CN103881805A - 一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法，包括A选料工序、B花生米分级筛选、C:投料榨油工序，其特征在于步骤C采用复合酶去除黄曲霉毒素，所述复合酶为：磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶分别按照0.3g/kg、0.2g/kg、0.5g/kg、0.1g/kg的比例添加，然后在42℃条件下水解5－6小时，将水解液pH值调到6.8，本发明生物法去黄曲霉毒素，反应条件温和，操作简单，黄曲霉毒素含量达到国家标准，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域 本发明属于生物化学技术领域，具体涉及一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法。
背景技术
我国是世界上最重要的花生主产国之一，产量全世界总产量的40％以上。据统计，我国花生的年产量达1522万吨，已超过大豆(1520万吨)，成为我国油料作物之首，总产、单产和出口量均居国际第一位。花生油是我国普通百姓食用和用量最大的食用油，但以花生油为主的食用油的安全性不容乐观。花生油受黄曲霉毒素污染是世界性的难题，是花生油出口和消费所面临的最大和最主要的风险。黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉产生的次生代谢产物，属于1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质，对人和动物具有致癌、致畸、致突变作用，能引起急、慢性中毒，损害肝脏、肾脏、神经组织和造血组织，严重时可导致死亡。花生油中的黄曲霉毒素主要来源于受黄曲霉及其毒素污染的花生。花生一旦受到黄曲霉及其毒素的污染就会造成大面积减产，及加工制品也会受到黄曲霉毒素的污染，给生产国和出口国造成巨大的经济损失，严重威胁着人类和其他动物的健康，因此，花生及花生油污染黄曲霉毒素已成为制约我国花生油消费安全和产业发展的重大风险隐患。预防花生受黄曲霉毒素污染是控制花生油污染的最好途径。
花生油原料在贮运过程中易受黄曲霉等侵染，加工后未经去毒处理的花生油中往往含有超标的黄曲霉毒素(主要是黄曲霉毒素B1)，在加工过程中，高温易产生苯并芘，由于植物油脂含有多个不饱和双键，在贮存加工过程中易发生氧化酸败。黄曲霉毒素和苯并芘超标在花生油污染中最为常见和广泛，黄曲霉毒素是一组化学结构类似的化合物，黄曲霉毒素的基本结构为二呋喃环和香豆素，B1是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物。即含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮（香豆素）。苯并芘是一类具有明显致癌作用的有机化合物。它是由一个苯环和一个芘分子结合而成的多环芳烃类化合物。而油脂的氧化酸败是由于其中的不饱和成分受空气中氧、水分或霉菌的作用发生自动氧化，生成过氧化物进而降解为挥发性醛、酮、羧酸的复杂混合物，并产生难闻的气味。
随着人们对食品安全问题关注度的提高，黄曲霉毒素污染问题也受到世界各国政府的日益关注和重视，各国纷纷制定黄曲霉毒素的限量标准，以保护本国食品安全和贸易利益。目前，花生油中苯并芘、黄曲霉毒素的去除方法主要包括大剂量紫外线照射、碱洗解毒以及生物法，但工艺复杂，成本及能耗高，去除效果不稳定，且易引发油脂氧化变质，影响风味等。此外还可采用物理吸附法，然而，在一定程度上增加了生产成本，影响得率。
由于生物酶具有良好的专一性且反应条件温和，选用能专一降解AFB1的生物酶，同时结合到油脂精炼工艺中，这样就可以达到既去除毒素又完成精炼的目的，经研究表明，黄曲霉毒素可以通过生物酶降解作用得以去除。在温和的条件下生物酶的解毒不会产生其它有毒的化学物质，也不会损失营养物质。虽然黄曲霉毒素的生物降解研究已经有了很大进展，但是由于酶作用条件苛刻等原因，离实际生产应用还有一定距离。目前，在国内外使用生物学方法降解黄曲霉毒素的应用刚刚起步。应用生物学方法降解黄曲霉毒素的技术关键在于筛选出能产高活性解毒的生物酶，并创造一个有利于酶促反应的微环境。
发明内容
本发明的目的在于改进已有花生油生产环节存在技术缺陷，其产品生产工艺独特先进，制造的产品不需添加抗氧化值和充氮保鲜、不含黄曲霉毒素。耐高温性强，保留了营养物质成分不变，口味纯正、香味持久，能够满足人们对原汁原味特级初榨花生油需求。
本发明的目的是这样实现的，
一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法，包括
A 选料工序：
首先对原料产地进行区分，选择优质花生果每200吨为一批次，在脱壳变米前进行抽样检验，如：水杂、黄曲霉、酸价、过氧化剂、含油量等指标进行化验检测，做好记录；合格后，接收入库。
利用比重式去石机将果中的尘土、土石块、金属、杂质等分离清洗出去；用脱壳机将大型果和小型果按比重等级进行分级脱壳，以减小花生米的损伤，保证损伤率在5％左右，将变好的半成品花生米标包入库。
B花生米分级筛选：
首先排包开口检查，把原料包按顺序排好挑包，较差的挑出单独处理，符合标准的提升到筛选车间进行分级筛选；在料口处按装磁桶；防止金属的流入，筛下物单独存放，筛上米分流到挑选车间储料斗内，将料口流量的大小有手动开关控制流入手拣车间原料输送带，在带头安装料层夸板和磁铁，手拣输送带开机传动后，，一般料层为一粒花生米厚，厚度均匀，便于发现手拣物质，输送带一般为长12米，宽1米左右，每个车间为6条带，每条带的两侧安排好手拣工10-20人，人数可根据原料的情况而定，将芽粒、霉粒、瓣粒、异色粒、不完善粒、返油粒及土石块等拣出单独存放；挑选好的原料没有损伤、不会受到空气氧化、新鲜度高，能将花生自身抗氧化值完全保留住，达到花生油在储存中，过氧化值、酸值稳定；营养成分流失的问题就得到彻底解决。
C:投料榨油：
(1)预处理：花生原料和20%（质量分数）柠檬酸水溶液按重量比1∶5-7混合，在50-60℃条件下浸泡40-50分钟，然后用组织捣碎机粗粉碎，再用胶体磨细粉碎并过50-80目筛去除大的颗粒和纤维，得到花生原料预处理混合物。这样可以防止在后面的热反应过程中，它们沉降到反应釜底部过度受热焦糊产生异味。
(2)将步骤(1) 得到花生原料预处理混合物和复合酶混合，得到花生原料水解物，所述的复合酶为：磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶分别按照0.3g/kg（花生原料预处理混合物）、0.2g/kg、0.5g/kg、0.1g/kg的比例添加，然后在42℃条件下水解5－6小时，将水解液pH值调到6.8；
(3) 反应结束升温至120℃使酶灭活，再加入3%（质量比）的沸水搅拌使胶质吸水膨胀与油分离，最后以10000 r /min的转速离心10 min分离掉胶质体；
(4)经过热处理－压榨－毛油－过滤获得花生油。
花生油品质测定方法黄曲霉毒素B1测定方法按国家标准《食品中黄曲霉毒素B1的测定》GB／T5009.22-2003；过氧化值测定方法按国家标准《油脂过氧化值测定》GB／T5538-1995；酸价测定方法按国家标准《动植物油脂酸价和酸度测定》GB／T5530-1998；折光指数测定方法按国家标准《植物油脂检验折光指数测定》GB／T5527-1985；黄曲霉毒素定量测定方法按国家标准《食用植物油卫生标准》GB2716-2005，花生油黄曲霉毒素B1含量<20μg／kg为阴性。
本发明的有益效果：
1、本发明采用复合生物酶和酶解工艺去除黄曲霉毒素，避免了传统物理吸附法过程繁琐耗油量大，紫外照射时间长出油慢，化学去毒法的腐蚀性，其反应条件温和，应用前景广阔。
2、应用酶法降解黄曲霉毒素的技术关键在于筛选出能产高活性解毒的生物复合酶，并创造一个有利于酶促反应的微环境，本发明人通过创造性劳动及多因子实验对酶解反应的酶解体系、添加量、PH、温度等进行大量实验，得出最佳的酶解反应参数体系，从大量酶解蛋白酶中确定最佳复合酶组合为磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶，且确定了其最佳添加比例，该组合酶酶解反应条件温和，酶解液营养保持完整，更能协作互应，提高反应效率及转化率； 本发明酶的种类、及用量的选择均不是偶然选择，而是发明人经过大量的劳动获得，酶及培养液及比例的调整均会影响最终黄曲霉毒素的去除率。
酶反应结果随PH值的改变而发生显著的变化，每个酶促反应均存每一酶促反应均存在一个最适宜作用pH值，在低于最适pH值时，酶解率随pH值的增大而增大，当达到最适pH值后，随pH值的增大，酶解率反而下降。本发明确定复合酶的最佳酶解PH为6.8；酶量的增大会提高酶对底物的作用能力，由此可引起酶解率的提高，当酶加量增大到一定数值时，蛋白质分子对酶的需求量达到饱和，酶不再是提高蛋白质酶解率的限制性因素，所以酶解率随着酶加量的增大变得平缓，进一步增大，其酶解率反而下降，本研究确定最佳复合酶添加量为；磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶分别按照0.3g/kg（花生原料预处理混合物）、0.2g/kg、0.5g/kg、0.1g/kg，酶促反应对温度也极为敏感，本研究确定最佳反应温度为45℃；
3 经生物降解后，花生油中黄曲霉素B1呈阴性，其含量下降至5.6－12.7μg／kg，试验结果符合国家标准（≤20μg／kg）；经处理后的油品中的过氧化值、折光指数和酸价都没有较大的变化，均符合国家标准。
具体实施方法
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法，包括
A 选料工序：
首先对原料产地进行区分，选择优质花生果每200吨为一批次，在脱壳变米前进行抽样检验，如：水杂、黄曲霉、酸价、过氧化剂、含油量等指标进行化验检测，做好记录；合格后，接收入库。
利用比重式去石机将果中的尘土、土石块、金属、杂质等分离清洗出去；用脱壳机将大型果和小型果按比重等级进行分级脱壳，以减小花生米的损伤，保证损伤率在5％左右，将变好的半成品花生米标包入库。
B花生米分级筛选：
首先排包开口检查，把原料包按顺序排好挑包，较差的挑出单独处理，符合标准的提升到筛选车间进行分级筛选；在料口处按装磁桶；防止金属的流入，筛下物单独存放，筛上米分流到挑选车间储料斗内，将料口流量的大小有手动开关控制流入手拣车间原料输送带，在带头安装料层夸板和磁铁，手拣输送带开机传动后，，一般料层为一粒花生米厚，厚度均匀，便于发现手拣物质，输送带一般为长12米，宽1米左右，每个车间为6条带，每条带的两侧安排好手拣工10-20人，人数可根据原料的情况而定，将芽粒、霉粒、瓣粒、异色粒、不完善粒、返油粒及土石块等拣出单独存放；挑选好的原料没有损伤、不会受到空气氧化、新鲜度高，能将花生自身抗氧化值完全保留住，达到花生油在储存中，过氧化值、酸值稳定；营养成分流失的问题就得到彻底解决。
投料榨油：
(1)预处理：花生原料和20%（质量分数）柠檬酸水溶液按重量比1∶5混合，在50℃条件下浸泡40分钟，然后用组织捣碎机粗粉碎，再用胶体磨细粉碎，并过50-80目筛去除大的颗粒和纤维，得到花生原料预处理混合物。这样可以防止在后面的热反应过程中，它们沉降到反应釜底部过度受热焦糊产生异味。
(2)将步骤(1) 得到花生原料预处理混合物和复合酶混合，得到花生原料水解物，所述的复合酶为：磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶分别按照0.3g/kg（花生原料预处理混合物）、0.2g/kg、0.5g/kg、0.1g/kg的比例添加，然后在42℃条件下水解5小时，将水解液pH值调到6.8；
(3) 反应结束升温至120℃使酶灭活，再加入3%（V/V）的沸水搅拌使胶质吸水膨胀与油分离，最后以10000 r /min的转速离心10 min分离掉胶质；
(4)经过热处理－压榨－毛油－过滤获得花生油。
对照实施例1：选料工序、花生米分级筛选工序与实施例1完全相同，投料榨油过程有所不同，不包含步骤（2）、（3），即不添加复合酶制剂。
实验结果如表1复合酶对黄曲霉毒素的处理效果：
表1
实施例2
一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法，包括
A 选料工序：
首先对原料产地进行区分，选择优质花生果每200吨为一批次，在脱壳变米前进行抽样检验，如：水杂、黄曲霉、酸价、过氧化剂、含油量等指标进行化验检测，做好记录；合格后，接收入库。
利用比重式去石机将果中的尘土、土石块、金属、杂质等分离清洗出去；用脱壳机将大型果和小型果按比重等级进行分级脱壳，以减小花生米的损伤，保证损伤率在5％左右，将变好的半成品花生米标包入库。
B花生米分级筛选：
首先排包开口检查，把原料包按顺序排好挑包，较差的挑出单独处理，符合标准的提升到筛选车间进行分级筛选；在料口处按装磁桶；防止金属的流入，筛下物单独存放，筛上米分流到挑选车间储料斗内，将料口流量的大小有手动开关控制流入手拣车间原料输送带，在带头安装料层夸板和磁铁，手拣输送带开机传动后，，一般料层为一粒花生米厚，厚度均匀，便于发现手拣物质，输送带一般为长12米，宽1米左右，每个车间为6条带，每条带的两侧安排好手拣工10-20人，人数可根据原料的情况而定，将芽粒、霉粒、瓣粒、异色粒、不完善粒、返油粒及土石块等拣出单独存放；挑选好的原料没有损伤、不会受到空气氧化、新鲜度高，能将花生自身抗氧化值完全保留住，达到花生油在储存中，过氧化值、酸值稳定；营养成分流失的问题就得到彻底解决。
投料榨油：
(1)预处理：花生原料和20%（质量分数）柠檬酸水溶液按重量比1∶7混合，在60℃条件下浸泡50分钟，然后用组织捣碎机粗粉碎，再用胶体磨细粉碎并过50-80目筛去除大的颗粒和纤维，得到花生原料预处理混合物。这样可以防止在后面的热反应过程中，它们沉降到反应釜底部过度受热焦糊产生异味。
(2)将步骤(1) 得到花生原料预处理混合物和复合酶混合，得到花生原料水解物，所述的复合酶为：磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶分别按照0.3g/kg（花生原料预处理混合物）、0.2g/kg、0.5g/kg、0.1g/kg的比例添加，然后在42℃条件下水解6小时，将水解液pH值调到6.8；
(3) 反应结束升温至120℃使酶灭活，再加入3%的沸水搅拌使胶质吸水膨胀与油分离，最后以10 000 r /min的转速离心10 min分离掉胶质体；
(4)经过热处理－常规操作榨油。
花生油品质测定方法黄曲霉毒素B1测定方法按国家标准《食品中黄曲霉毒素B1的测定》GB／T5009.22-2003；结果实施例2制备的花生油中黄曲酶毒素B1含量为12.7μg／kg。
花生油质量各项指标均达到国家一级花生油指标（表2），黄曲霉毒素B1含量全部国家标准，符合QS认证标准。表2：实施例2制备花生油质量抽样检验结果。
表2
以上列举的仅是本发明的最佳具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1. 一种花生油中黄曲霉毒素的去除方法，包括如下步骤：
步骤A、选料工序，步骤B、花生米分级筛选，以及步骤C、投料榨油工序，其特征在于，所述步骤C中采用复合酶去除黄曲霉毒素。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C的具体操作方式为：
(1)花生原料和20%柠檬酸水溶液按重量比1∶5-7混合，在50-60℃条件下浸泡40-50分钟，然后粉碎过50-80目筛，得到花生原料预处理混合物；
(2)将步骤(1) 得到花生原料预处理混合物和复合酶混合，得到花生原料水解物，所述的复合酶为：磷脂酶A1、漆酶、中性蛋白酶、木聚糖酶分别按照0.3g/kg、0.2g/kg、0.5g/kg以及0.1g/kg的比例添加，然后在42℃条件下水解5－6小时，最后将水解液pH值调到6.8；
(3) 反应结束升温至120℃使酶灭活，再加入3%的沸水搅拌使胶质吸水膨胀与油分离，最后以10000 r/min的转速离心10 min分离去掉胶质；
(4)经过热处理－压榨－毛油－过滤获得花生油。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于选料工序具体操作为：对原料产地进行区分，在脱壳前进行抽样检验，如：水杂、黄曲霉、酸价、过氧化剂、含油量等指标进行化验检测，做好记录；利用比重式去石机将果中的尘土、土石块、金属、杂质等分离清洗出去；用脱壳机将大型果和小型果按比重等级进行分级脱壳，以减小花生米的损伤，保证损伤率在5％左右，将变好的半成品花生米标包入库。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于花生米分级筛选具体操作为：排包开口检查，把原料包按顺序排好挑包，较差的挑出单独处理，符合标准的提升到筛选车间进行分级筛选；在料口处按装磁桶；防止金属的流入，筛下物单独存放，筛上米分流到挑选车间储料斗内，将料口流量的大小有手动开关控制流入手拣车间原料输送带，在带头安装料层夸板和磁铁，手拣输送带开机传动后，，一般料层为一粒花生米厚，厚度均匀，便于发现手拣物质，输送带一般为长12米，宽1米左右，每个车间为6条带，每条带的两侧安排好手拣工10-20人，人数可根据原料的情况而定，将芽粒、霉粒、瓣粒、异色粒、不完善粒、返油粒及土石块等拣出单独存放。
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