飲食業油煙(以下簡稱油煙)指食油在烹飪、加工過程中揮發的油脂、有機質及其加熱分解或裂解產物。食油分為植物油和動物油,植物油有豆油、菜籽油和花生油等,主要成分為亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪涇;動物油主要是豬油主要成分為飽和脂肪酸甘油酯。食油的沸點不盡相同主要成分的沸點約300 ℃,在傳統的中國式烹飪方法如溜、炒、爆、炸等過程中(260°℃左右)可產生大量含有各種短鏈醛、酮以及多環芳烴(PAHs)等成分的油煙其中PAHs大部分具有致癌及致突變危害,易造成低空污染。隨著餐飲服務業的迅速發展,由該行業大型廚房產生的油煙對周圍空氣的污染及居民生活的危害日益嚴重。食油(如菜籽油)在加熱過程中會發生熱分解及氧化分解而產生大量揮發性和不揮發性有機物。大量研究表明,長期暴露于油煙環境中的人患呼吸道疾病的幾率不亞于長期吸煙者還會引發多種突變病癥。因此對油煙成分的檢測分析意義重大。

1油煙采樣技術

油煙包括食用油在高溫加熱(260℃)時產生的液相和固相有機物,由于其痕量、易揮發等特征油煙的采樣成為影響分析的關鍵環節。目前油煙采樣大部分采用富集技術主要分為吸收和吸附2類。吸收法采樣原理與氣體洗滌類似是采用有機溶劑對油煙進行溶解富集該類溶劑必須具備有機溶解性好、極性強,并且不與目標物反應等性質;常用的有石油醚、丙酮以及四氯化碳等。吸附則是利用吸附劑與吸附質之間的作用力而實現對油煙的富集,常采用濾紙吸附、活性炭吸附以及濾筒吸附等技術其中濾筒吸附采樣方法于2000年被列為我國飲食業油煙分析的標準采樣技術。常用的吸附試劑有活性炭、Tneax-GC、濾紙(膜)等。

1.1溶液吸收

溶液吸收采樣的操作步驟與實驗室氣體洗滌程序類似但由于油煙排放的不穩定性以及油煙性質的不確定性;必須選擇正確的溶液同時必須保證操作環境穩定。實際操作中常需配備大氣采樣裝置提供動力。石油醚(60~90°C)能將大豆油、植物色拉油以及豬油等食用油的油煙富集。吸收后的溶液直接稀釋定容后采用紫外可見光分光光度法分析油煙含量同時采用GC-MS進行定量分析。該方法使用石油醚作為有機洛劑能很好地定性及定量分析出油煙中的醛類有機物,但酮、PAHs等成分則未能分析出。由于溶液直接富集法采樣中將氣誶膠全部通過溶液洗滌因此可能會導致部分氣相中的物質同樣被溶解于吸收液中,從而造成分析結果不準確,工況復雜的采樣環境尤為嚴重。

1.2試劑吸附

試劑吸附法是油煙的一種間接富集方式,首先將油煙固定在固相然后再用有機溶劑將其從固相上洗滌下來。吸附法可避免溶液吸收過程中出現的氣相溶解現象,方便長時間采樣。活性炭、Tenax-GC以及濾紙(膜)等是常用的幾種吸附試劑。濾紙具有很好的吸附性能,吸附了油煙的濾紙用丙酮或乙醇溶解后再用索氏提取器濃縮,然后采用GC-MS進行定性及定量分析。吸附了油煙的活性炭一般采用3氯甲烷作溶劑洗滌Tenax管則直接熱脫附解吸。金屬濾筒吸收采樣法是我國飲食油煙的標準采樣技術,也是利用吸附原理。相比于吸收法,吸附法的適用面更廣;選擇性更好, 更能適合于連續采樣與長時間采樣,誤差較吸收法小,樣品也更具有代表性,是目前油煙監測上使用較為常見的采樣技術。

2油煙成分特征

飲食油煙成分復雜醛.酮、醇、酸、二烯烴以及PAHs等均有檢出,其中醛和PAHs 2類有機物較為引人關注。油煙中醛含量較高,PAHs雖然含量低但由于其生殖毒害性、致癌性以及致突變性而成為油煙中較危險成分。由于油煙成分極其復雜目前文獻中的數據基本都是針對某一類特征成分進行分析,還沒有關于油煙中全部成分一次性全部檢測出的報道,不過這也和油的種類有關。

2.1醛類有機物

菜籽油和色拉油的油煙中分別含有的醛類有機物20種,豆油和豬油含17種,其中有15種醛在這4種食油油煙中均存在分別為:3-methy-2-butenal、hexanal、2-hexenal、hept-anal、2-heptenal、2,4-heptadienal、octanal、2-octenal、nonanal、2-nonenal、2,4-nonandienal、decanal、2-decenal、2-undecenal、9,17-octadecadienal。在這4種食油油煙中,豬油中醛類含量較高,油煙總波譜圖中峰面積達49.77%,其次為菜籽油和色拉油分別為40.98%和40.02%,豆油油煙中的醛類含量較低波譜中峰面積僅有29.62%。這表明,食油油煙中醛類有機物約占總有機物的1/2,是油煙中含量較高的一類有機物。

2.2 PAHs

早期的報道中都發現高溫食油中含有生殖毒害性、致癌性以及致突變性的多環芳香脛類有機物,徂都沒能檢測出該類物質具體成分;直到苯并芘、二苯并蒽等在菜籽油中被檢出后人們才開始陸續認識食油油煙中PAHs的真面目。菲、芘、熒蒽、苯并蒽、苯并味喃以及苯并芘是菜籽油、花生油等食油油煙中存在的主要PAHs。3種被檢測油煙中,花生油油煙中的PAHs總量可高達到22.8ug/m3,其次為玉米油,為5.50 ug/m3,菜籽油低為1.08 ug/m3。除以上幾種PAHs外,苯并呋喃蒽在玉米油中也被檢出。此外,高溫下PAHs的一些高致突變性反應產物如苯胺類的萘胺、氨基聯苯以及雜環芳香胺等硝基芳香化合物等同樣被檢測出。相比而言,植物油油煙中的PAHs含量及種類均要高于動物油,但動物油油煙中的PAHs仍有待于進─步的分析確認。

3毒害性

油煙中PAHs擊害性不斷被證明。研究表明,烹飪過程中食油油煙中PAHs的濃度相當于在1間通風不暢的辦公室6 h內燃燒96支香煙雖然油煙中的PAHs毒性不如直接燃燒的香煙煙氣但由于其溶解在可吸入液滴里能更深入到人的呼吸系統而使致癌風險倍增,這也說明了吸煙不多的中國婦女(家庭主婦基本負責家庭烹飪工作)患肺癌的幾率卻遠高于男性的原因。此外;油煙中的PAHs還會引發如宮頸腫瘤等婦科疾病已成為廚房無形殺手之一。