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微波、紫外线与臭氧组合技术对霉菌及其毒素的协同影响

2018-04-10靳志强王顺喜

关键词:黄曲霉熏蒸杀菌

靳志强,王顺喜

(1 长治学院 生物科学与技术系,山西 长治 046011;2 中国农业大学 工学院,北京 100083)

玉米原料在相对潮湿的环境条件下贮藏极易发生霉变,因霉变产生黄曲霉毒素严重影响了食品工业和饲料工业的健康发展,因此玉米安全储藏问题一直是国内外研究的重要课题。目前,利用紫外线辐照、臭氧熏蒸、化学添加剂、生防菌和改良的包装材料等技术可有效降低农产品产后的黄曲霉毒素污染[1]。但是,某些处理方法成本过于昂贵,效率低下或者仅适用于小规模应用。例如,基于微生物的脱毒技术要求脱毒反应产物应是无毒或者低毒化合物。饲料行业中广泛应用的蒙脱石和水合铝硅酸钠(HSCAS)等吸附剂虽然可有效隔离黄曲霉毒素,但对其他毒素却无效果,而且可能会不可预期地吸附饲料中的维生素、氨基酸和矿物质[2]。

一些杀菌手段兼具减少真菌毒素污染的功效,其中臭氧和短波紫外线由于技术成熟,运行维护简单,成本低廉,被广泛用于农产品的表面去污。紫外线辐照可以降低寄生曲霉(Aspergillusparasiticus)和碳黑曲霉(A.carbonarius)在葡萄和无花果基质上产生毒素的风险[3]。5 mg/L臭氧可以抑制黄曲霉(A.flavus)和串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)的生长及毒素产生[4]。微波辐照因加热快速均匀,近年来在杀菌领域中受到广泛关注。微波辐照(2 450 GHz,300 W)巴西果可以使果壳和果仁中曲霉菌的含量分别降低61.67%和81.75%[5]。将微波加热(1 650 W,5.5 min)应用于染毒玉米的碱法蒸煮,黄曲霉毒素B1(AFB1)和黄曲霉毒素B2(AFB2)含量可分别减少36%和58%[6]。

利用单一手段杀菌或脱毒,往往需要高强度的处理,例如,高浓度臭氧熏蒸用于农产品的脱毒。但是,为了保持食物的产品特性(如色泽、风味、维生素等),一般认为低浓度臭氧或短时间熏蒸更为适宜[1]。与单一方法处理相比,低强度灭菌或脱毒手段组合使用不仅能降低产品损伤,而且可发挥协同效应,表现出更优的杀菌或脱毒效果。例如,激光、微波和紫外线单一处理对大肠杆菌(E.coli)作用微弱,但用上述3种方法依次连续处理后,微生物致死量比3种单一处理致死量对数值的总和高3[7]。过氧化氢和微波辐照(1 000 W,15 min)组合处理后可使花生粉黄曲霉毒素降低97%[8]。Basaran等[9]在真空环境中用紫外线辐照和微波辐照组合技术处理榛子已实现了工业化应用。

由于微波处理、紫外线辐照和臭氧熏蒸杀菌机理不同,且紫外线辐照和臭氧熏蒸可有效减低真菌毒素的污染,因此本试验尝试将低强度的微波加热、紫外线辐照和臭氧熏蒸串联或并联组合后对玉米中的霉菌和黄曲霉毒素进行处理,在保持玉米品质的前提下,研究组合技术对霉菌及其毒素的协同影响,以期为霉变玉米的杀菌和脱毒提供新途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米籽粒,购自北京市海淀区农贸市场,自然晾干至含水率为12%,聚乙烯袋密封后置于4 ℃冰箱中保存。

微生物菌株:寄生曲霉JS01和黄曲霉HQ05,由中国农业大学农业工程实验室自霉变玉米中分离鉴定得到。

霉菌孢子悬浮液的制备:挑取斜面保藏的霉菌菌丝转接至马铃薯葡萄糖琼脂培养基中,25 ℃下培养5 d,加入一定量的灭菌磷酸盐缓冲液(含体积分数0.05%的吐温-80)将孢子洗涤下来,移入含无菌玻璃珠的三角瓶内振荡打碎孢子团,通过脱脂棉过滤除去菌丝残体。霉菌孢子过滤液离心(2 500×g,10 min)清洗3次,然后将孢子含量调整为107mL-1,4 ℃保存待用[10]。

干态霉菌孢子样品的制备:取0.1 mL寄生曲霉和黄曲霉孢子悬浮液移至无菌载玻片上,将接种的载玻片放入无菌玻璃培养皿(高19 mm、直径90 mm)中,37 ℃下孵育过夜以去除水分,然后用于灭菌试验。

染菌玉米样品的制备:仔细检查玉米样品破损和霉菌生长迹象,弃去变色粒和破损粒。将挑选的玉米浸入体积分数0.4%的次氯酸钠溶液中2 min进行表面消毒,无菌水漂洗3次,置于超净工作台中风干过夜。取10 mL寄生曲霉孢子悬浮液喷洒于1 kg消毒玉米表面并搅拌均匀,使玉米初始含菌量约为105g-1,然后平摊在塑料薄膜上晾干,用于灭菌试验。

染毒玉米样品的制备:取AFB1标准品(购自北京索莱宝科技有限公司)1 mg溶解于500 mL氯仿中,制得AFB1溶液,取25 mL AFB1溶液喷洒于1 kg消毒玉米表面并搅拌均匀,使玉米样品中AFB1含量为50 μg/kg,用于脱毒试验。

1.2 试验设备

紫外线照射装置:紫外杀菌腔上部吊挂3支30 W紫外杀菌灯,波长为254 nm,灯管下方20 cm处紫外线照射强度为5 mW/cm2。杀菌腔内部覆盖铝箔,以反射紫外线和阻止能量泄露至腔外。紫外照射前,紫外灯预热30 min以确保辐照的稳定性。紫外照度计(标定在254 nm)放置于目标位置即可测定该处的紫外照射强度,通过改变照射时间来改变紫外照射剂量。

微波恒温加热灭霉装置是用格兰仕P80D23N1P-G5型微波炉改制而成。微波工作频率为2 450 MHz,最大输出功率为800 W。本装置通过调节交流电功率来调节微波发射功率,从而实现恒温控制。在温控系统中,红外传感器测定的物料温度经转换模块输入到单片机中,基于实测温度和设定温度的差值,利用PID算法对温度偏差运算处理,将运算得到的控制量送给执行机构双向可控硅,控制它的导通时间,实现了交流电功率的调节,从而实现了微波对玉米样品的恒温加热控制[11]。

臭氧熏蒸装置由臭氧发生器和熏蒸腔组成。熏蒸腔是一个安装有截止阀的长方体铁箱,进口截止阀与臭氧发生器(CF-KG2,北京山美水美环保高科技有限公司)相连,臭氧由大气空气电晕放电产生。臭氧发生器出口质量浓度为20 mg/L,熏蒸过程中连续向腔体内供入臭氧气体以维持浓度恒定,通过在排气口处采样并用碘量法测定臭氧浓度。

1.3 微波、紫外线、臭氧及其组合处理的灭霉试验

1.3.1体外试验1)单一处理。微波辐照:将接种平板置于微波腔内,50 ℃微波处理培养皿内的干孢子0(对照),3,5,10,15 min,然后进行微生物计数,分析微波辐照对平板表面霉菌孢子的灭活情况。紫外线辐照:在紫外杀菌腔内,将接种平板置于紫外杀菌灯下方20 cm处,揭去培养皿盖,分别对接种平板照射0,30,60,120,180,240 s,然后进行微生物计数,分析紫外线辐照对平板表面霉菌孢子的灭活情况。臭氧熏蒸:将接种平板置于熏蒸室内,用18 mg/L的臭氧分别熏蒸0,3,5,10 h,然后进行微生物计数,分析臭氧熏蒸对平板表面霉菌孢子的灭活情况。

2)组合处理。利用单一手段杀菌,往往需要高强度的处理,如高剂量的紫外线辐射、长时间的微波辐照、高浓度或长时间的臭氧熏蒸。将几种低强度的处理方式组合,不仅可降低食品损伤,减少试验消耗,而且可能实现对霉菌更高的致死量。因此,选取紫外线照射60 s(UV)、18 mg/L臭氧熏蒸3 h(O3)、50 ℃微波处理5 min(MW),进行不同串联(-,各个方式按照试验处理依次进行)和并联(/,各个方式同时进行)组合,共设置8种处理,分别为O3-MW-UV、O3-UV-MW、MW-O3-UV、MW-UV-O3、UV-MW-O3、UV-O3-MW、MW-UV/O3、UV/O3-MW,对接种平板内的孢子灭活,然后进行微生物计数,分析不同组合处理对平板表面霉菌孢子的灭活情况。

3)微生物计数。将上述各处理培养皿中的载玻片放入盛装10 mL体积分数0.05%吐温-80溶液的摇瓶中,在37 ℃恒温摇床上以100 r/min振荡过夜以重新悬浮孢子,然后取0.1 mL孢子悬液,采用PDA平板涂布计数法进行霉菌孢子计数(CFU/mL),并换算为对数值。上述处理霉菌孢子致死量用杀灭对数值表示,计算公式如下:

杀灭对数值=处理组初始活菌浓度对数值(N0)-处理组t时刻活菌浓度对数值(Nt)。

1.3.2体内试验为了确证紫外线、微波、臭氧单一处理及其组合处理对玉米生境中霉菌孢子的灭活情况,选取紫外线照射60 s、18 mg/L臭氧熏蒸3 h、50 ℃微波处理5 min和体外试验确定的最优组合分别对500 g染菌玉米杀菌,分析不同方式对染菌玉米表面霉菌孢子的影响。试验过程中,紫外线杀菌时,将玉米样品平铺成单层;微波杀菌期间,玉米样品混合4次,以增加微波辐照加热的均匀性。

微生物计数:紫外线、微波、臭氧单一处理及其最优组合处理染菌玉米后,取25 g玉米样品置于100 mL体积分数0.05%吐温-80溶液中混合2 min,然后采用PDA平板涂布计数法对微生物计数(CFU/g),并换算为对数值。霉菌孢子致死量计算方法同1.3.1。

1.4 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对玉米脱毒和玉米品质的影响试验

1.4.1对染毒玉米脱毒的影响霉变玉米往往被黄曲霉毒素所污染,因此需要进一步考察微波、紫外线和臭氧组合处理对霉变玉米的脱毒效果。由于紫外线照射和臭氧熏蒸对黄曲霉毒素都有一定的降解能力,因此可考察紫外线和臭氧串并联组合对AFB1的降解能力。由于黄曲霉毒素具有很强的热稳定性,微波加热一般对黄曲霉毒素不能降解,但微波加热后进行紫外线照射和臭氧熏蒸对AFB1的影响尚未可知,因此进一步考察MW-UV/O3处理的脱毒效果。

由于黄曲霉毒素的降解往往需要较高的作用剂量,因此将各方式参数设为:紫外线照射30 min,18 mg/L臭氧熏蒸10 h,50 ℃微波处理5 min,并将它们组合后对染毒玉米进行脱毒试验。共设6种处理:(1)紫外线辐射30 min(UV);(2)18 mg/L臭氧熏蒸10 h(O3);(3)紫外线照射30 min后用18 mg/L臭氧熏蒸10 h(UV-O3);(4)18 mg/L臭氧熏蒸10 h 后用紫外线照射30 min(O3-UV);(5)紫外线照射30 min,同时用18 mg/L臭氧熏蒸10 h(UV/O3);(6)50 ℃微波处理5 min后,用紫外线照射30 min和18 mg/L臭氧熏蒸10 h(MW-UV/O3),分别对500 g染毒玉米进行脱毒试验。以未经处理的染毒玉米为对照(CK),测定对照和染毒玉米处理后的AFB1含量,分析紫外线、微波和臭氧组合处理对黄曲霉毒素的降解能力。AFB1含量参照GB/T 17480-2008中的薄层层析法测定。

1.4.2对玉米品质的影响选取50 ℃微波辐照5 min、紫外线照射30 min、18 mg/L臭氧熏蒸10 h及其组合(MW-UV/O3,同1.4.1)分别对500 g染毒玉米进行处理,以未进行任何处理的染毒玉米为对照,测定玉米的发芽率、脂肪酸值、淀粉含量。其中发芽率参照GB/T 5520-1985的方法测定;脂肪酸值参照GB/T 15684-1995的方法测定;总淀粉含量采用双波长法测定,且总淀粉含量为直链淀粉与支链淀粉含量之和[11]。

2 结果与分析

2.1 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对平板表面霉菌孢子的影响

2.1.1单一处理的影响50 ℃微波处理对寄生曲霉和黄曲霉孢子的影响如图1所示。由图1可知,微波处理5 min后,寄生曲霉和黄曲霉活孢子数对数值分别下降1.16和1.45,15 min后分别下降3.21和3.37。本研究中寄生曲霉干态孢子的失活过程遵循Weibull分布,这与前期研究中发现的孢子悬浮液的失活过程[10]相似。

紫外线辐射不同时间后霉菌孢子失活情况如图2所示。由图2可知,紫外线照射60 s后,寄生曲霉和黄曲霉孢子数对数值分别下降1.25和1.03,240 s后分别下降3.21和2.63。与寄生曲霉JS01菌株相比,黄曲霉HQ05菌株对紫外线辐射有更强的抗性。

图1 微波辐照对平板表面霉菌活孢子数的影响Fig.1 Effects of MW on number of viable mold spores on surface of inoculated plates

18 mg/L臭氧熏蒸对霉菌孢子的影响如图3所示。由图3可知,臭氧处理3,5和10 h后,寄生曲霉孢子数对数值分别下降0.42,1.13,2.08,黄曲霉活孢子数对数值分别下降1.16,1.40,1.98。统计学分析表明,臭氧熏蒸3和5 h,黄曲霉孢子数没有显著差异(P>0.05)。

图3 臭氧熏蒸对平板表面霉菌活孢子数的影响Fig.3 Effects of O3 on number of viable mold spores on surface of inoculated plates

2.1.2组合处理的影响选取紫外线照射60 s(UV)、18 mg/L臭氧熏蒸3 h(O3)、50 ℃微波处理5 min(MW),进行不同串联和并联组合,共设置8种处理,分析不同组合处理对平板表面霉菌孢子的灭活情况,结果如表1所示。由表1可见,尽管微波、紫外线和臭氧单独杀菌效果较差,但3种处理组合后对寄生曲霉和黄曲霉大多表现出明显的协同杀灭效应。例如对寄生曲霉处理时,紫外线照射60 s、50 ℃微波处理5 min和18 mg/L臭氧熏蒸3 h单一处理后,杀灭对数值分别为1.25,1.16,0.42,3个单一处理的杀灭对数值之和为2.83。与之相比,除UV-MW-O3处理外,其余组合处理致死量均明显增加,其中MW-UV/O3处理杀灭对数值最高为4.17,由此可知组合处理的致死效应总体大于3种单一处理的相加效应,表明MW、UV、O3处理对孢子致死具有协同效应。Bussel等[12]利用缺氧处理和热处理对桃褐腐菌(Moniliniafructicola)灭活发现,组合方式微生物致死量比单一方式相加效应更低,认为可能是缺氧处理使霉菌孢子对随后热处理的敏感性降低所致。

表1 微波、紫外线和臭氧组合处理对平板表面霉菌孢子的影响 (lg)Table 1 Effects of combined application of MW,UV and O3 on mold spores on surface of inoculated plates (lg)

注:“差值”表示各组合处理的致死量与3个单一处理杀灭对数值之和(寄生曲霉为2.83,黄曲霉为3.64)的差值。

Note:“Difference” means the difference (lg) between the killing number of the combined treatment and the sum of killing numbers of the 3 treatments separately.The sums of killing numbers (lg) byA.parasiticusandA.flavuswere 2.83 and 3.64,respectively.

由表1还可知,微波、紫外线和臭氧的串并联组合方式对霉菌孢子杀灭有不同程度的影响。就寄生曲霉和黄曲霉而言,臭氧与紫外线并联组合后再与微波串联,其杀菌效果优于其他组合。这可能是由于并联处理中臭氧和紫外线可以同时进攻微生物细胞的不同部位,使其更易受伤失活。Jung等[13]将紫外线与臭氧串联或并联组合用于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)芽孢的灭活时也发现,并联组合具有最大的协同杀菌效应。

总体来看,不同组合处理对寄生曲霉的协同杀菌效应比黄曲霉明显。例如,MW-UV-O3处理对寄生曲霉孢子的致死量比3种单一处理的杀灭对数值高1.05,而其对黄曲霉孢子致死量比3种单一处理杀灭对数值之和高0.08,没有表现出明显的协同效应。这说明同种组合方式因菌株不同而有不同的协同效应。Maktabi等[7]研究发现,激光、微波和紫外线单独杀菌对大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)作用微弱,将上述3种方法串联组合后,微生物致死量比3种单一处理致死量的总和明显增加,但该组合处理对莓实假单胞菌(Pseudomonasfragi)并未表现出明显的协同致死效应。

2.2 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对染菌玉米表面霉菌孢子的影响

为了确证紫外线、微波、臭氧及其组合处理对玉米生境中霉菌孢子的灭活情况,选取紫外线辐射60 s、50 ℃微波辐照5 min、18 mg/L臭氧熏蒸3 h及其最优组合处理作用于染菌玉米样品,结果如图4所示。 由图4可见,50 ℃微波处理5 min、紫外线照射60 s和18 mg/L臭氧熏蒸3 h对玉米处理后,寄生曲霉孢子致死量对数值分别为0.73,1.24和0.40,而MW-UV/O3处理玉米霉菌孢子致死量对数值为3.03,其与3种单一处理致死量之和(对数值为2.37)存在显著差异,说明表现出明显的协同效应,但杀菌效果逊于体外试验。这可能是由于微波处理时出现了冷点部位或是紫外线照射时存在隐蔽部位,从而使组合处理杀菌效果下降。因此,为充分发挥组合处理的协同效应,需要通过工程手段进一步提高微波加热的均匀性,减小紫外线照射时的阴影区。

MW+UV+O3表示3个单一处理的致死量之和;图柱上标不同小写字母表示P=0.05水平差异显著;下图同MW+UV+O3 means the sum of killing numbers by MW,UV and O3 separately.Different lowercase letters mean significant difference at P=0.05 level.The same below 图4 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对染菌玉米表面霉菌孢子的影响Fig.4 Effects of single or combined applications of MW,UV and O3 on mold spores on surface of mold-contaminated maize

2.3 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对染毒玉米中黄曲霉毒素和玉米品质的影响

2.3.1对黄曲霉毒素的影响微波、紫外线辐照和臭氧熏蒸及其组合处理对染毒玉米中黄曲霉毒素的影响如图5所示。由图5可见,对染毒玉米用紫外线辐射30 min和18 mg/L臭氧熏蒸10 h处理后,AFB1含量分别为36.5,26.4 μg/kg,与对照相比,分别降低了23.6%,44.8%(P<0.05)。紫外线辐射和臭氧熏蒸串联处理对AFB1的降解效果优于单一处理,但串联顺序对AFB1降解无显著影响(P>0.05)。紫外线辐射和臭氧熏蒸并联处理(UV/O3)的降解效果显著优于串联处理,与对照相比AFB1含量降低了63.6%,降至17.2 μg/kg,低于AFB1在玉米中的安全最高限,达到了食用安全要求。

由图5还可以看出,MW-UV/O3与UV/O3处理对AFB1的降解效果无显著差异(P>0.05),表明微波预处理对紫外线和臭氧降解AFB1无明显协同效果。这是因为黄曲霉毒素对热非常稳定,只有在 280 ℃以上的高温下才能被破坏。Basaran等[9]用微波辐照(2 450 GHz,1 250 W)对榛子间歇处理120 s,寄生曲霉孢子数量对数值降低了2.5,但黄曲霉毒素含量没有变化。因为榛子处理120 s后温度为50~55 ℃,该温度对其热稳定性的黄曲霉毒素显然没有影响。基于相同的原理,本研究发现,微波预处理也无助于UV/O3处理的脱毒作用。

图5 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对染毒玉米中AFB1含量的影响Fig.5 Effects of single or combined applications of MW,UV and O3 on AFB1 content in aflatoxin-contaminated maize

2.3.2对玉米品质的影响微波、紫外线辐照和臭氧熏蒸及其组合处理对玉米品质的影响如表2所示。由表2可见,染毒玉米经50 ℃微波处理5 min、紫外线照射30 min、18 mg/L臭氧熏蒸10 h以及MW-UV/O3组合分别处理后,发芽率、脂肪酸值和总淀粉含量与对照(CK)相比均无显著差异。本研究中,无论单一处理还是组合处理均采用了低剂量的处理手段,因此未引起玉米品质的显著改变。由此可以看出,低强度微波、紫外线辐照和臭氧熏蒸串并联组合处理,不仅发挥了组合技术的协同效应,大大降低了霉菌数量和黄曲霉毒素含量,而且可以避免高强度单一杀菌方式对玉米品质的严重损伤。

表2 微波、紫外线、臭氧及其组合处理对玉米品质的影响Table 2 Effects of single or combined applications of MW,UV and O3 on maize quality

注:表中各数据为3次重复的平均值;同列数据后标不同小写英文字母表示P=0.05水平显著差异。

Note:Data are the averages of three replicates. Difference lowercase letters mean significant difference atP=0.05 level.

3 讨 论

3.1 微波、紫外线、臭氧组合处理对玉米霉菌的作用

研究发现,组合杀菌技术有时能表现出协同效应,从而降低单一处理达到某一灭菌水平所需的处理强度,或者增强对微生物的致死效应,例如利用紫外线和红外线(IR)照射串联组合对曲霉(Aspergillus)、青霉(Penicillium)、根霉(Rhizopus)、枝孢霉(Cladosporium)和丝衣霉(Byssochlamys)等霉菌孢子灭活,发现组合处理具有协同效应,显著降低了所有霉菌活孢子的数量[14]。臭氧和游离氯串联处理对枯草芽孢杆菌孢子的灭活存在协同效应[15]。本研究将微波辐照与臭氧熏蒸和紫外线辐照杀菌方法组合,从中筛选出的最佳组合MW-UV/O3可使玉米中的霉菌孢子致死量对数值达3.03,大于3种单一处理致死量之和(对数值为2.37),获得了预期的协同杀菌效果。这是因为组合处理中不同杀菌手段分别进攻微生物细胞的不同部位,如细胞膜、DNA、酶系统等,体现了栅栏技术的优势;也可能是因为串联条件下后处理除了自身杀菌效应外,还加剧了前处理造成的细胞损伤,抑制了细胞的修复。

3.2 微波、紫外线、臭氧组合处理对玉米黄曲霉毒素的作用

黄曲霉毒素脱毒方法有化学脱毒、生物脱毒和物理脱毒等多种方法,但各种方法均存在某种缺陷或在应用上受到一定限制。就目前获得的文献而言,关于不同杀菌技术组合处理对真菌毒素降解的报道很少。含有黄曲霉毒素M1(AFM1)的牛奶在25 ℃下经短波紫外线照射20 min后,AFM1可降解61%,而添加过氧化氢后毒素降解增加到90%[16]。过氧化氢和微波辐照(1 000 W,15 min)对花生粉组合处理可使黄曲霉毒素降低97%[8]。本研究中,紫外线辐照和臭氧熏蒸并联处理对AFB1的降解效果优于单一处理。这表明不同脱毒手段组合处理或许是解决黄曲霉毒素污染的一种新途径。另外,微波辐照处理虽然对UV/O3降解AFB1无增效作用,但MW-UV/O3处理仍是玉米脱毒的较优选择。因此,MW- UV/O3处理作为杀灭霉菌的最优方法,其可将霉变玉米的杀菌和脱毒有机结合起来。

黄曲霉毒素是对人和动物有剧毒的毒物,其中AFB1毒性最强,我国规定了AFB1在玉米、花生中的最高限量为20 μg/kg,因此目前国内研究多集中于AFB1的脱毒研究。国外研究者则对各种黄曲霉毒素做了详细研究。AFB1和黄曲霉毒素G1(AFG1)易被短波紫外线和臭氧降解,AFB2和黄曲霉毒素G2(AFG2)则难以降解[17]。紫外线(辐照剂量为9.99 J/cm2)照射染菌的榛子6 h,可以抑制寄生曲霉产生黄曲霉毒素,AFB1和AFG1减少近25%,但该辐照剂量对AFB2和AFG2无影响[18]。90 mg/L的臭氧熏蒸40 min,可使染毒玉米中的AFB1含量从83 μg/kg 降低到9.9 μg/kg[19]。黄曲霉毒素总量的降低往往需要很高的处理剂量。研究发现,在改进的螺旋式输送机中用47 800 mg/L臭氧对玉米熏蒸1.8 min后,黄曲霉毒素降低了20%~30%[17]。用113 000 mg/L臭氧对玉米处理96 h后,黄曲霉毒素降低了92%[20]。本研究采用紫外线辐照和臭氧熏蒸并联处理使AFB1含量降低了63.6%,达到了食用安全水平,但这与玉米的初始含毒量有关;此外,本研究以人工污染AFB1的玉米作为脱毒对象,若更换为霉变严重的玉米,如要降低其中黄曲霉毒素,可能需进一步加大紫外线辐照和臭氧熏蒸的作用剂量。

4 结 论

1)体外试验结果表明,微波辐照、紫外线照射和臭氧熏蒸组合后对接种平板表面的霉菌孢子大多表现出明显的协同效应,最优的杀菌处理是MW-UV/O3,其可使寄生曲霉孢子致死量对数值达4.17;体内试验结果表明,该组合处理可使染菌玉米表面的霉菌孢子致死量对数值达3.03。

2)紫外线照射30 min和18 mg/L臭氧熏蒸10 h并联组合处理对染毒玉米中AFB1的降解效果优于二者单一处理,可使AFB1含量降低63.6%;50 ℃微波处理5 min对UV/O3降解AFB1无增效作用。

3)MW-UV/O3处理能将霉变玉米的灭霉和脱毒有机结合起来,且不会引起玉米品质的显著改变。

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