食品中氯丙醇、氯丙醇酯和缩水甘油酯的相关知识介绍

氯丙醇、氯丙醇酯和缩水甘油酯是近些年国内外备受关注的食品加工过程中产生的污染物，3-MCPD可损害肾脏和生殖系统等，国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer，IARC)将游离态3-MCPD列入2B类致癌物清单，将游离态缩水甘油列入2A类致癌物清单。

三类物质即相似又有不同，今天小编为大家系统性地梳理下氯丙醇、氯丙醇酯和缩水甘油酯的分子结构、食品中的形成原理和检测原理等相关知识。

01 氯丙醇、氯丙醇酯

和缩水甘油酯类化合物简介

氯丙醇

氯丙醇是甘油（丙三醇）中的羟基被氯离子取代后形成的一类物质，共有4种物质，包括3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)、2-氯-1,3-丙二醇(2-MCPD)、1,3-二氯-2-丙醇(1,3-DCP)和2,3-二氯-1-丙醇(2,3-DCP)。其中3-MCPD的污染量最 大，常被作为氯丙醇类物质的检测参照物，反映食品加工中氯丙醇类物质的污染状况。四种化合物的详细信息见下表。

氯丙醇酯

氯丙醇酯类化合物是氯丙醇类化合物与脂肪酸（棕榈酸、油酸、硬脂酸等）的酯化产物。包括3-氯-1,2丙二醇酯（3-MCPDE）、2-氯-1,3-丙二醇酯（2-MCPDE）、1,3-二氯-2-丙醇酯（1,3-DCPE）和2,3-二氯-1-丙醇酯（2,3-DCPE）。其中食品污染风险较高的主要是3-氯丙醇酯（3-MCPDE）和2-氯-1,3-丙二醇酯（2-MCPDE）。

缩水甘油酯

缩水甘油酯类化合物是甘油中1，2位羟基脱水缩合形成环氧基而另一个羟基与脂肪酸发生酯化反应所生成的酯化产物，是一类末端环氧酯，可代谢生产缩水甘油和脂肪酸，在一定条件下可转变为3-MCPD。

02 食品中氯丙醇、氯丙醇酯

和缩水甘油酯的形成原理

氯丙醇

人们目前较为关注调味品中的氯丙醇类化合物3-MCPD，其主要来源是植物性蛋白在盐酸催化及高温条件下水解后的产物。传统的酸水解植物蛋白（HVP）生产工艺是将植物蛋白质用浓盐酸在高温下回流酸解，而在这一过程中，为了提高氨基酸得率，会加入过量的盐酸。在此过程中，其原料（如豆粕等）的脂肪和油脂会水解成丙三醇，并进一步与盐酸反应生成氯丙醇。酸水解植物蛋白常作为风味增强剂被加到配制酱油等调味品中，从而增加了调味品中3-MCPD的含量。

《GB 2762-2022 食品安全国家标准 食品中污染物限量》对调味品中3-MCPD的限值做出了明确规定，详见下图。

氯丙醇酯和缩水甘油酯

氯丙醇酯、缩水甘油酯在精炼植物油、油炸食品（油条、方便面、麻花）、膨化食品（炸薯条）、烘焙食品（面包、蛋糕、饼干）、婴儿幼儿配方奶粉、熏制烧烤食品中广泛存在，精炼油脂是污染的主要来源之一。氯丙醇酯通常容易在油脂精炼及油脂食品热加工过程中形成，油脂中氯的来源比较广泛，包括底物原料、使用的辅料（水、酸、脱色剂等）、含氯的包装材料及加工工艺带入等，这些氯化物在炼制植物油过程中进入油脂，高温加工条件下可以与甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯反应，最 终形成氯丙醇酯和缩水甘油酯。精炼油中3-MCPDE多数是在脱臭过程中形成，最 关键的影响因素就是脱臭温度和脱臭时间，温度升高和时间延长都会增加3-MCPDE的产生量。缩水甘油酯也是食用油脂精炼过程中产生的一种副产物，在油脂精炼过程中，缩水甘油酯通常会伴随3-氯丙醇酯一起形成，3-氯丙醇酯含量高，缩水甘油酯含量也高。欧盟在COMMISSION REGULATION (EU) 2018/290 法规中规定了缩水甘油酯的限值，详见下图。

03 食品中氯丙醇、氯丙醇酯

和缩水甘油酯的检测原理

目前国内检测食品中氯丙醇、氯丙醇酯和缩水甘油酯的标准方法主要有《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》、《SN/T 5220-2019 出口食品中 3- 氯丙醇酯及缩水甘油酯的测定 气相色谱-质谱法》和《国家食品污染和有害因素风险监测工作手册》。氯丙醇类化合物的检测需要进行衍生，然后使用气相色谱-质谱仪进行检测，而氯丙醇酯和缩水甘油酯的检测则需要先将酯类化合物水解为氯丙醇和缩水甘油，然后衍生后进行检测。GB 5009.191已于2022年发布了最 新修订版的征求意见稿，接下来就简单介绍下新版征求意见稿中氯丙醇、氯丙醇酯和缩水甘油酯的检测原理。

氯丙醇检测原理

征求意见稿中第 一篇规定了食品中4种氯丙醇（3-MCPD、2-MCPD、1,2-DCP、1,3-DCP）的检测方法，试样以氯化钠溶液提取，采用硅藻土小柱净化，经正己烷淋洗后，用乙酸乙酯洗脱氯丙醇，经七氟丁酰基咪唑衍生，以气相色谱-质谱仪测定，氘代同位素内标法定量。

氯丙醇酯和缩水甘油酯检测原理

征求意见稿中第二篇规定了食品中氯丙醇酯和缩水甘油酯的检测。氯丙醇酯和缩水甘油酯的检测需要对油脂样品进行水解，在样品水解过程中3-MCPD在碱性条件下有可能转变为缩水甘油，从而影响3-氯丙醇酯和缩水甘油酯含量的准确计算，需要进行含量校正；在酸性条件下水解，虽然3-MCPD不会转换为缩水甘油，但水解时间较长，需要过夜水解。征求意见稿中给出了3种不同的前处理方法进行氯丙醇酯和缩水甘油酯的检测，第 一法是碱水解方法，使用13C同位素内标标记，通过转换率对缩水甘油进行校正，得到试样中缩水甘油酯真实的含量；第二法是酸水解方法，酯键断裂反应需要水解16h；第三法也是碱水解方法，同一试样需要测试2次，通过酸性溴化钠和酸性氯化钠两种不同溶液进行中和，通过两种反应条件下3-MCPD含量的差值对缩水甘油进行校正，得到试样中缩水甘油酯的真实含量。

第 一法的检测原理和化学反应式见下图：

第二法的检测原理见下图：

第三法的检测原理和化学反应式见下图：

检测过程注意点

在征求意见稿“第 一篇 食品中氯丙醇含量的检测”中，4种氯丙醇的检测使用七氟丁酰基咪唑进行衍生，和“GB 5009.191-2016”一样；而在“第二篇 食品中氯丙醇酯和缩水甘油酯的检测”中，第 一法和第三法的衍生试剂均选择了苯基硼酸溶液，而不是七氟丁酰基咪唑。这是因为第二篇的氯丙醇酯只检测3-MCPDE和2-MCPDE，而不检测单酯，苯基硼酸可以对3-MCPD和2-MCPD进行衍生，而不会和1,3-DCP和1,2-DCP发生衍生反应，因此苯基硼酸溶液可以用在3-MCPDE、2-MCPDE以及缩水甘油酯的检测实验中，而不可以在4种氯丙醇的检测中使用。