3 － 氯 － 1，2 － 丙二醇( 3 － MCPD) 和縮水甘油 被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織( FAO/WHO) 報(bào) 道為具有腎臟、生殖、遺傳和神經(jīng)毒性的物質(zhì)，國(guó)際 癌癥研究機(jī)構(gòu)( IAＲC) 也分別將其歸為人類 2B 和 2A 級(jí)致癌物質(zhì)，其安全性也成為國(guó)內(nèi)外食品領(lǐng)域的 焦點(diǎn)。在油脂中，3 － MCPD 多數(shù)是以脂肪酸酯( 3 － MCPDE) 的形式存在，而 3 － MCPDE 可以在胃腸道 內(nèi)完全水解生成 3 － MCPD，從而間接對(duì)人體造成傷 害?？s水甘油則主要以縮水甘油酯( GE) 的形式存 在，GE 本身不具有致癌性，但是在人體內(nèi)通過(guò)脂代 謝產(chǎn)生的縮水甘油具有基因毒性。

市售玉米油。1，2 － 二亞油酸 － 3 － 氯丙醇酯標(biāo) 品( 純度 98% ) ; 氘代同位素 1，2 － 二月桂酸 － 3 － 氯丙醇酯( d5 － 3 － MCPD 酯，純度 98% ) 、d5 － 縮水 甘油酯( 純度 98% ) ，加拿大 Toronto Ｒesearch Chemicals 公司; 苯基硼酸( 純度大于 97% ) ，色譜純，德國(guó) Sigma － Aldrich 公司; 甲基叔丁基醚、甲醇、正己烷、 乙酸乙酯、乙醚、異丙醇，均為色譜純，德國(guó) CNW 公 司; 無(wú)水硫酸鎂、無(wú)水硫酸鈉、碳酸氫鈉、溴化鈉、硫 酸，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1． 1． 2 儀器與設(shè)備
 

安捷倫 GC 7890B － 5977 MS 氣相色譜 － 質(zhì)譜 聯(lián)用儀，安捷倫科技有限公司; TTL － DC Ⅱ氮吹儀， 北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司; KDL － 1 短程分子 蒸餾裝置，德國(guó) UIC 公司; Thermo Sorvall ST16Ｒ 通 用臺(tái)式離心機(jī)，美國(guó) Thermo Fisher Scientific 賽默飛 世爾; VOＲTEX － 6 旋渦混合器，中國(guó)海門市其林貝爾儀器制造有限公司; ME204 /02 電子天平，Mettler Toledo 梅特勒 － 托利多; DKZ － 1 系列電熱恒溫振蕩 水槽，上海一恒科技有限公司。
 

3 － MCPDE 和 GE 依次打開(kāi)油浴循環(huán)加熱系統(tǒng)，進(jìn)料器溫度達(dá)到 80 ℃，冷凝器溫度達(dá)到 40 ℃，蒸發(fā)器溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn) 指定溫度。向冷阱中添加液氮，依次按照要求打開(kāi) 旋片泵、擴(kuò)散泵使真空度達(dá)到 0． 1 Pa。向進(jìn)料器中 加入市售玉米油，預(yù)熱 10 min。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分別 調(diào)節(jié)刮膜速率和進(jìn)油速度至實(shí)驗(yàn)指定條件。

參照 AOCS Cd 29a － 13 方法測(cè)定油脂中的 3 － MCPDE 和 GE 含量。植物油中的 3 － MCPDE 在酸 性甲醇溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為游離的 3 － MCPD，3 － MCPD 用苯基硼酸衍生后進(jìn)行氣相色譜 － 質(zhì)譜法分析。以 3 － MCPD 含量評(píng)價(jià)植物油中 3 － MCPDE 的含量，內(nèi) 標(biāo)法定量。植物油中的 GE 在溴化鈉的酸性水溶液 中轉(zhuǎn)化為 3 － MBPD( 3 － 溴代丙二醇) 單酯; 然后，在 酸性甲醇溶液中，3 － MBPD 單酯轉(zhuǎn)化為游離的 3 － MBPD 形式，3 － MBPD 用苯基硼酸衍生后進(jìn)行氣相 色譜 － 質(zhì)譜法分析。最終以縮水甘油含量評(píng)價(jià)植物 油中 GE 含量，內(nèi)標(biāo)法定量。

準(zhǔn)確稱取( 100 ± 5) mg 樣品，各加入 60 μL 內(nèi)標(biāo) d5 － 3 － MCPDE 標(biāo)準(zhǔn)品溶液( 5 μg /mL) 和 d5 － 縮水 甘油酯標(biāo)準(zhǔn)品溶液( 5 μg /mL) ，用 2 mL 甲基叔丁基 醚( MTBE) 充分溶解。加入 30 μL 的溴化鈉酸性溶 液( 3 mg /mL) ，混勻后 50 ℃恒溫水浴 15 min。加入 3 mL 0． 6% 的碳酸氫鈉溶液以終止反應(yīng)。加 2 mL 正己烷，渦旋 15 s，使油脂從水相中分離出來(lái)。靜置 分離，轉(zhuǎn)移上層有機(jī)相至干凈的玻璃管中，氮吹干， 并用 1 mL 甲基叔丁基醚復(fù)溶。

加 1． 8 mL 硫酸 － 甲醇溶液( 體積分?jǐn)?shù) 1． 8% ) ， 置于( 40 ± 1 ) ℃恒溫振蕩 16 h。加 0． 5 mL 飽和碳 酸氫鈉溶液，終止反應(yīng)。氮吹至 1 mL，除去有機(jī)溶 劑，待凈化。

加 2 mL 硫酸鈉溶液( 200 g /L) 和 2 mL 正己烷， 渦旋后靜置 5 min，分層后棄去正己烷，并用正己烷 重復(fù)洗滌 1 次。隨后加入 1 mL 乙酸乙酯 － 乙醚混 合溶液( 體積比 40∶ 60) ，充分混勻，靜置分層，轉(zhuǎn)移 上層溶液至裝有少量無(wú)水硫酸鎂的玻璃試管中，重 復(fù)提取 3 次，待衍生化反應(yīng)。

加 200 μL 飽和苯基硼酸，混勻，靜置 5 min。氮 吹干，加 500 μL 正己烷復(fù)溶，用濾膜( 0． 2 μm) 過(guò)濾 轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣小瓶。

HP － 5MS 色譜柱 ( 30 m × 0． 25 mm × 0． 25 μm) ; 升溫程序?yàn)?85 ℃保持 12 min，以 20 ℃ /min 的 速率升溫至 165 ℃，保持 10 min，然后以 20 ℃ /min 的速 率 升 溫 至 300 ℃，保 持 8 min; 進(jìn) 樣 口 溫 度 250 ℃ ; 載氣為高純氦氣( 純度≥99． 999% ) ，恒流模式，流速 1 mL /min; 進(jìn)樣體積 1． 0 μL。、

取進(jìn)油速度 160 mL /h、刮膜速率 240 r/min，在 蒸餾溫度分別為 170、190、210、230、250 ℃ 的條件下 對(duì)玉米油進(jìn)行分子蒸餾處理，玉米油中 3 － MCPDE 和 GE 的含量變化如表 1 所示。

由表1 可知，玉米油中3 － MCPDE 的含量隨著蒸 餾溫度的升高而降低，在230 ℃時(shí)降到1 mg /kg 以下， 脫除效率達(dá) 71． 7% ( 230 ℃) 、79． 3% ( 250 ℃) 。溫度 和物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量是影響分子蒸餾系統(tǒng)內(nèi)待分 離物質(zhì)的分子自由程的重要因素，從而影響分子蒸 餾的分離效果。物質(zhì)的分子自由程與溫度成正比， 與物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量成反比。因此，高溫利 于比甘油三酯的相對(duì)分子質(zhì)量更小的 3 － MCPDE 更好地向冷凝面富集轉(zhuǎn)移。由表 1 可知，分子蒸餾對(duì)市售玉米油中 GE 的 脫除效果也存在顯著性的影響。在 5 組實(shí)驗(yàn)條件 下，分子蒸餾均可有效地將 GE 含量從 4． 73 mg /kg 降到 0． 5 mg /kg 以下，脫除效率均在 91． 8% 以上。 GE 含量首先隨著蒸餾溫度的升高而降低，在 230 ℃ 時(shí)達(dá)到最低，隨后隨著蒸餾溫度的升高而升高。高 溫利于比甘油三酯相對(duì)分子質(zhì)量更小的 GE 更好地 向冷凝面富集轉(zhuǎn)移。因此，當(dāng)蒸餾溫度低于 230 ℃， 隨著溫度升高，GE 含量有所下降，但是高溫( 超過(guò) 230 ℃ ) 也有利于 GE 的生成。這 可 以 解 釋 250 ℃時(shí)，GE 含量又略有上升的原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證 明，蒸餾溫度是影響 3 － MCPDE 和 GE 脫除效果的 重要因素。玉米油進(jìn)入到蒸發(fā)器內(nèi)，在刮膜輥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下 均勻地分散到蒸發(fā)器的內(nèi)表面。當(dāng)進(jìn)油速度降低， 玉米油在蒸發(fā)器內(nèi)的量也隨之減少，而蒸發(fā)器的內(nèi) 表面積是恒定的。在刮膜輥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下，玉米油在 蒸發(fā)器的內(nèi)表面形成的油膜更薄，進(jìn)而增加了油中 的 3 － MCPDE 和 GE 與環(huán)境接觸的機(jī)會(huì)，從而使 3 － MCPDE 和 GE 更好地從玉米油中分離出來(lái)。 當(dāng)進(jìn)油速度達(dá)到 200 mL /h 時(shí)，3 － MCPDE 的脫除效 果達(dá)到極限，不再受進(jìn)油速度的明顯影響。在該組 實(shí)驗(yàn)中，5 種不同進(jìn)油速度對(duì) 3 － MCPDE 的脫除效 果存在不同的影響，對(duì) GE 脫除的影響顯著。

本文系統(tǒng)地研究了分子蒸餾方法在脫除玉米油 中 3 － MCPDE 和 GE 的應(yīng)用效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 分子蒸餾可以有效脫除玉米油中的 3 － MCPDE 和 GE，其中蒸餾溫度和進(jìn)油速度是影響脫除效果的關(guān) 鍵因素，蒸餾溫度越高、進(jìn)油速度越低越有利于 3 － MCPDE 和 GE 的脫除。而實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到高溫 會(huì)帶來(lái) VE、甾醇等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，建議在 3 － MCPDE 和 GE 的含量達(dá)到要求的情況下，應(yīng)選擇較 低的蒸餾溫度。