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OCL
体积17,数字2,Mars-Avril 2010
domaine de l' analyses - santé, qualité, sécurité sanitaire
页面(年代) 81 - 85
部分 Qualité - Sécurité Sanitaire
DOI https://doi.org/10.1051/ocl.2010.0298
bob电子体育竞技风暴 2010年3月15日

©John libby Eurotext 2010

Omega-3脂肪酸,例如eicosapentaeno酸(EPA)和十二碳六烯酸(DHA)大量存在于脂肪鱼和鱼油中。在七十年代,这些脂肪酸消耗的有益健康影响已经与心血管疾病的低发病率有关(爆炸何, 1971,1976)。后来的流行病学研究说明了这些化合物的摄入与动脉血栓形成,心血管疾病,多发性硬化和自身免疫和炎症障碍的风险降低的相关性(Dyerberg., 1978;克罗曼和格林,1980年;脱威。,2001A.B)。此外,欧米茄-3脂肪酸被要求对正常生长和发育至关重要,它们在预防和治疗高血压,癌症和几种炎症或自身免疫疾病中起重要作用(Simopoulos,1991)。

这些有益的影响与主要来自环境的持久性有机污染物(如杀虫剂、多氯联苯、六氯苯、多氯二苯并对二恶英和-呋喃)的存在形成了鲜明对比。

摄取二恶英可对人体造成多种毒性作用,包括致畸和致癌作用(安全,1990年)。在PCB级分中,非邻官或共面(NO-PCB)和单邻氯取代的同切(MO-PCB)被认为是来自毒理学的观点中最重要的化合物。它们可以引起与二恶英相同的不利影响,因此通常被称为“二恶英样”的PCB(DL-PCB)。二恶英和DL-PCB的水平表示为“有毒当量”(TEQ),该值表示二恶英样化合物的混合物的总“2,3,7,8-TCDD当量毒性”的值。

2002年,欧盟委员会建立了2和6 PG TEQ / G的最大PCDD / F水平,分别为2和6 PG TEQ / G(一致,2001)。2006年接受有关鱼油最大接受的DL-PCB水平的立法(一致,2006AB)。二恶英和DL-PCB的总和不应超过用于人类消费的鱼油中的10 pg TEQ / g DL-PCB,以及用于动物饲料的鱼油中的24 pg TEQ / G DL-PCB。这些法规对鱼类加工行业具有重要影响。今天,世界上生产的总脂肪和油的约2%是鱼油,用于欧米茄3-富含人造黄油,营养保健品(例如欧米茄3-富集的产品)和动物饲料(巴洛,1992年)。

对鱼油加工者来说,污染物的去除是一个重要问题。同时,这一过程还必须保持油的营养品质。本文的目的是比较不同的工艺,并描述最佳工艺条件,使解毒和保存营养质量之间的妥协。第一个目标是研究不同吸附剂去除污染物的效率,更具体地说,是对多氯联苯的去除。同时,研究了汽提技术和联合工艺(吸附后除臭,反之亦然)的可能性。对去污前后的营养和氧化特性进行了研究。

实验步骤

原材料

来自冰岛来源的中和和冬季鳕鱼肝油被用作所有试验的原料。

吸附剂

本研究采用了一系列市售吸附剂:助滤剂、硅粉、漂白土。和活性炭。

吸附测试程序

中和和过冬鱼肝油(400克)在一个旋转蒸发器中减压(20毫巴)预热到70°C。将选定的吸附剂添加到预热后的油中,用量为0.1或0.5% w:w。油和吸附剂在同一旋转蒸发器中机械混合30分钟,温度为70°C,减压(20 mbar)。油和吸附剂的混合物,然后过滤在布赫纳过滤器覆盖Whatman N°1滤纸。在另一个覆盖有Whatman N°1滤纸的布赫纳过滤器上进行二次安全过滤,以确保吸附剂完全去除。处理后的样品在氮气气氛和冷藏温度(4°C)的黑暗中保存,以减少质量恶化。

填充柱剥离

试验是根据所述程序在一个连续的试点安装中进行的阿亚拉。(2007)。反应条件如下:流速,13.5千克/小时;估计处理时间,约。7分钟;柱直径,7.62厘米;柱包装,2米长,250米2/ m3.比表面积;顶压4mbar;压降,2毫巴;最高温度180-220°C,间隔10°C。

实验室规模批量除臭

实验室规模的脱臭是在一个自制的玻璃批次实验室脱臭器中进行的,最大负载容量为400g。用真空泵从顶部抽真空,用针阀调节压力至1.2 mbar。在烧瓶底部注入水蒸气(1.1%)。60分钟后停止除臭。浓缩物质收集在双套水冷却器中。

分析方法

营养和氧化质量。原料和处理过的鱼肝油样品采用美国石油化学家协会(AOCS)的官方方法和推荐做法(匿名的,1990):过氧化值(Cd 8-53)、对苯胺值(Cd 18-90)、维生素E含量(Ce 8-89)和脂肪酸组成(Ce 1b-89与Ce 1e-91结合)。对于维生素A的含量,皂化和提取按照国际纯与应用化学联合会(IUPAC)方法2.411 (匿名,1987年),并注射在Varian Lichosorb10RP 18 HPLC柱上。

污染物的分析。采用气相色谱-高分辨质谱联用技术(GC-HRMS)检测油品中PCDD/Fs和dl-PCBs的含量。这些分析是在Liège大学进行的。给出了气相色谱- hrms分析的详细描述侧重束。(2003)。使用世界卫生组织(世卫组织)最新的有毒当量因子(tef)进行了计算Van Den Berg。(2006)

结果与讨论

不同类型吸附剂的吸附试验

原料含有6.3pg teq / g二恶英,29.0 pg teq / g no-pcbs,1.9 pg teq / g mo-pcbs,得到37.2 pg teq / g的总污染。在图1,示出了两种浓度的不同吸附剂的净化效率。含有助滤剂,二氧化硅粉末和漂白地球的治疗浓度为0.1和0.5%,没有显着减少二恶英和DL-PCB的细胞。只有活性炭证明,有效降低鱼油中的污染水平。高剂量(0.5%)将PCDD / F的水平降低99.9%,低剂量下98.8%(0.1%)。用0.5%AC观察到完全除去无-PCB,其中58%的Mo-PCB可以吸附。早期的试验显示,在类似条件下,通过这种吸附剂从污染的Cod-肝油中除去40%的Mo-PBC(梅斯,2003)。在适用条件下,活性炭处理可将污染物水平降低至欧洲立法规定的10 pg TEQ/g PCDD/Fs + dl-PCBs (一致,2006年)。

缩略图 图1所示。

不同类型吸附剂(FA =助滤剂,SP =硅粉,BE =漂白土,AC =活性炭)吸附处理前后(70°C, 0.1或0.5%吸附剂,30 min反应时间)鱼肝油中的PCDD/Fs和dl-PCBs水平。

在吸附剂处理后,过氧化物值(PV)在所有样品中略微增加,但保持不可接受的低。没有一种治疗方法显着改性碱性值(ANV)并改变维生素E含量。相反,维生素A的浓度比例地减少到添加的吸附剂量。脂肪酸组成和更具体地是EPA和DHA的水平未被吸附过程(未显示)改变。任何吸附过程都没有根据发表的早期结果对鱼油的氧化和营养质量产生负面影响梅斯。(2003)

填料塔汽提试验

在不同温度(180-220°C)的填充柱剥离后COD-肝油中的PCDD / F和DL-PCB水平图2。观察到温度对PCDD / FS和DL-PCB的减少具有非常明显的影响。在Mo-PCB的水平中获得了最佳还原。在200℃下,除去86%的MO-PCB,而超过50%的PDCC / FS和NO-PCB留在油中。已经在210°C时,所有污染物均得到高于低于欧洲立法(一致,2006年)。

缩略图 图2。

填充柱剥离前后COD-肝油中PCDD / FS和DL-PCB水平(4%蒸汽喷射,顶部压力= 4毫巴,ΔP= 2毫巴。

所有剥离的油样品都是通过PV的降低的特征;在汽提期间,油脂存在的过氧化物分解,不同试验之间没有显着差异。不幸的是,过氧化物的分解产生了ANV的增加。在180和220°C下剥离油之间的ANV没有显着差异。在施加的温度条件下,Omega-3脂肪酸含量不受影响(数据未显示)。在剥离实验期间,油的健康成分不会显着修饰。

实验室规模除臭试验

在不同温度(180-220°C)的Lab级除臭后,COD-F和DL-PCB水平(180-220°C)显示图3.。类似于包装柱剥离试验,温度的增加对去污效率具有明显的影响。这种效果比剥离期间更高200°C,导致该温度下的PCDD / FS和DL-PCB的良好去除(均为67%)。但是,由欧洲立法设置的10 pg TEQ / G PCDD / FS + DL-PCB的规范(一致,2006年)仅在210°C时达到。

缩略图 图3。

在实验室批量除臭前后Cod-肝油中PCDD / FS和DL-PCB水平(1.1%蒸汽喷射,压力= 1.2毫巴,60分钟停留时间)

除臭处理对PV的效果类似于填充柱汽提。在180至200°C之间,过氧化物的崩溃产生了anv的增加。然而,当除臭温度达到210℃时,通过真空除去挥发性二次氧化产物(数据未显示)显着降低ANV。图4显示出增加除臭温度对ω-3脂肪酸EPA和DHA水平的影响。直到210℃,可以观察到对OMEGA-3含量的影响或几乎没有效果,而220℃,EPA和DHA的含量开始降低。在260°C时,EPA和DHA的水平降至初始浓度的50%以下。

缩略图 图4。

相对于初始浓度的EPA和DHA水平,在不同温度下的实验室标度批量除臭后。

吸附剂处理与脱臭联合处理

下一步是研究活性炭处理和温和脱臭条件(相对低温)的联合效果。脱臭试验在190°C下进行,以保持油的营养品质和氧化特性。活性炭作为吸附剂,浓度分别为0.1和0.5%。综合处理前后的污染物水平见图5.。实验表明,交流处理和除臭处理的顺序对净化效率没有影响。除臭结合0.5% AC吸附后,PCDD/Fs几乎完全脱除,pcbs无脱除,mo-PCBs脱除率超过75%。而AC已被证明是非常有效的吸附PCDD/Fs和无pcbs(图1),在除臭过程中,大部分剩余的mo-PCBs被去除。在较低的AC用量(0.1%)下,联合处理可去除约65%的mo-PCBs。

缩略图 图5。

鳕鱼油中PCDD / FS和DL-PCBS的水平在核心肝脏批量除臭前后(190°C,压力= 1.2毫巴,1.1%蒸汽注射,60分钟停留时间)与活性炭处理(70°C,0.1或0.5%吸附剂,30分钟反应时间)。

所有处理后的样品均具有低PV的特征。二次氧化产物(AnV)略有增加。维生素A含量、EPA和DHA水平没有受到显著影响(结果未显示)。活性炭处理结合“温和”剥离(200℃以下)对油的营养品质和氧化性能没有显著影响。

一般的结论

发现活性炭是从鱼油中去除PCDD / FS和DL-PCB的最佳吸附剂。含有0.5%AC,获得PCDD / FS和NO-PCB的总除去,尽管超过40%的MO-PCB留在油中。除了一些维生素A吸附,治疗没有显着改变油的质量。

在汽提和除臭期间,随着温度的增加,更好地除去PCDD / FS,NO-PCB和MO-PCB。为Mo-PCB获得最佳减少。然而,当过程温度超过210℃时,营养质量和油的氧化性能发生重大变化,主要发生,主要是EPA和DHA降解。

活性炭处理与除臭相结合是一种很好的平衡营养品质量和污染物去除的方法。在脱臭温度为190℃、AC用量为0.1%时,PCDD/Fs和dl-PCBs的总污染水平可由35 pg TEQ/g降至5 pg TEQ/g,且不受工艺顺序的影响。根据德考克。(2006)在新一代鱼油精炼工艺中,应考虑先进行交流处理,再进行低温温和汽提。

致谢

作者善意地承认了Leo Poyeens和Sophie Carbonnelle博士,来自公共卫生(布鲁塞尔,比利时)和埃德沃德·博士教授和Gauthier Eppe教授,从科学学院(比利时列日)对于整个研究项目的污染物分析及其参与。本研究由比利时联邦公共卫生,食品链和环境安全的联邦服务共同资助。

参考

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所有的数据

缩略图 图1所示。

不同类型吸附剂(FA =助滤剂,SP =硅粉,BE =漂白土,AC =活性炭)吸附处理前后(70°C, 0.1或0.5%吸附剂,30 min反应时间)鱼肝油中的PCDD/Fs和dl-PCBs水平。

在文中
缩略图 图2。

填充柱剥离前后COD-肝油中PCDD / FS和DL-PCB水平(4%蒸汽喷射,顶部压力= 4毫巴,ΔP= 2毫巴。

在文中
缩略图 图3。

在实验室批量除臭前后Cod-肝油中PCDD / FS和DL-PCB水平(1.1%蒸汽喷射,压力= 1.2毫巴,60分钟停留时间)

在文中
缩略图 图4。

相对于初始浓度的EPA和DHA水平,在不同温度下的实验室标度批量除臭后。

在文中
缩略图 图5。

鳕鱼油中PCDD / FS和DL-PCBS的水平在核心肝脏批量除臭前后(190°C,压力= 1.2毫巴,1.1%蒸汽注射,60分钟停留时间)与活性炭处理(70°C,0.1或0.5%吸附剂,30分钟反应时间)。

在文中

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