米糠油安全生产标准方法的研究与实践

2021-06-04 09:19吴晓娟
食品与机械 2021年5期
关键词:谷维素酸值米糠

吴晓娟 吴 伟

(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南 长沙 410004;2.稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南 长沙 410004)

米糠油是从米糠(米皮、胚芽)中提取得到的食用植物油,其脂肪酸组成合理,而且富含谷维素、维生素E、植物甾醇、角鲨烯等多种生理活性成分,是世界卫生组织推荐的三大营养食用油之一[1]。米糠油还具有良好的氧化稳定性,适合作为煎炸用油,并可用于制作起酥油、人造奶油等[2-3]。近年来,国内外研究者[4-5]通过开发米糠稳定化新技术、优化精炼工艺、有效保留脂质有益伴随物等,在改善米糠油品质方面取得了显著成效。同时,依托快速发展的粮油装备制造业,食用油生产企业通过转型升级使得米糠油的工业化生产水平不断提升[6]。但米糠酸败、多环芳烃、真菌毒素和塑化剂污染等仍是影响米糠油安全的主要危害因素,并且随着农业集约化和工业化的快速发展,米糠资源正遭受越来越严重的重金属污染[7-9]。

近年来,中国部分企业采用ISO 22000食品安全管理体系和HACCP体系对食用油生产过程进行控制,以保证产品质量及安全性[10]。但随着政府、行业、企业以及消费者对食品安全问题越来越重视,仅针对生产过程的风险控制已不能满足食品安全社会共治的客观要求,涉及从原料到产品的全产业链的过程监管、样本采集和数据分析才有利于行业可持续发展[11-12]。研究拟对米糠油全产业链进行分析,依据国家、地方和行业标准,确定关键控制节点、主要检测指标及风险评估体系,再结合企业实际情况建立相应的米糠油安全生产控制方法,为米糠油的安全生产管理提供依据。

1 米糠油全产业链的关键控制节点

(1) 米糠油安全生产全链条主要包括稻谷种植和收储,米糠加工和储运,米糠油生产、储运和销售等环节,每个环节又包含数个关键控制节点。实际生产过程中,这些环节和节点都有相应的标准规范进行约束和控制,并且要求记录相关信息(见表1)。稻谷种植环节的关键控制节点包括稻谷品种、产地环境、栽培和田间管理。稻谷品种按LS/T 3108《中国好粮油 稻谷》记录品种审定名;水稻产地环境应符合NY/T 847《水稻产地环境技术条件》;栽培和田间管理按照LS/T 1218《中国好粮油 生产质量控制规范》执行。严格按照以上标准对稻谷种植进行管控,可以从源头上阻遏重金属污染原料流向米糠油生产企业[9]。

表1 米糠油全产业链的关键控制节点Table 1 The critical control point of the whole industry chain of rice bran oil

(2) 稻谷收储环节的关键控制节点包括稻谷收储、运输、干燥和储存。温度和水分含量是影响这一环节稻谷品质劣变的关键因素[13]。稻谷干燥和储存分别参照GB/T 21015《稻谷干燥技术规范》和GB/T 29890《粮油储藏技术规范》进行质量管理,可以有效抑制稻谷脂肪酸值升高和真菌毒素产生。

(3) 米糠加工环节即大米生产环节,关键控制节点包括稻谷清理、砻谷、碾米等。生产过程应符合GB/T 26630《大米加工企业良好操作技术规范》等操作规程;稻谷原料品质应符合GB 1350《稻谷》等产品质量标准;成品米糠应符合LS/T 3269 《油用米糠》等标准规定。采用以上标准对这一环节进行管控,不仅可提高米糠原料品质,还可对成品米糠进行分级分类处理,有利于后续米糠油加工。

(4) 米糠油加工环节的关键控制节点包括压榨/浸出、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、灌装等。加工过程应符合GB 8955《食品安全国家标准 食用植物油及其制品生产卫生规范》等生产规程,GB 8955明确规定了这一环节的工艺参数监控要点,包括取样点、监控项目与指标、监控频率、监控指标限值等。成品米糠油质量指标应符合GB 19112《米糠油》、LS/T 3249《中国好粮油 食用植物油》和GB 2716《食品安全国家标准 植物油》等规定。

(5) 米糠油储存和销售环节的关键控制节点包括储运、销售、召回。散装米糠油的储运应符合GB/T 30354《食用植物油散装运输规范》;小包装油运输时如使用瓦楞纸箱,还应符合GB/T 6543规定;包装储运标志应符合GB/T 191。销售时,米糠油的包装应符合GB/T 17374《食用植物油销售包装》,识标签应符合GB 7718和GB 28050。米糠油产品召回应按照GB 14881《食品安全国家标准 食品生产通用卫生规范》执行。

2 米糠油全产业链的主要检测指标

米糠油安全生产过程中,环境样本、原辅材料、半成品、成品的检验记录是决定米糠油产品质量品质的关键,其主要检测对象及指标如表2所示。适宜的土壤条件和环境(空气、灌溉水、土壤)质量监测对于稻谷种植环节至关重要,土壤和灌溉水的pH值、环境污染物、农残等指标的检测方法和检测频率按NY/T 847及其规范性引用文件执行。稻谷收储环节的主要检测指标包括出糙率、整精米率、杂质含量等,这些指标直接决定了原粮等级,另外稻谷储藏过程中还需监测粮温、相对湿度、害虫密度等粮情[14]。收购粮要求每批必检,而储备粮的检测频率则根据GB/T 29890执行。米糠是大米生产的副产物,因而米糠加工环节中砻谷和碾米两个节点的检测指标分别是出糙率和整精米率。成品米糠的粗脂肪含量、酸值、水分等重要指标应符合LS/T 3269《油用米糠》。米糠油加工环节,酸值、过氧化值和溶剂残留量是强制指标;除强制指标外,感官指标(色泽、气味、滋味、透明度)、理化指标(水分及挥发物、不溶性杂质、含皂量、烟点等)以及真菌毒素(黄曲霉毒素等)、污染物(苯并芘等)、农残(倍硫磷等)、抗氧化剂(特丁基对苯二酚等)也是确保米糠油质量安全的重要指标;此外,营养声称指标(谷维素含量、植物甾醇含量)也逐渐成为高档食用油竞争力的标志[15-16]。

表2 米糠油全产业链的主要检测指标Table 2 The main detection indicator of the whole rice bran oil industry chain

3 米糠油全产业链的风险评估

通过对中国多家食用油生产企业进行调研,并对原料稻谷和米糠油产品质量的检测数据进行分析发现,稻谷的主要危害因子为6种污染物、2种真菌毒素和19种农药残留,而米糠油的主要危害因子为7种污染物、1种真菌毒素和3项强制指标(图1)[17-18]。成品米糠油的主要危害因子见表3,这些危害因子一部分来源于原料米糠,另一部分主要来源于加工助剂和包装材料污染[18]。

表3 米糠油全产业链主要危害因子Table 3 The main hazard factors of rice bran oil safety and production

图1 稻谷和米糠油主要危害因子比较Figure 1 Comparison of the main hazard factors of paddy and rice bran oil

采用食品安全指数法和危害物风险系数法对米糠油安全生产过程中的主要危害因子进行风险评估。食品安全指数法可反映这些因子的危害程度,危害物风险系数法可进一步反映危害因子在一定时期内的分布趋势,综合使用这两种方法,可为合理设计质量安全控制方案提供更为全面的依据[25]。

按式(1)~式(3)计算安全指数。

(1)

(2)

EDI,c=∑(Ri×Fi×Ei×Pi),

(3)

式中:

IFS——安全指数;

SI,c——危害因子c的安全摄入量(采用法定限量值);

wb——平均体重,按60 kg计;

EDI,c——危害因子c的摄入量估算值;

Ri——米糠油样品i中危害因子c的残留水平,取实际检出值;

Fi——米糠油的估计摄入量,按食用油合理摄入量每人每天25 g计;

Ei、Pi、f——可食用部分因子、加工处理因子、校正因子,参照相关文献均取1[21,26]。

按式(4)计算风险系数。

R=aP+b/F+S,

(4)

式中:

P——危害因子超标率,%;

F——施检频率;

S——敏感因子;

a、b——权重系数。

采用长期风险系数进行分析,参照文献[25],设定a=100,b=0.1,S=1,F=1。

通过对湖南、江苏地区3家食用油生产企业2019年生产的36个不同批次米糠油产品(含30个一级油和6个四级油)的检测数据(表4)分析发现,11种主要危害因子的IFS均<1,说明这些指标对米糠油的整体安全状况可接受,但酸值和过氧化值的IFS较高,分别为0.406 3,0.169 8。同时,综合比较11项指标的风险系数发现,酸值的R值最高,达17.77,其次是过氧化值、重金属铅和塑化剂DBP,均为3.88,此4项指标的R值均>2.5,属于高度风险等级[25]。综上,米糠油安全生产过程中,酸值、过氧化值、铅和DBP是重点监测对象。

表4 米糠油主要危害因子的安全指数和风险系数Table 4 The safety index and risk coefficient of the main hazards of rice bran oil

4 米糠油安全生产控制方法的建立和应用

针对上述3家食用油生产企业的实际生产情况,建立相应的米糠油安全生产控制方法,主要包括采集关键控制节点的记录信息和检测数据(关键控制节点、检测对象和指标、检测方法和频率、检测结果等);评估影响安全生产的主要危害因子(强制指标、真菌毒素、污染物、抗氧化剂等);将酸值、过氧化值、铅、DBP以及部分营养声称指标(谷维素、植物甾醇等)作为实际生产过程的主要控制指标,特别是在原料处理和精炼加工环节将酸值作为最重要的控制指标。分别采集这3家企业2020年生产的36个不同批次的米糠油样品进行检测,并与2019年生产的36个样品进行比较,结果如表5所示。

由表5可知,与2019年生产的米糠油相比,2020年生产的一级、四级米糠油的酸值、过氧化值和DBP含量均明显下降,酸值分别下降了26.32%,56.68%,过氧化值分别下降了59.55%,40.20%,DBP含量分别下降了20.00%,22.22%;一级米糠油的铅含量无明显变化,但四级米糠油的铅含量有所下降;一级、四级米糠油的谷维素和植物甾醇含量均明显提高,谷维素含量分别提高了45.71%,11.11%,植物甾醇含量分别提高了45.65%,6.45%。谷维素和植物甾醇均是米糠油中天然的抗氧化成分,其含量的提高主要归因于米糠油生产过程中氧化酸败程度的有效控制[16]。

表5 米糠油部分指标比较分析Table 5 Comparative analysis of some indicators of rice bran oil

目前,中国越来越多的地区重视以标准引领粮食产业发展,实现粮油产品优质优价,推进优质粮油工程建设[27]。浙江制造团体标准T/ZZB 0674—2018《米糠油》规定了一级米糠油中谷维素和植物甾醇的限量值分别为0.1%和0.5%。黑龙江、湖北也分别制定了团体标准规定各级米糠油的谷维素限量值为3 000 mg/kg。2020年生产的36个不同批次米糠油的谷维素质量分数为0.41%~0.93%,植物甾醇质量分数为0.61%~1.35%,这两项指标均达到同类标准限量值的1.2倍以上。

5 结论

通过对米糠油全产业链(包括稻谷种植和收储,米糠加工和储运,米糠油生产、储运和销售等环节)进行分析,依据国家、地方和行业标准,逐步确定了米糠油安全生产的关键控制节点、主要检测指标和危害因子。综合采用食品安全指数法和危害物风险系数法对主要危害因子进行分析,确定了酸值、过氧化值、重金属铅和塑化剂DBP作为米糠油安全生产的重点监测指标。针对3家食用油生产企业的实际情况,建立相应的米糠油安全生产控制方法。结果表明,米糠油安全生产控制方法的建立和应用可以明显降低米糠油的酸值、过氧化值和塑化剂含量,提高米糠油的谷维素和植物甾醇含量。但不同地区的稻谷品种和米糠品质差异较大,试验目前仅在湖南、江苏3家企业进行初步实践,后续还需进一步调研和分析中国其他地区的米糠油加工情况,才能建立更加精准的米糠油安全生产控制方法。

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