CN101481664B - 一种抑制黄曲霉危害花生生产、贮藏的工艺技术 - Google Patents

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Abstract

本发明针对现有防治黄曲霉危害作物对技术的不足,提供一整套防止黄曲霉在花生中生长繁殖的生产工艺技术,从而有效降低花生中黄曲霉毒素的含量,减少花生从田间播种到收获、贮存以及加工各环节感染黄曲霉毒素的风险。降低黄曲霉毒素在花生中的含量,提高食品安全性,促进花生进出口贸易。是一种抑制黄曲霉危害花生生产和贮藏的生产工艺技术。

Description

一种抑制黄曲霉危害花生生产、贮藏的工艺技术
技术领域
本发明涉及一种微生态黄曲霉抑菌剂及其用于花生生产和贮藏的用途,更具体地说本发明提供了阻断黄曲霉污染花生多条途径的方法,大大地降低黄曲霉毒素在花生中的含量。属于防治黄曲霉危害花生作物的技术领域。
背景技术
黄曲霉菌在生长过程中产生的代谢产物黄曲霉毒素是一种强致癌物质,已被世界卫生组织列为已知最强的致癌物。由于花生易感染黄曲霉菌,为保障本国人民的食品安全和身心健康,世界各国均制订了严格的黄曲霉毒素限量标准,花生出口“门槛”由此提高。中国早在20世纪80年代初期便制订了花生黄曲霉毒素限量国家标准,如1981年制订了GB2761《食品中黄曲霉毒素B1允许量标准》,规定花生仁、花生油及花生制品中黄曲霉毒素≤20μg/kg,之后又制订了黄曲霉毒素的测定方法等。2005年中国重新修订了黄曲霉毒素限量国家标准,并于2005年1月25日发布了GB2761-2005《食品中真菌毒素限量》标准,代替1981年发布的GB2761《食品中黄曲霉毒素B1允许量标准》。同期国家还发布了GB19641-2005《植物油料卫生标准》[1]和GB2716-2005《食用植物油卫生标准》[2]。同时规定黄曲霉毒素的测定要按照GB/T5009.22-2003[7]规定的方法执行,这些标准中均包括花生及制品的黄曲霉毒素的限量指标。另外,这3个新标准在修订时均参考了国际食品法典委员会(CAC)的标准,并要求全文强制执行,新标准于2005年10月1日起实施,均有一年的过渡期,即2005年10月1日前生产并符合相应标准要求的产品,允许销售至2006年9月30日[3]。2003年8月国家标准委还重新修订发布了3个关于黄曲霉毒素测定方法标准,分别是GB/T5009.22-2003《食品中黄曲霉毒素B1的测定》,规定了花生及其制品中黄曲霉毒素B1的测定方法,该方法黄曲霉毒素B1的检出限为5μg/kg[4];GB/T5009.23-2003《食品中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定》,规定了花生及其制品中的黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定方法,该方法检出限:黄曲霉毒素B1、G1为5μg/kg,B2、G2为2.5μg/kg[5]
花生从田间到收获、贮存以及加工各环节都有感染黄曲霉毒素的风险,由于黄曲霉毒素的强致癌作用,世界卫生组织及各国都加强了对花生及制品中黄曲霉毒素的检测工作。目前世界发达地区和国家以保护健康为由,对花生及制品制订了非常苛刻的黄曲霉毒素B1限量值,并设有明确的限量要求(见表1)。
 国家或地区   黄曲霉毒素   限量μg/kg   备注
 世界卫生组织(WHO)   B1+B2+G1+G2   ≤15
 食品法典委员会   B1+B2+G1+G2   ≤15
 国家或地区   黄曲霉毒素   限量μg/kg   备注
 欧洲   B1+B2B1+B2+G1+G2   ≤2≤4
 欧盟   B1B1+B2+G1+G2   ≤2≤4
 美国   B1+B2+G1+G2   ≤15
 日本   B1+B2+G1+G2食品中   ≤10不得捡出
 南非   B1+B2+G1+G2B1   ≤10≤5
  澳大利亚   B1+B2+G1+G2B1   ≤15≤5
  阿根廷   B1+B2+G1+G2B1   ≤20≤5
  阿尔及利亚   B1+B2+G1+G2   ≤15
  印度   B1   ≤30
  新加坡   B1+B2+G1+G2   0
  菲律宾   B1+B2+G1+G2   ≤20
  越南   B1+B2+G1+G2   ≤20
主要花生进口国对黄曲霉毒素限量要求也不尽一致,但总体趋势是越来越严,含量要求越来越低,有的国家要求不得检出黄曲霉毒素.大部分发达国家花生黄曲霉毒素限量从20μg/kg已降低到4μg/kg,其他国家或地区的限量要求也小于5μg/kg,目前国际上将低于5μg/kg的检验结果视为无黄曲霉毒素污染风险[6].世界卫生组织(WHO)制定的食品中黄曲霉毒素的最高允许量为小于15μg/kg;食品法典委员会(CAC)推荐食品中黄曲霉毒素允许总量(B1+B2+G1+G2)小于15μg/kg;美国食物药品管理局(FDA)要求小于15μg/kg.2001年欧盟制定了新的花生黄曲霉毒素限量标准,规定黄曲霉毒素B1为≤2μg/kg,B1+B2+G1+G2为≤4μg/kg,取样方法要根据98/53/EC(7),分析标准要根据98/53/EC;2002年欧盟决议对从中国进口或委托从中国进口的花生和制品实施黄曲霉毒素强制性检测;2003年又要求中国花生出口商每3个月提供一次官方花生黄曲霉毒素控制分析报告并启动对中国出口花生产地的调查世界主要花生进出口国家及地区黄曲霉毒素的限量指标程序,公布调查报告;在2004年欧盟每周预警通报不合格产品中,花生黄曲霉毒素超标所占比例最大,其中山东输欧盟花生及其制品被预警的共计43批次.
黄曲霉及其毒素的防治目前主要采用化学药物处理,Passone M A等[7]认为食品级的抗氧化剂丁基羟甲苯(Butylated ydroxytoluene,BHT)、三羟基丁酰苯(Trihydroxybutyrophenone,THB)、羟苯甲酸丙酯(Propyl paraben,PP)、叔丁基-4-羟基茴香醚(Butylated ydroxyanisole,BHA)在浓度1mmol/L、10mmol/L和20mmol/L情况下对黄曲霉菌的萌芽、生长及黄曲霉菌孢子Flavi菌系的黄曲霉毒素B1(AFB1)产生的效力有一定的影响。BHA和PP能在比较宽的水分活度(water activity)范围内对花生曲霉菌是有效真菌抑制剂。目前,美国以批准纳他霉素作为食品防腐剂防治有害真菌对食品的污染。而黄曲霉防腐剂主要使用在最后贮藏阶段,没有从源头根治食品中黄曲霉及其毒素的产生,从而不能有效对黄曲霉进行全生态的根除。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足,提供一整套防止黄曲霉生长繁殖的生产工艺技术,从而有效降低花生农产品中黄曲霉毒素的含量,减少花生从田间到收获、贮存以及加工各环节感染黄曲霉毒素的风险。提高食品安全性,促进花生进出口贸易。
因此,本发明第一个发明目的是提供一种包含枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)的微生态黄曲霉抑菌剂,其中所述菌株已于2008年05月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号:CGMCC No.2495。
其中,所述的枯草芽孢杆菌筛选过程:从各地采集土壤样品,采用不同的培养基进行筛选,筛选到多个菌株,逐一进行黄曲霉抑制实验,得到黄曲霉抑制菌株,进行菌种签定和毒理实验。生理学特征是0.7~0.8微米,单个或链状排列,着色均匀,无荚膜,运动,革兰氏染色阳性。芽孢0.6~0.9微米,椭圆到柱状,中生到近中生,芽孢囊不明显膨大。菌落粗糙、不透明,不闪光,扩张,污白色或微带黄色。它可使液化明胶、胨化牛奶,还原硝酸盐、水解淀粉,是好氧性细菌。
在一个具体实施方案中,所述的微生态黄曲霉抑菌剂还包括:该菌培养基质及该菌代谢产物。
本发明第二个发明目的是抑菌剂在花生生产及其产品加工中用于抑制黄曲霉的用途。
其中所述的用途包括:用微生态黄曲霉抑菌剂(液体制剂)拌种(花生种子)育苗工艺;用微生态黄曲霉抑菌剂喷施花生花期的田间管理工艺;用微生态黄曲霉抑菌剂喷雾收割的花生作物的贮存工艺。
在一个具体实施方案中,使用上述的微生态黄曲霉抑菌剂(液体制剂)适量清水稀释拌种(现拌现播花生种子)育苗工艺,可抑制黄曲霉在苗期侵害花生幼苗,提高出芽率,减少病苗。
其中,用微生态黄曲霉抑菌剂拌种(花生作物)育苗工艺:采用微生态黄曲霉抑菌制剂(固体粉剂),每克含抑制黄曲霉生长繁殖的微生物数量1×1010cfu以上,先用清水将作物种子拌湿,撒上固体菌粉拌匀,现拌现播。采用微生态黄曲霉抑菌制剂(液体制剂),每毫升含抑制黄曲霉生长繁殖的微生物数量1×107cfu以上,用菌剂将作物种子拌湿,搅拌拌匀,现拌现播。用量是每亩的种子用黄曲霉抑菌剂0.5kg~1.0kg。
另外,使用微生态黄曲霉抑菌制剂,每亩可降低10%以上的用种量和10%用肥量。该育苗工艺作用和特征是抑制黄曲霉在苗期侵害花生幼苗,提高出芽率10%~15%,减少病苗。
在另一个具体实施方案中,其中用微生态黄曲霉抑菌剂喷施花生花期的田间管理工艺;该花期田间管理工艺作用和特征是抑制黄曲霉在花期侵害花期生长繁殖,防止或减少黄曲霉侵入花蕾。
其中,用微生态黄曲霉抑菌剂喷施花生花期的田间管理工艺:花初期,每1公斤黄曲霉抑菌剂用500~800清水混匀,喷施花蕾及页面。盛花期每1公斤黄曲霉抑菌剂用300~500倍清水混匀喷施花蕾及页面;花谢期每1公斤黄曲霉抑菌剂用300~500清水混匀喷施花蕾及页面;每1公斤黄曲霉抑菌剂用300~500清水混匀喷施花蕾及页面,5天喷施1次微生态黄曲霉抑菌剂。该花期田间管理工艺作用和特征是抑制黄曲霉在花期侵害花期生长繁殖,防止或减少黄曲霉侵入花蕾,以及防止黄曲霉尔后在花生果中生长繁殖并产生毒素。可以使花生中黄曲霉毒素含量从原来的21μg/kg以上已降低到5μg/kg以下,从而降低花生果实中黄曲霉毒素的含量。
还在另一个具体实施方案中,其中用微生态黄曲霉抑菌剂喷雾收割后花生的贮存工艺,可防止黄曲霉在花生粒保藏过程中生长繁殖、产生毒素,从而降低果实中黄曲霉毒素的含量。
其中,收果期,用微生态黄曲霉抑菌剂(固体制剂)拌匀生果,尽快干燥保藏。用量是每吨花生用黄曲霉抑菌剂2.5kg~4.0kg。该收割期管理工艺作用和特征是抑制黄曲霉在收割后在花生中生长繁殖并产生毒素。可以使花生中黄曲霉毒素含量从原来的21μg/kg以上已降低到6μg/kg以下,从而降低果实中黄曲霉毒素的含量。
具体实施方案
实施例1:枯草芽孢杆菌的筛选
从各地采集土壤样品,采用不同的培养基进行筛选,筛选到多个菌株,逐一进行黄曲霉抑制实验,得到黄曲霉抑制菌株,进行菌种签定和毒理实验。
实施例2:枯草芽孢杆菌的生理生活特征及其保藏
将筛选的菌株于2008年05月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号:CGMCCNo.2495。
该菌株的生理学特征:
细胞形态学:非运动的,革兰氏阳性,棒状的多形性杆菌(1.14×0.38μm).在生长周期中发生初级分枝,但不产生菌丝体.不存在明显的杆状-球状生长周期.不产生内生孢子.培养和生理学特征.嗜温性的,在28℃和37℃下生长.耐热性好,60℃加热30分钟后的仍然存活.严格需氧菌,过氧化氢酶阳性,氧化酶阴性.虽然也可以进行发酵代谢,但主要是呼吸代谢.从下列碳水化合物代谢产酸:纤维二糖,果糖,半乳糖,D-葡萄糖,甘油,甘露糖,麦芽糖,D-核糖,蔗糖,海藻糖,和D-木糖,不能从下列碳水化合物代谢产酸:阿拉伯糖,肌醇,乳糖,蜜二糖,D-棉子糖,鼠李糖,可溶性淀粉,D-山梨醇,L-山梨糖,或L-木糖.对明胶有微弱的水解液化作用,但不水解壳多糖,淀粉,酪蛋白,尿素,或纤维素.复合性营养,能在蛋白胨基本培养基中生长.生长还可能需要B-复合维生素和氨基酸.在蛋白胨基本培养基上,菌落直径1-3mm,黄色,透明,隆起,并具有光滑的边缘.菌落表面有闪光,呈粘液状结构.不产生扩散性色素.
实施例3:微生态黄曲霉抑菌剂的制备
(1)菌株的培养
配制细菌斜面培养基,接种,放入37℃培养箱中培养48小时,保存备用。
(2)制备抑菌剂,其中根据不同的应用方面和不同剂型(液体制剂和固体粉剂)
液体制剂:参照细菌摇瓶培养基的配制,灭菌前分装三角瓶(500mL瓶、装100mL液),常规灭菌,冷却后在超净工作台上,用水洗法直接洗下斜面菌体接入发酵三角瓶中,摇瓶培养,37℃,200r/min,培养48h。马上转入发酵罐发酵,参照细菌发酵罐培养基的配制,灭菌,冷却后接种与发酵,37℃,200r/min,培养48h中止发酵,马上用罐装塑料袋包装发酵液。
固体粉剂:参照细菌摇瓶培养基的配制,灭菌前分装三角瓶(500mL瓶、装100mL液),常规灭菌,冷却后在超净工作台上,用水洗法直接洗下斜面菌体接入发酵三角瓶中,摇瓶培养,37℃,200r/min,培养48h。马上转入发酵罐发酵,参照细菌发酵罐培养基的配制,灭菌,冷却后接种与发酵,37℃,200r/min,培养48h中止发酵,离心发酵液,得到菌体,向其中加入草木炭吸附菌体,用罐装塑料袋进行包装。
实施例4:微生态黄曲霉抑菌剂用于拌种的育苗工艺
采用微生态黄曲霉抑菌制剂(液体制剂),用菌剂将作物种子拌湿,搅拌拌匀,现拌现播。用量是每亩的种子用黄曲霉抑菌剂0.5kg~1.0kg。使用后,使花生的出芽率提高10%以上,并使花生中黄曲霉毒素含量从原来的21μg/kg已降低到7μg/kg。
实施例5:微生态黄曲霉抑菌剂喷施花生花期的田间管理工艺
采用微生态黄曲霉抑菌制剂(液体制剂),在花初期,每1公斤黄曲霉抑菌剂用500~800清水混匀,喷施花蕾及页面。盛花期每1公斤黄曲霉抑菌剂用300~500倍清水混匀喷施花蕾及页面;花谢期每1公斤黄曲霉抑菌剂用300~500清水混匀喷施花蕾及页面;每1公斤黄曲霉抑菌剂用300~500清水混匀喷施花蕾及页面,5天喷施1次微生态黄曲霉抑菌剂。使用后,使花生中黄曲霉毒素含量从原来的21μg/kg已降低到5μg/kg。
实施例6:用微生态黄曲霉抑菌剂喷雾收割后花生的贮存工艺。
收果期,用微生态黄曲霉抑菌剂(固体制剂)拌匀生果,尽快干燥保藏。用量是每吨花生用黄曲霉抑菌剂2.5kg~4.0kg。使用后,使花生中黄曲霉毒素含量从原来的21μg/kg已降低到6μg/kg。
实施例7:用微生态黄曲霉抑菌剂处理花生的育苗期、花期和贮存工艺。
用微生态黄曲霉抑菌剂对花生的育苗期、花期和贮存期都进行处理,使用后,使花生中黄曲霉毒素含量从原来的21μg/kg已降低到2μg/kg。
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Claims (8)

1.一种枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis),所述菌株已于2008年5月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号:CGMCC NO:2495。
2.一种包含权利要求1所述枯草芽孢杆菌的微生态黄曲霉抑菌剂。
3.权利要求2所述的微生态黄曲霉抑菌剂,其中还包括权利要求1中所述菌株所代谢的产物。
4.权利要求1所述的芽孢杆菌或权利要求2或3所述的抑菌剂在花生生产及其产品加工中用于抑制黄曲霉的用途。
5.权利要求4所述的用途,其中该用途用于微生态黄曲霉抑菌剂和适量清水稀释拌种的育苗工艺,可抑制黄曲霉在苗期侵害花生幼苗,提高出芽率,减少病苗。
6.权利要求4所述的用途,其中将微生态黄曲霉抑菌剂用于喷施花生的花期田间管理工艺,抑制黄曲霉在花期侵害花生生长繁殖,防止或减少黄曲霉侵入花蕾。
7.权利要求4所述的用途,其中将微生态黄曲霉抑菌剂用于喷雾收割的花生作物的贮存工艺,防止黄曲霉在花生粒保藏过程中生长繁殖及产生毒素,从而降低果实中黄曲霉毒素的含量。
8.权利要求4所述的用途,其中在收果期,用黄曲霉抑菌剂拌匀花生鲜果,尽快干燥保藏,抑制黄曲霉在收割后在花生中生长繁殖及产生毒素,从而降低果实中黄曲霉毒素的含量。
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