摘要
烹饪是食用油脂最为重要的使用场景，在热烹饪条件下油脂及食材受热产生烹饪油烟，其含有挥发性有机物、多环芳烃、颗粒物等多种危害物。油烟暴露与多种人体健康风险具有关联性，且油烟排放对大气化学性质、能见度等亦有不利影响。当前油脂加工中主要通过深度精制的方式提升油脂烟点，进而来控制油烟风险，但该策略存在高能耗、高危害物伴生等不足。此外，由于中式烹饪方式和场景繁杂多样，因此烟点控制策略在实际指导性和有效性方面也存在一定问题。基于此，本研究选用了5种不同精炼程度的大豆油，探究其在不同烹饪温度下油烟中关键危害物的排放特征并评价其健康风险，随后通过统计学方法初步揭示不同精炼程度油脂品质参数及组分与其热烹饪油烟中重要危害物组成特征及健康风险的关联性，为油烟风险控制策略优化及油脂适度精炼技术创新提供了理论参考。主要研究内容及结果如下： （1）构建不同精炼程度大豆油热烹饪模型，探究190℃~280℃温度下生成油烟中危害物组分排放特征及健康风险。结果表明，在所选烹饪温度条件下，各组大豆油所排放油烟中颗粒物（Particulatematter,PM）、多环芳烃（Polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs）及醛酮类化合物总浓度均烹饪温度上升而升高。毛油生成PM、PAHs及醛酮类化合物浓度区间依次为(1.87±0.07)~(19.38±0.18)mg/m3、(0.56±0.04)~(27.89±1.63)μg/m3及(110.38±10.00)~(1393.10±40.82)μg/m3；脱臭油生成PM、PAHs及醛酮类化合物浓度区间则依次(0.13±0.02)~(4.38±0.26)mg/m3、(0.09±0.01)~(34.66±4.73)μg/m3及(173.49±14.43)~(1320.68±44.54)μg/m3。且随烹饪温度上升，各组油烟中PAHs种类数、醛酮类化合物种类数，PAHs在气相中分布比例以及醛酮类化合物的整体大气化学反应活性及臭氧生成潜势均上升。在各组大豆油所排放的醛酮类化合物中，以己醛对OH自由基消耗速率贡献最为显著，最高贡献率达69.29%，丙烯醛和己醛对臭氧生成潜势贡献最为显著，最高贡献率达74.81%。 （2）分析不同烹饪温度下油脂精炼程度对油烟中PM排放特征的影响。结果表明，在各烹饪温度条件下，经脱胶后大豆油所排放油烟中总PM浓度均较毛油显著下降，即毛油中磷脂等胶溶性杂质的脱除有助于改善热烹饪过程中PM排放情况，且在190℃条件下改善作用最为显著，脱胶后所排放总PM浓度下降比例高达62.67%。同时发现油脂精炼程度对油烟中PM衰减规律及粒径分布无显著影响。随烹饪温度上升，PM平均衰减速率上升。在各组所排放PM中，均以粒径小于1μm的细颗粒物为主，PM1占比均超过90%。其中，毛油在190℃烹饪条件下排放PM具有最高的PM1占比，达到99.46%。 （3）分析不同烹饪温度下油脂精炼程度对油烟中PAHs及醛酮化合物排放特征的影响。结果表明，不同烹饪温度条件下，大豆油精炼程度对油烟中PAHs浓度的影响作用差异显著。仅在中低温（190℃、220℃）条件下，中和工段表现出对PAHs中致癌风险最高的BaP排放的改善作用。经中和工段后，油烟中BaP浓度下降比例分别达64.29%与98.61%。高温（250℃、280℃）条件下，精炼反而呈现出加剧PAHs排放效果。此外，在中高温（220℃、250℃、280℃）条件下油烟中PAHs种类数主要受烹饪温度影响。除超高温（280℃）条件外，在其余温度组中，油脂脱臭工段可显著降低油烟醛酮排放总浓度。在高温条件下，油烟中醛酮化合物的总浓度主要受烹饪温度影响。在中高温（220℃、250℃、280℃）条件下油烟中PAHs种类数主要受烹饪温度影响。除超高温（280℃）条件外，在其余温度组中，油脂脱臭工段可显著降低油烟醛酮排放总浓度。在高温条件下，油烟中醛酮化合物的总浓度主要受烹饪温度影响。 （4）基于呼吸沉积量（RespiratoryDepositionDoses,RDs）及终身患癌风险增量（IncrementalLifetimeCancerRisk,ILCR）进行油烟危害物健康风险评估。结果显示，在各烹饪温度下，不同精炼程度大豆油所排放PM中约28%（26.20%～29.58%）沉积于肺泡区域，表明各组所排放油烟中PM均具有显著的危害性。随油脂精炼程度上升，RDs值均逐渐下降。此外，各组所排放油烟中PAHs及醛酮类化合物贡献的ILCR值均超过安全阈值1.0×10-6，表明长期暴露于各组所排放油烟中可能会对人类健康造成重大风险。在中低温下，油脂精炼程度对PAHs致癌风险具有改善作用；而醛酮类化合物的致癌风险则主要受烹饪温度影响，随烹饪温度升高而升高。 （5）通过Spearman相关性分析探究不同精炼程度大豆油品质参数及组分与其热烹饪油烟中危害物健康风险的关联情况。结果表明，在油脂氧化稳定性指标中酸价（Acidityvalue,AV）对油烟中危害物健康风险影响最为显著，其在各烹饪温度下均RDs呈显著正相关关系，同时AV在190℃、220℃及250℃下均表现出与ILCRpahs的显著正相关关系。磷脂含量仅在190℃及220℃条件下表现出与ILCRpahs的显著正相关关系。油烟中醛酮类危害物健康风险主要与体系中V、Fe、Cu离子含量相关。
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