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。

食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯的研究进展

3-氯-1,2-丙二醇酯是形成于食用油加工过程中的污染物质。在对食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯文献分析的基础上,综述了食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯的研究进展,主要包括氯丙醇类物质的结构类型;不同国家和地区的污染水平现状及限量标准;近期建立的检测方法;氯化物和脂类前体物质以及形成原理;精炼前、精炼中和精炼油到成品油3个阶段的控制措施。同时指出了现阶段主要存在的问题,并对今后研究的方向和重点进行了展望。旨在为完善有效控制油脂加工过程中3-氯-1,2-丙二醇酯的产生、保障油脂安全提供依据。

无催化剂条件下聚(癸二酸-1,3-丙二醇)酯的合成及其分子质量研究

在无催化剂条件下,采用直接熔融缩聚的方法合成了聚(癸二酸-1,3-丙二醇)酯,并通过凝胶渗透色谱(GPC)测其分子质量,同时考察了单体摩尔比及反应时间对产物组成及分子质量的影响。结果表明,反应体系中丙二醇用量越多时,体系中生成不同分子质量产物的多组分现象就越明显,产物的分子质量也较小;而反应体系中丙二醇用量较少时,则有利于产物的均一化,产物的分子质量也较大。此外,反应时间的延长有利于增大产物的分子质量,也增加高分子质量组分在产物中的含量。

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。

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。

1,3-丙二醇双磺基琥珀酸异辛酯钠的合成及性能研究

采用碳基固体酸为催化剂,顺丁烯二酸酐、1,3-丙二醇、异辛醇为原料进行单酯化和双酯化反应,再与亚硫酸氢钠进行磺化反应,生成1,3-丙二醇双磺基琥珀酸异辛酯钠(GSS362)。在反应优化条件下,重复实验的产物收率均在95%以上。对产物结构进行了IR光谱和质谱表征分析。测定了产物的性能,临界表面张力(γCMC)19.9 m N/m、临界胶束浓度(CMC)0.869×10-3mol/L、乳化力29.7 min(1.0%)、渗透力3.4 s、耐硬水能力35.5 min;毒性较低,为弱致敏物;不具有爆炸性,撞击敏感度实验结果为"-";在实验条件下28 d生物降解结果为47%。

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。

9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸二(1,3-丙二醇)酯的合成与晶体结构

以9,9-二辛基-2,7-二溴芴、硼酸三亚甲酯为原料一锅合成了9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸二(1,3-丙二醇)酯,运用NMR、XRD、元素分析仪、质谱等对产物进行了表征.

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0.9972~0.9995;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(provisional maximum tolerable daily intake,PMTDI),餐馆菜肴中3-MCPD的摄入量未超标,而3-MCPD酯为PMTDI值的2.2倍。

超高效合相色谱-串联质谱法测定食用植物油和油条中15种3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯

建立了超高效合相色谱-三重四极杆质谱(UPC2-MS/MS)测定食用植物油和油条中15种3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-MCPDE)含量的方法。3-MCPDE的结构与甘油酯极为相似,因此很难将其从植物油中分离出来。为降低基质干扰,实验以不同极性的溶剂依次洗脱载有样品的氨基填料层析柱,用UPC2和ACQUITY QDa质谱检测器分析每单元洗脱液以绘制洗脱曲线。分段收集的洗脱液经混合、浓缩和过滤后,以Viridis HSS C18 SB色谱柱(150 mm×2.1 mm,1.8μm)为分析柱,超临界CO2和40%乙腈甲醇溶液(含0.1%甲酸)为流动相梯度洗脱,以97%异丙醇水溶液(含0.2%氨水)为补偿液,用配备电喷雾电离源的三重四极杆质谱在正离子、多级反应监测模式下测定,外标法定量。结果表明:15种3-MCPDE在各自范围内线性关系良好(相关系数(r2)≥0.9973),检出限为0.01~0.68μg/L(S/N=3),定量限为0.04~1.74μg/L(S/N=10);在3个加标水平下的平均回收率为81.6%~98.5%(n=9),相对标准偏差为1.8%~6.4%。利用该法对实际样品进行检测,并对考察范围以外的疑似3-MCPDE化合物进行了分析。该法基质兼容性强,操作简便,灵敏度高,专属性好,绿色环保,较传统方法极具优势,用于测定植物油和油条中3-MCPDE单体的种类和含量,结果满意;但该法也存在定性能力较弱、定量过度依赖单体标准品、单酯较二酯离子化效率低等问题,可作为后期研究关注的方向。

固相萃取/液相色谱-串联质谱法测定油脂中的3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯

建立了固相萃取/液相色谱-串联质谱检测油脂中3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯(3-MCPD-DP)的分析方法。油脂经溶解后,以自填装PSA+C18吸附剂的固相萃取柱净化,ThermoFisher Accucore C18色谱柱分离,以10 mmol/L甲酸铵甲醇溶液和10 mmol/L甲酸铵异丙醇溶液为流动相梯度洗脱,电喷雾正离子模式扫描,多反应监测模式定性分析,内标法定量。对离子化条件、固相萃取吸附剂用量、洗脱条件、定容溶液等条件进行了考察。在优化条件下,3-MCPD-DP在0.5~1 000 ng/mL范围内线性关系良好(r2>0.999),方法检出限(S/N≥3)与定量下限(S/N≥10)分别为0.025 mg/kg和0.050 mg/kg。在橄榄油样品中加标量为0.1~0.5 mg/kg时,3-MCPD-DP的平均回收率为90.8%~102%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.1%~3.0%。该方法前处理简单快速、灵敏度较高,可满足油脂中3-MCPD-DP的检测要求。

食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯的控制研究进展

从3-氯-1,2-丙二醇酯在各类食用油中的暴露水平及其在食用油加工过程中的控制方法两方面进行分析,旨在为控制食用油中3-氯-1,2-丙二醇酯的产生、提高食用油的安全性提供理论指导。

固体酸催化合成硼酸二(3-硬脂酰氧基-1,2-丙二醇)酯

以硼酸二(3-羟甲基-1,2-丙二醇)酯和硬脂酸为原料,各种常见固体超强酸为催化剂,合成了硼酸二(3-硬脂酰氧基-1,2—丙二醇)酯。比较了各种常见固体超强酸对于该反应的催化活性,发现TiO2/SO42-型固体超强酸的催化活性最好。并探讨了TiO2/SO42-型固体超强酸的用量等因素对反应的影响。结果表明,TiO2/SO42-型固体超强酸催化活性高、催化速率快、化学稳定性好、重复使用性佳、环境友好。在最佳条件下,硼酸二(3-硬脂酰氧基-1,2-丙二醇)酯的收率可达85.3%。

食用植物油中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯的控制措施研究进展

文章综述了食用植物油中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-MCPDEs)的来源、毒性及控制方法。植物油在精炼过程中容易产生具有肾脏毒性、生殖毒性和遗传毒性的3-MCPDEs,其产生机制主要存在于氯离子SN2亲核进攻、环酰氧鎓离子中间体和缩水甘油酯中间体。在植物油加工过程中,通过从精炼前油料的采收储藏、精炼环节(脱胶、碱炼、脱色和脱臭等)和成品油这三个阶段采取相应的控制措施来降低植物油中3-MCPDEs水平。

酶法合成3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D的研究

以环氧氯丙烷-D5为起始原料,经水解反应得到3-氯-1,2-丙二醇-D5,然后和棕榈酰氯在固定化脂肪酶催化下得到稳定同位素标记的3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D5。以消耗的环氧氯丙烷-D5计算,3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D5的总产率为52.4%。产品结构、纯度和氘同位素丰度经核磁共振波谱(NMR)、高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)等仪器表征确定,3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D5的色谱纯度和氘同位素丰度均高于99.0%。该化合物可以作为稳定同位素内标试剂,用于油脂中3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯的含量检测。

气相色谱-质谱联用测定奶粉中3-氯-1,2-丙二醇酯的不确定度评定

采用实验室方法气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定奶粉中3-氯-1,2-丙二醇酯含量.按照其测定方法,分析其不确定度来源,评定不确定度分量,并根据评估结果提出改进建议.结果表明,GC-MS测定奶粉中3-氯-1,2-丙二醇酯含量的不确定度主要来自于样品定量所带来的不确定度以及标准溶液与内标溶液配制带来中的不确定度,样品称重所带来的不确定度较小.

河南省市售食用植物油中氯丙醇酯污染状况分析

旨在为河南省食品安全风险监测提供参考,对河南省市售的205份食用植物油中3-氯-1,2-丙二醇酯(3-MCPD酯)和2-氯-1,3-丙二醇酯(2-MCPD酯)的污染状况进行调查分析。结果显示:205份食用植物油中,3-MCPD酯污染水平高于2-MCPD酯,其中3-MCPD酯检出率为79.0%,均值为1.83 mg/kg,中位值为1.30 mg/kg;大豆油的3-MCPD酯检出率最高,为93.3%,中位值为1.72 mg/kg,其次是花生油,检出率为89.2%,中位值为1.06 mg/kg,橄榄油的3-MCPD酯和2-MCPD酯污染水平最低;2021年食用植物油中3-MCPD酯、2-MCPD酯检出率均高于2020年;城市、农村人群经由食用植物油摄入3-MCPD酯健康风险较低。不同食用植物油氯丙醇酯的污染水平差别较大,虽然居民经食用植物油摄入3-MCPD酯健康风险较低,但需要继续加强监测。

食用植物油中氯丙醇酯及缩水甘油酯的国家标准检测方法的改进

针对国家标准方法GB 5009.191-2016《食品安全国家标准食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的测定》第三法中存在的目标物响应偏低、净化过程复杂等问题,优化了酯键断裂反应条件、净化方式及衍生条件,提出了气相色谱-串联质谱法测定食用植物油中2-氯-1,3-丙二醇酯、3-氯-1,2-丙二醇酯及缩水甘油酯的方法。改进的试验条件如下:使用含0.5 mol·L^(-1)甲醇钠的甲醇溶液在室温下反应6 min,将氯丙醇酯水解为相应的氯丙醇;以体积比8∶2的甲基叔丁基醚-乙酸乙酯混合液为提取剂,并对样品提取2次;以300μL含4%(体积分数)七氟丁酰基咪唑的正己烷溶液为衍生剂,于70℃反应20 min,完成对氯丙醇的衍生。在改进的方法中,2-氯-1,3-丙二醇和3-氯-1,2-丙二醇标准曲线的线性范围均为30~200μg·kg^(-1)(低浓度水平)和300~3200μg·kg^(-1)(高浓度水平),检出限均为10μg·kg^(-1)。按照标准方法进行回收试验,回收率为82.3%~109%,相对标准偏差(n=6)均小于9.0%。方法用于分析5种食用植物油样品,结果显示5种食用植物油中3-氯-1,2-丙二醇酯均有检出,质量分数为209.2~783.4 mg·kg^(-1),其中杏仁油中3-氯-1,2-丙二醇酯的含量水平偏高,存在一定潜在风险。

异山梨醇改性PTT共聚酯的合成及其非等温结晶动力学研究

以异山梨醇(IS)作为第三单体,对苯二甲酸和1,3-丙二醇为基本原料,在5 L缩聚釜中制得聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)及不同IS含量的对苯二甲酸1,3-丙二醇-异山梨醇共聚酯(PTTI);使用核磁共振氢谱仪分析PTT及PTTI的结构,使用差式扫描量热仪测定PTT和PTTI在不同降温速率下的降温曲线,并采用Jeziorny法研究PTT及PTTI的非等温结晶动力学。结果表明:在PTTI试样的核磁共振氢谱中,化学位移为4.296~5.706处出现了IS上8个氢原子所形成的特征峰,表示IS成功参与了PTT的反应;随着降温速率的增加,PTT及PTTI的结晶温度降低,结晶曲线变宽,结晶能力变差;在相同降温速率下,相比PTT,加入IS后的PTTI的非等温结晶动力学速率常数变大,结晶温度降低;IS的加入不利于PTT结晶。

油炸食品中氯丙醇酯含量分析

建立检测油炸食品中同时检测油炸食品中3-氯-1,2-丙二醇酯(bound 3-monochloropropane-1,2-diol,3-MCPDE)和2-氯-1,3-丙二醇酯(bound 2-monochloropropane-1,3-diol,2-MCPDE)的前处理方法。用超声波提取食品中的脂肪部分,再经过低温下碱水解方式将3-MCPDE和2-MCPDE转化为3-氯-1,2-丙二醇和2-氯-1,3-丙二醇,经苯硼酸衍生后进入三重四级杆质谱(GC-MS/MS)进行分析,通过内标法同时分析3-MCPDE和2-MCPDE的含量。3-MCPDE和2-MCPDE的检出限为0.006 8μg/g和0.006 2μg/g,定量限分别为0.026μg/g和0.012μg/g,回收率为93.8%~111.7%,相对标准偏差(RSD)为1.1%~4.8%;在油炸食品中3-MCPDE的含量为0.056~0.672μg/g,2-MCPDE的含量为ND^0.424μg/g;3-MCPDE含量最高的样品为虾片,2-MCPDE的含量最高的为麻花,炸花生中3-MCPDE和2-MCPDE的含量均为最低。油炸食品中氯丙醇酯的检测可为制定我国食品中氯丙醇酯含量限量提供基础数据。