100–230 °C and reached its highest value at 230 °C. The production of 3-MCPD was also followed in models very closely related to selected foods which had been shown to have a high potential to yield 3-MCPD during processing (salami, beefburgers, processed cheese, biscuits, crackers, doughnuts). The highest levels of 3-MCPD were formed in models simulating salami as they had the highest content of both fat and salt of all the samples. The lowest amount of 3-MCPD was formed in the models simulating biscuits and crackers as they had a low salt content and, at the same time, their water content was below the optimum level.     

单糖与氯化钠模型反应中3-氯-1,2-丙二醇的形成

以"单糖+氯化钠+水"为模型进行热反应,研究3-氯-1,2-丙二醇(3-monochloropropane-1,2-diol,3-MCPD)的形成机理和消长规律。结果表明,在"葡萄糖+氯化钠+水"模型反应中,反应温度对3-MCPD的形成影响最大,其次是氯化钠添加量、反应时间和葡萄糖添加量;在"单糖+氯化钠+水"模型中,6种单糖都生成了3-MCPD,其中核糖和氯化钠反应生成的3-MCPD量最大(30.604μg/kg),果糖生成的量最小(2.498 6μg/kg);在"葡萄糖+氯化钠+水"模型中,反应后生成的挥发性成分5-羟甲基糠醛含量最大,然后是糠醛和2,5-二甲酰基呋喃。根据实验结果探讨3-MCPD的形成机理,提出在单糖模型反应中缩水甘油可能是关键的中间体。