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利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法.pdf

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利用 酸性 功能 清除 作物 籽粒 中黃 曲霉 毒素 方法
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摘要
申請專利號:

CN201010131689.3

申請日:

20100323

公開號:

CN101779754B

公開日:

20120704

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A23L1/015 主分類號: A23L1/015
申請人: 中國農業大學
發明人: 李里特,熊科,劉海杰
地址: 100094 北京市海淀區圓明園西路2號
優先權: CN201010131689A
專利代理機構: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 代理人: 史雙元
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010131689.3

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了屬于糧油食品安全工藝技術領域的一種利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法。該方法是將強酸性電生功能水或者微酸性電生功能水與被黃曲霉污染的作物籽粒按質量比為1∶1~10∶1混合,在溫度為25-65℃的條件下,振蕩處理5-60min后瀝干水分,將作物籽粒烘干或晾干。酸性電生功能水對作物籽粒中的毒素起了清除作用,而且避免洗脫帶來的二次污染和毒素殘留,處理后的作物籽粒不破皮,外觀基本無變化,水分含量、脂肪含量和蛋白含量等主要品質指標基本無變化,可進一步加工處理。該方法簡單、處理成本低,所用電生功能水安全、無害,無殘留性,無不安全隱患。其黃曲霉毒素清除率可達90%以上。

權利要求書

1.利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,其特征在于,將微酸性電生功能水與被黃曲霉污染的作物籽粒按質量比為1∶1~10∶1混合,在溫度為25-65℃的條件下,振蕩處理5-60min后瀝干水分,將作物籽粒烘干或晾干,其中,所述微酸性電生功能水的pH值為5~6.5,氧化還原電位為800~1000mV,有效氯濃度為10~100mg/L。2.根據權利要求1所述的利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,其特征在于,所述微酸性電生功能水的有效氯濃度為50-100mg/L。3.根據權利要求1所述的利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,其特征在于,所述振蕩的轉速為50~250rpm。4.根據權利要求1所述的利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,其特征在于,所述酸性電生功能水與被黃曲霉污染的作物籽粒混合的質量比為5∶1~10∶1。5.根據權利要求1所述的利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,其特征在于,所述溫度為35-45℃。6.根據權利要求1所述的利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,其特征在于,所述作物籽粒為花生、玉米、小麥、稻米、大豆或堅果仔仁。

說明書

技術領域

本發明涉及糧油食品安全工藝技術領域,具體涉及一種利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法。

背景技術

“電生功能水(Electrolyzed?Functional?Water,EFW)”,亦稱電解離子水,氧化電位水和電解水等。它是含氯的化合物與飲用水或者鹽酸與飲用水的稀溶液,在特殊電解裝置的處理下得到的酸性電生功能水和堿性電生功能水的總稱。其中,酸性電生功能水具有較低的pH值,較高的氧化還原電位(Oxidation-Reduction?Potential,ORP)和一定的有效氯含量(Available?ChlorineConcentration,ACC)。它主要包括:強酸性電生功能水(pH<3,ORP>1000mV,ACC?20~100ppm)、微酸性電生功能水(pH?5~6.5,ORP?800-950mV,ACC?10~100ppm)。酸性電生功能水由于具有廣泛的殺菌效果而倍受關注,并被利用在很多方面。目前,國內外對于酸性電生功能水的應用研究主要集中于醫療衛生、食品加工、農業生產三大領域,已經取得了豐富的研究成果。2002年日本厚生省將酸性電生功能水列為食品添加劑范疇。

黃曲霉毒素是一類由黃曲霉菌(Aspergillus?flavus)和寄生曲霉菌(Aspergillusparasitcusi)等真菌在生長過程中產生的次生代謝產物。幾乎所有的作物籽粒或其籽粒制品,在一定的濕度和溫度下,都有可能生長黃曲霉菌和寄生曲霉菌,從而可能感染黃曲霉毒素。黃曲霉毒素常存在于花生、玉米、小麥、稻米、大豆、堅果仔仁和谷物制品中。含有黃曲霉毒素的作物籽粒及制品被人、家禽和家畜接觸攝取后,對其將造成極大危害,其中黃曲霉毒素B1危害最大。為保障食品安全和人民健康,世界各國均制訂了嚴格的食物中黃曲霉毒素B1限量標準。黃曲霉毒素污染全球大部分作物籽粒,其中花生籽粒和制品易受黃曲霉毒素污染,它是花生籽粒和制品的嚴重污染源,是造成花生籽粒和制品質量下降最主要因素之一。

花生還是我國具有明顯競爭優勢的出口創匯農產品。多年來,我國的花生及花生制品在世界花生出口貿易中占有重要的地位。聯合國糧農組織(FAO)的統計資料表明,2000-2005年,我國去殼、帶殼及加工花生的出口總量在世界同類花生及花生制品出口貿易中分別達29.8%、33.9%和44.6%。2008年以來,我國花生總產量、出口貿易量和花生油消費量仍位居世界首位。總產量達到1500萬噸以上,占世界總產量的40%以上;出口量在65-78萬噸,占世界貿易量的42%左右。花生產業是我國加入WTO后參與國際農業競爭的一個重要產業。但近年中國花生出口屢遭黃曲霉毒素超標技術性壁壘,給生產者和企業帶來很大的經濟損失,同時還降低了中國花生在國際上的競爭力。目前,花生籽粒和制品黃曲霉毒素的污染問題,已經變成一個令我國花生生產和出口行業十分困擾的問題,嚴重地影響中國花生的生產和出口。

黃曲霉毒素B1具有極強的毒性,是一種強致癌物質,已被世界衛生組織列為已知最強的致癌物。其毒性比二甲基硝胺大75倍,比砒霜大68倍,比極毒的氰化鉀大10倍。且性質穩定,加熱到268℃才能破壞。人們對作物籽粒中黃曲霉毒素的脫毒方法進行了大量研究。主要有:(1)物理方法,如霉粒挑選、高溫處理、吸附和紫外輻射處理;(2)化學方法,如加入有機酸、堿、氧化處理、溶劑萃取;(3)生物技術方法,如微生物發酵解毒。目前處理方法普遍存在處理條件要求高(高溫、高壓),不安全(化學劑殘留和有毒物殘留),破壞原料營養功能,處理成本高生產應用困難等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的缺陷,提供一種利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法。清除原理經研究為:黃曲霉毒素B1在酸性電生功能水處理下毒性活性部位第8、9位雙鍵被羥基和氯基取代,形成無毒性成分。該方法簡單易行,處理成本低,不帶來新的有毒殘留,黃曲霉毒素B1的殘留量遠低于GB?2761-2005限量,是一種新型實用、安全有效的方法。

一種利用酸性電生功能水清除作物籽粒中黃曲霉毒素的方法,具體方案如下:

將強酸性電生功能水(簡稱:AcEW)或者微酸性電生功能水(簡稱:NEW)與被黃曲霉污染的作物籽粒按質量比為1∶1~10∶1混合,在溫度為25-65℃的條件下,振蕩處理5-60min后瀝干水分,將作物籽粒烘干或晾干,所述強酸性電生功能水的pH值不高于3,氧化還原電位為1000~1200mV,有效氯濃度為10~100mg/L,所述微酸性電生功能水的pH值為5~6.5,氧化還原電位為800~1000mV,有效氯濃度為10~100mg/L;

所述強酸性電生功能水的有效氯濃度優選50-100mg/L。

所述微酸性電生功能水的有效氯濃度優選50-100mg/L。

所述酸性電生功能水與被黃曲霉污染的作物籽粒混合的質量比為5∶1~10∶1。

所述溫度為35-45℃。

所述作物籽粒為花生、玉米、小麥、稻米、大豆或堅果仔仁。

上述強酸性電生功能水的制備方法如下:

(1)按照電解質重量百分比濃度為0.05~0.2%的比例將電解質溶解于飲用水中,充分攪拌均勻,然后分別置于電功能水發生器的兩個電解槽中,所述電解質為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣或氯化鎂。

(2)在電壓為12~36V、電流為0.2~3A、電極距為4~50mm、極板面積為108cm2進行電解反應10~30min;即在陽極電解槽得到酸性電生功能水,在陰極電解槽得到堿性電生功能水。

上述制備方法中所述的電生功能水發生器可參見實用新型專利《一種制備強酸化水的裝置》(專利號為:ZL96244992.x)

所述微酸性電生功能水的制備方法如下:

(1)按照電解質重量百分比濃度為0.001~0.02‰的比例將電解質溶解于飲用水中,充分攪拌均勻后置于無隔膜的電功能水發生器中,其中,所述的電解質為濃鹽酸。

(2)在電壓為10~30V、電流為1.0~3.0A、電極距為1~5mm、極板面積為108cm2進行電解反應5~30min;即在電解槽中得到微酸性電生功能水。

微酸性電生功能水發生器同強酸性電生功能水發生器相比,中間無隔膜,電解中陽極和陰極電解反應產生的物質混合會發生復雜反應,只產生微酸性電生功能水(pH值為5~6.5,氧化還原電位為800~1000mV),并不產生堿性電生功能水。

本發明的有益效果:該方法簡單易行,處理成本低,所用電生功能水安全、無害,無殘留性,無不安全隱患。而且避免簡單采用自來水洗脫帶來的環境和未污染籽粒的二次污染和毒素殘留問題,處理后的作物籽粒不破皮,外觀基本無變化,水分含量、脂肪含量和蛋白含量等主要品質指標基本無變化,可進一步加工處理。被黃曲霉酶污染的作物籽粒經過酸性電生功能水處理后,其黃曲霉毒素清除率可達90%以上,黃曲霉毒素B1的殘留量遠低于GB?2761-2005限量,該方法是一種新型實用、安全有效的方法。

附圖說明

圖1是強酸性電生功能水發生裝置示意圖;

其中,1-直流電源、2-電極、3-電解槽、4-隔膜、5-AcEW、6-堿性電生功能水

圖2是微酸性電生功能水發生裝置示意圖。

其中,7-微酸性電生功能水

具體實施方式

實施例1酸性電生功能水的制備

A.強酸性電生功能水的制備:

(1)按照重量百分比濃度為0.2%的比例將氯化鈉溶解于飲用水中,充分攪拌均勻,然后分別置于圖1所示的強酸性電功能水發生器的兩個電解槽中;

(2)在電壓為30V、電流為2.0A、電極距為12mm、極板面積為108cm2進行電解反應15min;即在陽極電解槽得到強酸性電生功能水,在陰極電解槽得到堿性電生功能水。強酸性電生功能水為pH=2.50±0.77,ORP=1097±28mV,有效氯的含量為100.5±3.9mg/L;所得堿性電生功能水為pH=11.46±0.11,ORP=-851.8±45.3mV。

B.微酸性電生功能水的制備方法:

(1)按照重量百分比濃度為0.004‰的比例將濃鹽酸溶解于飲用水中,充分攪拌均勻,然后置于圖2所示的微酸性電功能水發生器的電解槽中;

(2)在電壓為28V、電流為2.0A、電極距為2mm、極板面積為108cm2進行電解反應15min;即在電解槽中得到微酸性電生功能水。微酸性電生功能水為pH=5.78±0.86,ORP=870±21mV,有效氯的含量為102.9±4.1mg/L。

實施例2酸性電生功能水對花生籽粒中黃曲霉毒素的清除效果試驗

(1)試驗材料:a、花生籽粒的處理:取花生5kg,在溫度30±2℃、相對濕度90±5%的環境下貯藏30天,自然霉變;b、將實施例1所制備的有效氯濃度為100mg/L的AcEW及NEW分別用蒸餾水調節成有效氯濃度為60mg/L的AcEW及NEW。強堿性電生功能水(以下簡稱AlEW)pH=11.62±0.22,ORP=-872.0±31.1mV,自來水(對照)pH=7.67±0.05,ORP=535.9±93.0。

(2)試驗方法:每份稱取處理過的花生20g,置于錐形瓶中,以液料質量比為5∶1的比例,分別向不同的錐形瓶中加入自來水、AlEW以及有效氯濃度為60mg/L的AcEW及NEW,在45℃下,振蕩處理15min,然后將處理好的花生瀝干水分,70℃烘12h,采用GB/T?5009.23-2006第三法測定黃曲霉毒素含量。結果見表1。其中,未經任何處理的自然霉變花生,黃曲霉毒素B1含量95.87±2.86μg/kg。

表1酸性電生功能水清除毒素效果及溶液中的殘留毒素

?處理組 ??自來水 ??AcEW ??AlEW ??NEW ?花生中黃曲霉毒素B1含量(μg/kg) ??26.76±2.08 ??10.76±0.11 ??41.08±2.38 ??6.88±0.07 ?處理液中黃曲霉毒素B1含量(μg/l) ??12.7±0.46 ??1.07±0.67 ??10.16±1.19 ??0.62±0.08

實施例3酸性電生功能水清除黃曲霉毒素工藝試驗

本實施例為電生功能水在不同有效氯濃度、不同清洗方式、不同液料比、不同處理時間和不同處理溫度條件下對黃曲霉毒素污染花生的毒素清除效果試驗。具體如下:

(1)試驗材料:實施例2步驟(1)制備的霉變花生材料。

(2)試驗中用于處理霉變花生的各種水:將實施例1制備的有效氯濃度為100mg/L的AcEW及NEW分別用蒸餾水調節成有效氯濃度為20mg/L、40mg/L、60mg/L和80mg/L的AcEW及NEW。

(3)試驗方法:①不同有效氯濃度試驗,每份稱取霉變花生20g,分別置于錐形瓶中,以液料質量比5∶1,分別加入有效氯濃度為20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L的AcEW及NEW,在45℃下,振蕩處理15min,結果見表2;②不同液料比試驗,每份稱取霉變花生20g,分別置于錐形瓶中,分別加入液料質量比1∶1、2.5∶1、5∶1、7.5∶1、10∶1,有效氯濃度為60mg/L的AcEW及NEW,在45℃下,振蕩處理15min,結果見表3;③不同處理溫度試驗,每份稱取霉變花生20g,分別置于錐形瓶中,以液料質量比5∶1,加入有效氯濃度為60mg/L的AcEW及NEW,分別在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃下,振蕩處理15min,結果見表4;④不同處理時間試驗,每份稱取霉變花生20g,分別置于錐形瓶中,以液料質量比5∶1,加入有效氯濃度為60mg/L的AcEW及NEW,在45℃下,分別振蕩處理2min、5min、10min、15min、20min、25min、30min,結果見表5;

(4)將經(3)處理好的花生瀝干水分,70℃烘12h,按GB/T?5009.23-2006第三法測定黃曲霉毒素含量。其中,自然霉變花生的黃曲霉毒素B1含量為95.87±2.86μg/kg。

表2不同有效氯濃度對毒素清除效果的影響

??處理組 ??1 ??2 ??3 ??4 ??5 ??有效氯濃度(mg/L) ??20 ??40 ??60 ??80 ??100 ??AcEW組毒素含量(μg/kg) ??58.51±5.77 ??40.31±3.42 ??13.19±1.77 ??9.36±2.11 ??6.47±1.74 ??NEW組毒素含量(μg/kg) ??36.78±5.09 ??26.16±2.17 ??7.11±2.30 ??3.18±1.04 ??1.97±0.81

表3不同液料比對毒素清除效果的影響

??處理組 ??1 ??2 ??3 ??4 ??5 ??液料比(v∶m) ??1∶1 ??2.5∶1 ??5∶1 ??7.5∶1 ??10∶1 ??AcEW組毒素含量(μg/kg) ??75.73±8.28 ??55.62±2.35 ??21.25±1.67 ??7.02±1.76 ??4.43±0.47 ??NEW組毒素含量(μg/kg) ??65.14±9.91 ??35.29±4.70 ??12.85±2.98 ??5.89±0.69 ??1.37±0.63

表4不同處理溫度對毒素清除效果的影響

??處理組 ??1 ??2 ??3 ??4 ??5 ??處理溫度(℃) ??25 ??35 ??45 ??55 ??65 ??AcEW組毒素含量(μg/kg) ??25.28±5.32 ??14.37±2.24 ??9.31±1.03 ??28.82±3.70 ??69.79±4.67 ??NEW組毒素含量(μg/kg) ??20.37±1.78 ??12.79±1.22 ??7.42±0.91 ??27.76±4.64 ??73.90±11.12

表5不同處理時間對毒素清除效果

??處理組 ??1 ??2 ??3 ??4 ??5 ??6 ??7 ??處理時間(min) ??2 ??5 ??10 ??15 ??20 ??25 ??30 ??AcEW組毒素含量(μg/kg) ??78.51±6.95 ??42.48±3.31 ??20.50±2.44 ??9.54±1.92 ??4.66±0.56 ??3.13±0.75 ??1.43±0.86 ??NEW組毒素含量(μg/kg) ??69.92±3.03 ??30.27±7.03 ??12.54±4.17 ??7.55±2..05 ??2.69±1.43 ??1.98±0.53 ??0.77±0.49

實施例4電生功能水處理霉變花生對花生中主要品質指標影響試驗

(1)試驗材料:實施例1步驟(1)制備的霉變花生材料以及未霉變的花生(作為對照)。

(2)處理中使用的各種水:將實施例1制備的有效氯濃度為100mg/L的AcEW及NEW分別用蒸餾水調節成有效氯濃度為80mg/L的AcEW及NEW;自來水:pH=7.67±0.05,ORP=535.9±93.0。

(3)試驗方法:每份稱取霉變花生20g,分別置于錐形瓶中,加入液料質量比7.5∶1、有效氯濃度為80mg/L的AcEW及NEW,在45℃下,振蕩處理15min,瀝干水分。經上述處理的霉變花生及未霉變花生依據GB/T?14489.1-2008,GB/T14772-2008和GB/T?14489.2-2008分別測定其水分、脂肪和蛋白含量。結果見表6。

表6電生功能水處理對花生中主要品質指標影響

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