□ 蒋 雁 贵州省粮油产品质量监督检验站
面粉中过氧化苯甲酰及其代谢产物的相关研究与检验
□ 蒋雁贵州省粮油产品质量监督检验站
过氧化苯甲酰(C14H10O4)可于甲醇与水中微溶,可溶于氯仿、丙酮、乙醚及乙醇等,在撞击、加热后会发生爆炸,常混配稀释于淀粉、明矾、碳酸镁、碳酸钙和惰性填充剂等物。20世纪80年代广泛推广应用于我国,但2011年时被禁止添加至面粉中。
色泽改善作用
叶黄素与胡萝卜素微量存在于新磨制的面粉中,发色基团共轭双键存在于其分子结构中,故面粉为浅黄色。面粉在储存一定时间后,分子中的双键在氧作用下发生改变,面粉色泽、白度会提升。在面粉中添加氧化作用强的过氧化苯甲酰,该物质与水在酶、空气作用下发生反应,将苯甲酸、活性氧释放,叶黄素、胡萝卜素共轭双键受活性氧氧化,原本在可见光区的吸收光谱转至紫外光区,虽然增加了面粉白度,但其中的苯甲酸依然存在。
加快后熟作用
新磨制面粉中所含巯基半胱氨酸可激活蛋白酶,蛋白酶激活后会对小麦中蛋白质进行强烈分解,降低面粉韧性与弹性,加大面粉粘性,易引起组织不均匀、塌陷收缩,不适合用于面点制作。但上述问题可经熟化解决,熟化只需自然储存3~4周即可。若将过氧化苯甲酰添加于面粉,活性氧的释放可在1~2 d内完成其后熟,无需长期贮存,可减少霉变问题。
出粉率的间接提高作用
糊粉层为最外层小麦种子胚乳组织,其中的有色类胡萝卜素、蛋白质颗粒较多,碾碎会导致一些损失。与麦心胚乳有色类胡萝卜素含量相比,糊粉层含量较高。因此,有色类胡萝卜素含量与小麦出粉率呈正相关,含量高则色泽深,所以降低出粉率可提升面粉白度。将60 mg/kg过氧化苯甲酰添加至面粉可提升4%~6%的白度、3%的出粉率。
叶酸、维生素E等物质均会因过氧化苯甲酰的添加而受到破坏,胡萝卜素氧化后,维生素A含量受到影响,同时会损失维生素K与维生素E。
苯甲酸的残留会对人体造成影响。在进入人体后9~15 h,甘氨酸会与大部分苯甲酸化合并经尿液排出,其他则会同葡萄糖醛化,其解毒需经肝脏完成,导致肝脏负担加重。短期过量食用则有中毒现象,长期则会严重损害肝脏。同时,加热面粉时易有环苯基生成,导致有毒物质如苯酚、联苯等形成,削弱肝功能转化机制,还可能会降低白细胞、血小板数量。
苯甲酸钠盐为苯甲酸钠,该物质混合碳酸饮料添加剂Vc后会有致癌物质产生。对活酵母细胞应用苯甲酸钠进行测试,该物质对人体细胞的损害方式为破坏线粒体,且作为染色体断裂剂,会导致癌变。
人体食用过氧化苯甲酰后产生苯,与苯的长期接触易引起消化、神经、血液等系统症状,高浓度苯则对人体危害更甚,严重情况下会导致白血病、再生障碍性贫血。
大量应用过氧化苯甲酰不但会对营养物质造成破坏,也会对肝脏造成损害。相关研究指出,大鼠体重受过氧化苯甲酰影响明显,与剂量呈正比关系,随着机体器官功能、组织形态发生变化,出现多种疾病。此外,附睾组织在高剂量过氧化苯甲酰影响下萎缩,重量变小;附睾组织受中剂量、低剂量过氧化苯甲酰影响出现异常,出现重量变大,提示雄性大鼠生殖功能会因上述变化而受到损害。因此,男性生殖功能降低的因素中也许包含了过氧化苯甲酰的作用。
液相色谱法、气相色谱法是检测过氧化苯甲酰的主要方法。液相色谱法的应用需要先对甲醇、丙酮、无水乙醇等溶剂加以利用进行提取,再应用氯化亚锡、亚硫酸钠、铁粉和碘化钾等适当的还原剂,或是还原过氧化苯甲酰,使之成为苯甲酸,还原条件为碱性条件,操作时的问题有检测器易因试剂过量而受损,部分情况下还原效率并不理想以及步骤繁琐等,碘化钾为常用的还原剂。最后测定应用液相色谱,并以工作曲线为依据进行定量比较。或以溶剂对样品中的苯甲酸、过氧化苯甲酰进行直接提取,再以液相色谱进行测定,常用二极管阵列检测器、紫外检测器等。
气相色谱法,以丙酮、乙醚等有机溶剂对样品进行萃取,将碘化钾、铁粉等还原剂适当添加,或者在酸性条件下还原过氧化苯甲酰,需以适宜的气相色谱条件来进行测定,定量比较需以标准系列溶液为依据。填充柱气相色谱法分析所用时间较长,且误差大、重现性差,分离效果不理想,因此,测定主要应用毛细管气相色谱法。溶剂消耗大、提取浓缩需反复进行、操作繁琐为其不足。
两种方法均是对过氧化苯甲酰的氧化性加以利用进行检测,通过还原剂进行还原,但关于苯甲酸是人为添加还是分解所得,两种方法均无法判断。液相色谱法快捷、简便,气相色谱法耗时长且较为繁琐,但其成本较低,应对其处理程序进行积极改进,使其处理过程简化,从而提高其检测效率,克服其缺陷。
在食品添加剂中禁用过氧化苯甲酰是多年争论与研究的结果,有其意义,但其禁用并不是食品安全的可靠保障,个别餐饮企业、粮食加工企业为了提升面粉白度也许会添加有毒害作用的漂白物质,对饮食安全造成严重影响。因此,需严格监管食品添加剂的使用,积极进行有机物、生物增白剂的研发。对小麦新品种进行培育,提升其自然白度,从根源上避免使用添加剂;研发应用营养型、生物型改良剂、复合食品乳化剂与生物酶制剂。