CN103829113A - 一种食品用霉菌毒素脱毒剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农产品添加剂技术领域，具体公开了一种食品用霉菌毒素脱毒剂及其制备方法与应用。所述霉菌毒素脱毒剂含有蒙脱石、灭活乳酸菌及其发酵浓缩物、酵母细胞壁多糖。本发明研制的霉菌毒素脱毒剂，同时具有吸附和降解霉菌毒素的能力，能有效去除食品中的霉菌毒素，减轻其对人的伤害，降低胃肠道等疾病发生率。霉菌毒素脱毒剂制备方法简单，材料来源广泛，价格低廉，在食品添加剂领域中具有广阔的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明属于添加剂技术领域，具体涉及一种食品用霉菌毒素脱毒剂及其制备方法与应用。
背景技术
霉菌毒素是一个全球性问题，据粮农组织估算，全世界每年有大约5～7%的粮食、饲料等农产品受到霉菌的侵害，25%的谷物被已知霉菌毒素污染，并造成每年数千亿美元的损失。20世纪90年代，加拿大饲料行业由霉菌毒素污染引起损失估计高于10亿美元，而美国则高达25亿美元，同时亚太地区生产的配合饲料受到霉菌毒素污染约为1.6亿吨，每年造成全球高达百亿美元的损失。
霉菌毒素是由一些真菌如曲霉菌、镰刀菌、青霉菌等在生长成熟后所产生的二级代谢产物，这些毒素在谷物的收获、储存、加工、运输等多个环节均可产生。目前已知的霉菌毒素有400余种，主要包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等。这些毒素耐高温、耐加工过程中的各种处理，毒力强，对人和动物危害极大。如黄曲霉毒素对人畜有强烈的致病性和致癌性，是目前毒性最强危害最严重的真菌毒素。玉米赤霉烯酮(ZEA)是一种生殖系统毒素，可引起雌性激素过多，导致动物雌性化中毒，特别是对猪的作用尤为显著，会导致阴部发生病变，乳腺肿胀，并有卵巢囊肿发生，还可导致小牛性早熟，奶牛阴道炎，发情期延长等。呕吐毒素与奶牛采食量下降和产奶量下降密切相关。呕吐毒素具有免疫抑制作用，在奶牛体内表现更明显。
霉菌毒素在谷物、及谷物原料制成的食品中广泛存在。食品中的霉菌毒素超标问题日益严重，尤其是谷物类粮食，易发生霉变的谷物为原料的食品如植物油、面粉、米粉等的霉菌毒素超标严重。此外还有牛奶等畜产品中富集较多的霉菌毒素。对人体健康造成伤害，比如：影响幼儿的发育，增加致癌的概率等。
目前国内外霉菌毒素脱毒剂主要针对饲料，很少有针对食品用的脱毒剂。主要原因在于，首先，传统观念认为，只需要对食品的原料如谷物原料进行脱毒就好，不需要再针对其加工产物如面粉、植物油、米粉等进行脱毒。但其实，如果仅仅对食品的原料进行脱毒处理，其脱毒效果并不理想，得到的食品中的霉菌毒素仍会超标。其次，食品的饮食对象是人类，所以，食品用脱毒剂除了要实现脱毒之外，还必须不能残留有毒或副作用的成分，而且，所用脱毒剂在脱毒过程中尽量不能降低食品中的营养成分，比如氨基酸、维生素等，要保证产品的营养价值。由于食品用脱毒剂的使用要求太高，所以，市场上一直都缺乏能同时满足以上几点的食品用脱毒剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺乏针对食品的霉菌毒素脱毒剂的缺陷，提供一种食品用霉菌毒素脱毒剂。发明所述脱毒剂能有效去除食品中的黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等霉菌毒素，有效增强人类食品卫生和安全，同时，脱毒剂在脱毒过程中不会降低食品中的营养成分，更不会残留有害成分。
本发明的另一个目的是提供一种食品用霉菌毒素脱毒剂的制备方法。
本发明的另一个目的是提供一种食品用霉菌毒素脱毒剂的应用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种食品用霉菌毒素脱毒剂，含有如下重量份数的各组分：蒙脱石30～80份、灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物1～15份、酵母细胞壁10～45份。
优选地，所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石60份、灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物15份、酵母细胞壁多糖25份。
优选地，所述灭活复合乳酸菌包括保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌和鼠李糖乳杆菌。
本发明的霉菌毒素脱毒剂原料来源广泛，安全卫生。含有较多种类的微生物细胞及多糖成分，如多种乳酸菌细胞、酵母细胞壁多糖。这些成分相互协调补充，能有效吸收玉米赤霉烯酮等多种毒素。而且本发明的霉菌毒素脱毒剂中含有的多种乳酸菌代谢活性成分在其他组分的相互作用下可以对多种霉菌毒素如黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素均有较好的降解作用，因此本发明能够从根本上消除毒素，达到真正降低毒素的目的。
本发明所利用吸附和降解的双重脱毒能力，一方面无机和有机吸附材料对霉菌毒素的吸附，能降低食物中毒素的含量，另一方面吸附材料中含有灭活乳酸菌细胞及代谢活性成分，可以吸附或降解玉米赤霉烯酮和呕吐毒素等，从而达到彻底消除毒素的目的。本发明中的蒙脱石无机材料对于黄曲霉毒素有很好的去除效果，能将黄曲霉毒素等降低至较低的水平。
本发明所述食品用脱毒剂的制备方法为：将称量好的蒙脱石用粉碎机粉碎后过筛，然后将酵母细胞壁多糖与其混合均匀得到混合物一，将混合物一与灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物混合，得到混合物二。混合物二干燥后研碎后成为粉状的产品，即得脱毒剂。
其中，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.1%～0.5%的保护剂；
S3.将各发酵液灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为1～3：1～3：1～3：1～3的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩至原体积的1/10，得到浓缩上清液，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为1~2：1~2：1~2：1~2的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将混合菌悬液与混合浓缩上清液按照1：5~20的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
步骤S2所述保护剂为海藻酸钠和甘油的混合物或者脱脂牛奶。
S3所述灭活方法可以是冷冻灭活、热灭活或者化学灭活。
如上所述霉菌毒素脱毒剂在食品脱毒中的应用。
所述脱毒剂在食品中的添加量为：液体食品中添加0.1～3 g/L脱毒剂；固态食品中添加0.5～3 g/kg脱毒剂。
所述液态食品为牛奶、豆奶、花生奶或植物油；所述固态食品为面粉、玉米粉、米粉、红薯粉或土豆粉。
本发明的有益效果是：
传统观念认为，只需要对食品的原料如谷物原料进行脱毒就好，不需要再针对其加工产物如面粉、植物油、米粉等进行脱毒。本发明突破传统观念的束缚，研发出专门针对食品用的霉菌毒素脱毒剂。
现有技术中针对饲料的脱毒剂也有使用微生物作为有效成分的，如使用枯草芽孢杆菌、乳酸菌等，而本发明是利用4种乳酸菌进行合理比例的配合，而且，除了利用乳酸菌细胞之外，还将乳酸菌的发酵代谢物与乳酸菌细胞协同用于霉菌毒素的脱毒。
本发明结合多种乳酸菌，提高产品对毒素的吸附效果和作用范围。本发明富含多种吸附和降解毒素的材料，能有效降低多种霉菌毒素如黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等。本发明含有能降解霉菌毒素的乳酸菌活性成分，能够有效去除霉菌毒素，而不是简单的吸附。本发明使用多种微生物的细胞壁，相互补充提高了产品的吸附效率。本发明含有较多微生物活性成分，能够提高动物对营养的吸收。本发明中用于食品中的霉菌毒素的基本成分为食品级，使用的灭活乳酸菌均为有益菌，因此可用于食品添加剂领域。
附图说明
图1 实施例1所述霉菌毒素脱毒剂的脱毒效果。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备为本技术领域常规试剂和设备。
实施例1
所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石70份，灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物10份，酵母细胞壁多糖20份。
脱毒剂的制备方法：将称量好的蒙脱石用粉碎机粉碎后过筛，然后将酵母细胞壁多糖与其混合均匀得到混合物一，将混合物一与灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物混合，得到混合物二。混合物二干燥后研碎后成为粉状的产品，即得脱毒剂。
其中，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.5%的脱脂牛奶；
S3.将各发酵液热灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为1：1：1：1的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩，浓缩至原体积的1/10，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为1：1：1：1的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将步骤S3的混合菌悬液与步骤S4的混合浓缩上清液按照1：10的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
实施例2
所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石60份，灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物15份，酵母细胞壁多糖25份。
脱毒剂的制备方法：同实施例1。
其中，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.4%的海藻酸钠和甘油的混合物；
S3.将各发酵液热灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为3：1：3：1的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩，浓缩至原体积的1/10，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为2：1：2：2的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将步骤S3的混合菌悬液与步骤S4的混合浓缩上清液按照1：15的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
实施例3
所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石50份，灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物15份，酵母细胞壁多糖35份。
脱毒剂的制备方法：同实施例1。
其中，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.2%的脱脂牛奶；
S3.将各发酵液热灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为2：3：1：2的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩，浓缩至原体积的1/10，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为1：2：2：1的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将步骤S3的混合菌悬液与步骤S4的混合浓缩上清液按照1：7的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
实施例4
所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石50份，灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物20份，酵母细胞壁多糖25份。
脱毒剂的制备方法：同实施例1。
其中，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.3%的脱脂牛奶；
S3.将各发酵液热灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为3：1：2：1的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩，浓缩至原体积的1/10，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为2：1：1：1的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将步骤S3的混合菌悬液与步骤S4的混合浓缩上清液按照1：18的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
实施例5
所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石45份，灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物25份，酵母细胞壁多糖30份。
脱毒剂的制备方法：同实施例1。
其中，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.4%的脱脂牛奶；
S3.将各发酵液热灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为1：1：1：1的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩，浓缩至原体积的1/10，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为2：2：1：1的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将步骤S3的混合菌悬液与步骤S4的混合浓缩上清液按照1：10的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
试验例1
取实施例1的霉菌毒素脱毒剂加入到10mL的含有黄曲霉素AFM1 100ng/mL的植物油中，加入量为1%，加入后30℃，200r/min的转速1h然后3000r/min的高速离心机离心，取上清液测定黄曲霉毒素AFM1的含量。
试验例2
取实施例1中所述的霉菌毒素脱毒剂加入到10mL的含有黄曲霉素AFB1 100ng/mL的牛奶中，加入量为1%，加入后30℃，200r/min的转速1h然后3000r/min的高速离心机离心，取上清液测定黄曲霉毒素AFB1的含量。
试验例3
取实施例1中所述的霉菌毒素脱毒剂加入到10g的含有玉米赤霉烯酮60ng/mL的面粉中，加入量为1%，混合均匀后加入100mL蒸馏水中混匀。置于30℃，200r/min的转速条件下震荡1h然后3000r/min的高速离心机离心，取上清液测定玉米赤霉烯酮的含量。
试验例4
取实施例1中所述的霉菌毒素脱毒剂加入到10g的含有呕吐毒素200ng/mL的米粉中，加入量为1%，混合均匀后加入100mL蒸馏水中混匀。置于30℃，200r/min的转速条件下震荡1h然后3000r/min的高速离心机离心，取上清液测定呕吐毒素的含量。
试验例1～4的结果如图1所示。由图1结果可以看到霉菌毒素脱毒剂对AFB1和AFM1均具有脱毒效果，其中对AFB1的脱毒效果达到96.6%以上，AFM1的脱毒效率也达到较高的水平。其中对玉米赤霉烯酮和呕吐毒素的脱毒效率均达到65%以上。因此本发明的脱毒剂对霉菌毒素具有较好的脱毒效果。
Claims (6)
1.一种食品用霉菌毒素脱毒剂，其特征在于，含有如下重量份数的各组分：蒙脱石30～80份、灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物1～15份、酵母细胞壁10～45份。
2.根据权利要求1所述食品用霉菌毒素脱毒剂，其特征在于，所述脱毒剂含有如下重量份数的各组分：蒙脱石60份、灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物15份、酵母细胞壁多糖25份。
3.根据权利要求1或2所述食品用霉菌毒素脱毒剂，其特征在于，所述灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物的制备方法包括以下步骤：
S1.将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌分别进行发酵培养；
S2.发酵结束后，向各自的发酵液中加入质量分数为0.1%～0.5%的保护剂；
S3.将各发酵液灭活后，离心收集菌体，同时得到上清液，用生理盐水将菌体稀释成1%（W/V）的菌悬液；然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的菌悬液按照体积比为1～3：1～3：1～3：1～3的比例混合后得到混合菌悬液；
S4.将步骤S3得到的各菌的上清液浓缩至原体积的1/10，得浓缩上清液，然后将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的浓缩上清液按照体积比为1~2：1~2：1~2：1~2的比例混合后得到混合浓缩上清液；
S5.将混合菌悬液与混合浓缩上清液按照1：5~20的体积比混合得到灭活复合乳酸菌及其发酵浓缩物。
4.权利要求1至3任一项所述食品用霉菌毒素脱毒剂在食品脱毒中的应用。
5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，所述脱毒剂在食品中的添加量为：液体食品中添加0.1～3 g/L脱毒剂；固态食品中添加0.5～3 g/kg脱毒剂。
6.根据权利要求5所述应用，其特征在于，所述液态食品为牛奶、豆奶、花生奶或植物油；所述固态食品为面粉、玉米粉、米粉、红薯粉或土豆粉。
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