炒籽胡麻油中3-氯-1,2-丙二醇酯形成机理及消长规律研究

3-Chloropropane-1, 2-diol ester (3-MCPD ester) contamination is one kind of new international hotspot security problems that has been emerged in plant oil in recent years. Study on the formation mechanism of 3-MCPD ester during processing plays important roles in plant oil safety. The applicant’s early research found that 3-MCPD ester also existed in roasted flaxseed oil, but their definite synthetic pathway isn’t clear until now. Based on the previous study, 13C stable-isotope technique was used to mark the carbonyl carbon of glyceride in flaxseeds. Then the flaxseed oil was extracted from flaxseeds roasted at different temperatures, and the key intermediates synthesized during the process of 3-MCPD ester formation were identified by using UPLC-MS/MS and NMR, and the synthetic linear model of 3-MCPD ester was constructed by making a comparation with blank control. On the base of above research, the content of 3-MCPD ester was detected by using GC-MS/MS coupling with MSPD-SPE, and each step of synthetic linear model of 3-MCPD eater was verified. Then the key synthetic pathway and mechanism of 3-MCPD ester should be clarified. The influence of refining process on all key steps of 3-MCPD ester synthesis was analyzed systematically to illuminate growth and decline regularity of 3-MCPD ester. The theoretical and practical support would be provided with flaxseed oil quality-control and product’s promotion in China.

3-氯-1, 2-丙二醇酯（3-MCPD酯）的污染是近年国际上新出现的热点植物油安全问题之一，研究加工过程中3-MCPD酯的形成机理对植物油安全性具有重要意义。申请者发现炒籽胡麻油中也存在3-MCPD酯，但其具体合成机制尚不清楚。故本项目拟在现有研究基础上，采用稳定同位素13C技术标记胡麻籽中甘油酯的羰基碳，经不同温度炒籽压榨取油后，采用核磁共振技术（NMR）和UPLC-MS/MS筛选获得形成3-MCPD酯的关键中间体，结合空白对照，建立3-MCPD酯线性合成模型；在此基础上，采用基质固相分散结合固相萃取技术（MSPD-SPE）和GC-MS/MS等技术对线性合成模型各个步骤进行验证，明确胡麻油中3-MCPD酯形成的关键途径及形成机制；通过分析精炼工艺对3-MCPD酯关键合成步骤的影响，探明精炼过程中3-MCPD酯的消长机律。本项目的研究将为我国胡麻油产品升级和品质控制提供理论和实践依据。

3-氯-1, 2-丙二醇酯（3-MCPD酯）的污染是近年国际上新出现的热点植物油安全问题之一，研究胡麻油中3-MCPDE的形成机理以及消长规律对胡麻油的安全有着重要的意义。申请者主要通过对胡麻油中3-MCPDE分析检测方法的优化，系统研究了炒籽不阶段及各精炼工序中3-MCPDE的消长规律，并基于3-MCPDE生成模型构建初步明晰炒籽胡麻油中3-MCPDE的形成机理，提出了调控炒籽胡麻油中3-MCPDE的简单措施。相关详细研究内容及数据概述如下：（1）采用固相微萃取结合气相色谱-负化学离子源-质谱(GC-NCI-MS)联用技术，建立了测定胡麻油中3-氯丙醇酯3-MCPDE含量的分析方法，该方法在0.01~0.10mg/kg范围内线性关系良好(r2=0.9974)，检出限5μg/kg，定量限为20μg/kg，经检测市售3个胡麻油样本，3-MCPDE的含量在0.3077~1.2059mg/kg。（2）在检测方法建立的基础上，设置不同炒籽温度对胡麻油中3-MCPDE进行分析研究。研究发现低温炒籽温度范围（25℃~105℃），油样中 3-MCPDE 含量基本保持不变，炒籽温度高于105℃之后，随着温度的升高油样中3-MCPD 的含量逐渐增加；当炒籽时间大于30 min后，油样中 3-MCPDE 含量趋于稳定，但3-MCPDE的含量均小于100 μg/kg，所以炒籽温度以及炒籽时间对于初榨胡麻油中3-MCPDE的含量影响不大。（3）对胡麻油不同精炼环节中3-MCPDE进行分析检测，研究发现3-MCPDE主要是在脱臭环节的高温条件下产生，胡麻油中的氯含量对胡麻油中3-MCPDE的生成有重要影响，对脱色后的胡麻油进行8%的蒸馏水水洗或者6%的乙醇溶液（75%）洗涤可以分别降低胡麻油中49.5%和56.1%的 3-MCPDE的生成。（4）课题组通过建立3-MCPDE模式反应体系发现在高温条件下胡麻油中不仅存在3-MCPDE (0.852 mg/kg)，还存在有部分的2-MCPDE (0.364 mg/kg)，而未检测到1,3-DCPE和2,3-DCPE，这表明3-MCPD不是经过Cl-直接取代，并且随着油脂中反式脂肪酸的升高，油中3-MCPDE也成增长趋势。本项目的研究结果将有助于阐明胡麻油中3-MCPDE形成的具体机制，可为我国胡麻油品质控制和调控提供理论和实践依据。