CN103750084B - 一种花生中降解黄曲霉毒素b1的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降解黄曲霉毒素B1的方法。该方法，包括如下步骤：将黄曲霉毒素污染的花生粕粉碎得到花生粕粉后，进行挤压组织化，完成黄曲霉毒素B1的降解。该方法操作简单，降解效果好，适用于花生粕黄曲霉毒素的降解，黄曲霉毒素B1的去除率达到57%以上，具有很高的应用价值和市场潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种降解花生中黄曲霉毒素B1的方法。
背景技术
黄曲霉毒素（aflatoxin，AF）是由真菌寄生曲霉和黄曲霉菌等产生的次级代谢物，其基本结构为二呋喃环和香豆素。目前已发现的20余种黄曲霉毒素中，最常见的有AFB1、AFB2、AFG1、AFG2，其中黄曲霉毒素B1(AFB1)毒性最强，被国际癌症研究机构（IARC）划定为IA类致癌物。由于黄曲霉和寄生曲霉在自然界的分布很广，而且很多食品基质本身的湿度为菌落的繁殖和毒素的产生提供了有利条件，农作物在田间受到黄曲霉的污染，收割后贮藏过程中如温度和湿度适宜，黄曲霉孢子会大量繁殖产生更多的毒素，在粮食和饲料的贮藏过程中不可避免产生毒素。畜禽摄入污染的饲料引起动物体重下降或者引发疾病，间接通过食物链进入人体的黄曲霉毒素具有极强的致癌作用，严重威胁人类健康。
花生是我国主要的油料作物，2012年我国产花生约1600万吨，约占世界花生产量的40%。花生在生长条件不良或储存不当情况下，可能感染黄曲霉毒素，染毒后严重威胁人类及动物健康。挤压组织化主要是指植物蛋白的组织化。蛋白质含量较高的原料（50%以上），在挤压机内，由于受到剪切力和摩擦力的双重作用，维持蛋白质三级、四级结构的氢键、范德华力、离子键和二硫键被破坏。随着蛋白质高级结构的破坏，形成了相对成线性的蛋白质分子链，然后这些分子链在一定的温度和水分含量的条件下，产生了分子间的重组，形成了一种类似肉类组织结构的产品—组织化蛋白。花生粕是花生仁经压榨提炼油料后的产品，富含植物蛋白，口感较好，广泛用做禽畜水产饲料和深加工产品。当前，花生粕中AFB1污染严重，一是受花生原料污染严重的影响，累积到花生粕产品中；二是花生粕本身营养丰富，特别利于微生物的繁殖，尤其是黄曲霉菌而导致产生AFB1。中国是世界上最大的花生生产、消费和贸易出口国。花生油产量近几年维持在250万吨左右，按40%的出油率计算，每年花生粕的产量在350万吨以上。因此，控制花生粕中黄曲霉毒素的污染对于保障花生粕饲料的食用安全，对于花生粕的深加工利用，对于整个食品安全链条具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种花生中降解黄曲霉毒素B1的方法。
本发明提供的降解花生中黄曲霉毒素B1的方法，包括如下步骤：将黄曲霉毒素污染的花生粕粉碎得到花生粕粉后，进行挤压组织化，完成黄曲霉毒素B1的降解。
上述方法的粉碎步骤中，粉碎的目数为50目。
所述花生粕粉中，水分的质量百分含量为38-42%，具体为40%、40-42%或38-40%。
所述挤压组织化步骤中，挤压机筒的温度为130-150℃，具体为140、146、130-146、140-146或146-150℃；
喂料速度为16-20g/min，具体为18、16-18或18-20g/min；
螺杆转速为120-160r/min，具体为140、149、140-149、149-160或120-149r/min。
所述方法还包括如下步骤：在所述挤压组织化步骤之后，将挤压组织化所得产品烘干。
所述烘干步骤中，温度为45-60℃，具体为45℃；
时间为6-10小时，具体为8小时。
另外，按照上述方法所得的产品，也属于本发明的保护范围。
本发明提供的降解花生中黄曲霉毒素的方法，是对污染黄曲霉毒素的花生粕采用挤压组织化处理。在挤压过程中，物料在挤压机螺杆内部的高温、高压、高剪切力作用下，花生粕中的淀粉在极短的时间内糊化，蛋白质变性，黄曲霉毒素在受到多重因素作用下裂解。该方法操作简单，降解效果好，适用于花生粕黄曲霉毒素的降解，黄曲霉毒素的去除率达到57%以上，具有很高的应用价值和市场潜力。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例挤压组织化步骤所用设备均为德国布拉本德食品仪器公司的型号为DSE-25的同向啮合双螺杆挤压膨化（Twin-ScrewExtruderLabStation,Brabender,Germany）实验室工作站：螺杆外径（D）为25mm；长径比为20：1；挤压机各区段长度：喂料区4D，Ⅰ区6D，Ⅱ区6D，Ⅲ区4D，Ⅳ区2D，Ⅴ区2D。方形挤出模头：2mm×20mm。工作站由进料***、进水***、加热区、传感器监控***等组成，挤压机五个区分别配有加热和冷却监控***，可单独控温，并有工作站***自动控制及记录数据。
下述实施例中，花生粕的水分含量采用直接加热干燥法GB5009.3-2010的方法，
具体测定方法如下：
取洁净铝盒放置于105℃烘箱中，铝制盒盖斜放于盒边，烘干半小时后，将盒盖盖好并取出，放于干燥器内冷却半小时后称重，重复上述实验2-3次直至恒重。称取2.00g(保留后四位小数)花生粕粉，置于已为恒重的铝盒内，加上盒盖后称取总体重量后放入烘箱中，将盒盖放于斜放在一旁，105℃烘干4h后，盖好盒盖，放于干燥器半小时候称重，重复上述操作，使得两次质量差在2mg范围内，视为恒重。水分含量计算公式为：
水分(%)=(ml-m2)/Wx100%
式中，m1—带盖铝盒与干燥前样品重量，g；
m2—带盖铝盒与干燥后样品重量，g；
W—样品的重量，g；
黄曲霉毒素B1含量的测定（酶联免疫法）方法如下：选用北京华安麦科生物技术有限公司生产的AFB1试剂盒测定。
试剂盒原理采用间接ELISA方法，在酶标板微孔条上预包被黄曲霉毒素B1抗原，样品中黄曲霉毒素B1和此抗原竞争抗黄曲霉毒素B1抗体（抗试剂），同时，抗黄曲霉毒素B1抗体与酶标二抗（酶标物）相结合，经底物显色，样品吸光值与其含有的黄曲霉毒素B1成负相关，与标准曲线比较再乘以稀释倍数，即可得出样品中黄曲霉毒素B1的含量。
实施例1
将黄曲霉毒素B1含量为(229.3±3.7)μg/kg的花生粕样品，用粉碎机粉碎成50目的花生粕粉后，测定花生粕粉中的水分含量，以及喂料速度与喂料器转速、喂水速度和横流泵刻度之间的关系，根据表1和表2中所列由花生粕粉的预设喂料量与产品水分含量，计算需补加水分的克数，并设定喂料器转速和恒流泵刻度。
挤压机启动一小时预热以达到稳定状态后，喂料于挤压机中，按照表1和表2所列条件进行挤压组织化，也即：机筒温度为140℃，花生粕粉中的水分质量百分含量为40%，喂料速度为16g/min，螺杆转速为160r/min，完成该含花生粕样品黄曲霉毒素B1的降解。
在上述挤压组织化步骤之后，还可将所得花生粕样品置于烘箱中于45℃烘干8小时，粉碎，放入自封袋中。测定该花生粕样品中黄曲霉毒素B1的含量。可知，黄曲霉毒素B1的降解率为55.2%。
实施例2-27
按照实施例1的步骤，仅将机筒温度、花生粕水分含量、喂料速度和螺杆转速按照表1和表2所列数据进行替换。
所得黄曲霉毒素B1的降解率亦列于表2中。
表1、试验因素水平表
表2、黄曲霉毒素AFB1降解率
采用Design-Expert7.0统计分析软件对表2数据进行回归拟合分析，获得对响应值-花生粕中黄曲霉毒素AFB1降解率（Y）的影响因子---机筒温度（X1）、物料水分（X2）、喂料速度（X3）和螺杆转速（X4）的二次多项式回归模型，得到黄曲霉毒素AFB1降解率（Y）的回归方程为：
Y=56.27+0.87X1+2.73X2-0.15X3+0.92X4+0.25X1X2-0.82X1X3+0.12X1X4+0.75X2X3+0.60X2X4-0.28X3X4-0.99X1 2-5.46X2 2-1.54X3 2-1.39X4 2
由回归模型得到黄曲霉毒素AFB1降解率最大预测值为57.1%。优化组合为X1=145.74，X2=40.55，X3=17.65，X4=148.66，即机筒温度为145.74℃、物料水分40.55%、喂料速度17.65g/min和螺杆转速148.66r/min。
依据回归模型得到的最佳工艺条件，兼顾实际操作，优化的工艺参数为：机筒温度为146℃、物料水分40%、喂料速度18g/min和螺杆转速149r/min。
实施例28
按照实施例1的步骤，将黄曲霉毒素B1含量为(229.3±3.7)μg/kg的花生粕样品在工艺参数为：机筒温度为146℃、物料水分40%、喂料速度18g/min和螺杆转速149r/min条件下挤压，完成黄曲霉毒素B1的降解，降解率为57.7%。
对照例：
将黄曲霉毒素B1含量为(229.3±3.7)μg/kg的花生样品，用粉碎机粉碎成50目的花生粉后，测定花生粕的水分含量，以及喂料速度与喂料器转速、喂水速度和横流泵刻度之间的关系，根据花生粕粉的预设喂料量与产品水分含量计算需补加水分的克数，并设定喂料器转速和恒流泵刻度，待挤压组织化机启动一小时预热以达到稳定状态后，喂料于挤压机中，进行挤压组织化，机筒温度为180℃，物料水分24%，喂料速度为30g/min，螺杆转速为160r/min，该条件下产品质地硬，造成挤压机出口堵死，挤压组织化试验不能进行。在机筒温度为150℃，物料水分35%、喂料速度为20g/min，螺杆转速为160r/min，完成该含黄曲霉毒素B1的花生样品的降解，降解率为43.2%。
Claims (5)
1.一种降解黄曲霉毒素B1的方法，包括如下步骤：将黄曲霉毒素污染的花生粕粉碎得到花生粕粉后，进行挤压组织化，完成黄曲霉毒素B1的降解；
所述粉碎步骤中，粉碎为50目；
所述花生粕粉中，水的质量百分含量为40％；
所述挤压组织化步骤中，挤压机筒的温度为146℃；
喂料速度为18g/min；
螺杆转速为149r/min；
所述挤压组织化步骤所用设备为德国布拉本德食品仪器公司的型号为DSE-25的同向啮合双螺杆挤压膨化实验室工作站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：在所述挤压组织化步骤之后，将挤压组织化所得产品烘干。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述烘干步骤中，温度为45-60℃；时间为6-10小时。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述温度为45℃；所述时间为8小时。
5.权利要求1-4任一所述方法得到的产品。
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| 挤压膨化降解糙米中黄曲霉毒素B1;郑海燕 等;《http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20131028.1654.167.html》;20131028;第1页的摘要、第2-3页的1.3.1、1.3.2 * |
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