关键词：
黄曲霉毒素B1
呕吐毒素
臭氧降解
理化性质
摘要：
黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1,AFB1）与呕吐毒素（Vomitoxin,DON）是农作物中较为常见,毒性较强的真菌毒素。花生、玉米作为我国乃至全球重要的粮食作物,在生长、收获、储藏、加工过程中如果处理不当,极易受AFB1、DON等真菌毒素的侵害,严重危害人类和动物的生命健康。因此,对这类真菌毒素的降解一直是近年来的研究热点和难点。现有的针对AFB1、DON的物理、生物和化学降解方法,虽能对毒素的降解有一定作用,但普遍存在降解率低、成本高、易残留、易污染等缺陷。因此,安全、经济、高效的真菌毒素降解方法亟待研究。臭氧由于其强氧化性、易分解等优点,被称为21世纪绿色强氧化剂。近年来,已有研究将臭氧用于真菌毒素的降解。本研究探索利用臭氧降解花生油、玉米蛋白粉中黄曲霉毒素以及玉米粉中的呕吐毒素,考察了臭氧降解真菌毒素的效果。并对其降解安全性进行分析。具体研究结果如下:臭氧降解花生油中AFB1的研究。通过改变臭氧的输送速率和处理时间,检测臭氧处理前后AFB1的变化情况。随着臭氧处理时间以及输送速率的增加,花生油中的AFB1降解率一直处于上升趋势,当臭氧输送速率为1.4 L/min、处理时间为40 min时,AFB1的浓度从45.04μg/kg降到7.91μg/kg,降解率达到最高,为82.43%。通过对臭氧降解AFB1建立动力学模型发现,臭氧在不同输送速率处理花生油中AFB1符合一级动力学模型。降解速率按以下顺序递减:k1.2L/min>k1.0L/min>k0.8L/min>k0.6L/min>k0.4L/min。通过对动力学方程中?反应速率常数、相关系数和半衰期等参数的计算,得出控制臭氧降解花生油中AFB1反应的最佳理论条件。进一步对臭氧处理前后花生油的理化性质（如:色泽、酸价,碘值、过氧化值等）进行表征,发现臭氧处理后花生油的色泽从棕色变为黄色,过氧化值从2.4 nmol/kg上升到5.2 nmol/kg,变化较明显,而碘值、酸价则较为稳定。臭氧降解玉米蛋白粉中AFB1的研究。通过调整流量计来改变臭氧的输送速率和处理时间,检测臭氧处理前后AFB1的变化情况,随着臭氧的输送速率与处理时间的增加,降解率先呈上升趋势,随后逐渐趋于平缓。在臭氧输送速率1.4 L/min处理时间40 min时,AFB1的质量浓度从8.621μg/kg降到1.93μg/kg,降解率达到最高,为77.61%。并对经臭氧处理AFB1中的可能降解产物途径进行初步推测;为进一步了解臭氧降解对原材料的品质影响情况,对臭氧处理前后玉米蛋白粉的粗蛋白和粗灰分含量进行了表征,发现降解后粗灰分变化较为明显,从玉米蛋白粉中的粗灰分百分比从17.3%上升到20.1%。而粗蛋白含从71%下降到61%,主要在于C6H12O6中1位上的C形成羧基,2位C上的羧基形成醛基,从而使部分C6H12O6醛酸形成,玉米蛋白粉中的淀粉下降,粗蛋白含量减少。臭氧降解玉米粉中呕吐毒素（DON）的研究。通过改变臭氧的输送速率和处理时间,检测臭氧处理前后DON的变化情况。随着臭氧的输送速率与处理时间的增加,降解率先呈上升趋势,随后逐渐趋于平缓。在臭氧输送速率为1.4 L/min、处理时间为60min时,DON的浓度从1882μg/kg降到832μg/kg,降解率达到最高,为55.79%。并对经臭氧处理DON中的可能降解产物途径进行初步推测。为进一步了解臭氧降解对原材料的品质影响,对臭氧处理前后玉米粉中的还原糖、总糖、溶解度、膨胀度进行表征,发现随着改变臭氧降解的输送速率,还原糖从8.34 mg/kg上升到48.53 mg/kg,主要在于臭氧的强氧化性使玉米粉中的连接淀粉长链被氧化分解成小分子片段,形成还原糖;总糖从786.74 mg/kg降至746.38 mg/kg,主要在于化学键C-C键,C-O键等发生断裂,形成酮基或醛基的物质。溶解度从2%上升到15%,膨胀度从5.13%降到4.38%。玉米粉的长链发生一定程度的断裂,导致淀粉总量减少,还原糖增多;而膨胀度与淀粉含量有关,淀粉减少,膨胀度降低。
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