CN103931970A - 一种赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法 - Google Patents

一种赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法 Download PDF

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Abstract

一种赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：先将脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量低于4mg/Kg的赤霉病小麦制粉，将面粉置于电子束辐照装置下辐照，剂量为5-20KGy，当剂量达到20KGy时，辐照完成后即得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量在1mg/Kg以下的面粉。本发明提供的方法可以有效消减赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇，不会产生二次污染，并且对小麦原有品质影响较小，生产出来的面粉，脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量符合国家标准，可以安全食用。

Description

一种赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法
技术领域
本发明属于粮油食品加工技术领域，具体涉及一种赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法。 
背景技术
小麦赤霉病是一种世界性流行病害，主要分布于潮湿和半潮湿区域，尤其气候湿润多雨的温带地区受害严重。近年来，安徽、江苏、河南等地多次大范围感染赤霉病，仅2012年安徽大面积感染小麦赤霉病，受灾620万亩。小麦赤霉病不仅导致粮食大幅度减产，而且赤霉病菌代谢会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）。在全世界范围内，DON是最常见的污染粮食、饲料和食品的霉菌毒素之一，严重影响人和牲畜的健康。它不仅可以污染农作物，也可以污染粮食制品，对人和动物可以产生广泛的毒性效应。人食用了被DON污染的食品后，主要症状是头昏、腹胀、恶心、呕吐，以及白细胞缺乏症。动物对DON的中毒症状表现为厌食、呕吐、运动失调、内脏出血等。近年来研究发现，脱氧雪腐镰刀菌烯醇对人和动物的免疫功能产生明显的影响。DON具有较强的热抵抗力和耐酸性，毒素性质稳定，不易去除。为了减少小麦的损失，降低赤霉病小麦中DON对人畜的危害，确保国家粮食安全，因此寻找一种安全，环保，经济的方法消减DON是一个亟待解决的问题。 
目前国内外研究DON消减方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。其中物理方法中的电子束辐照法具有高效、安全、环保、经济等优点。电子束辐照是由电子加速器产生的低能或高能电子束射线（通常电子束能量为 10MeV，束流功率为数十千瓦以上）通过高能脉冲直接作用破坏活体生物细胞内 DNA 或通过间接作用使水和小分子物质辐解，产生-H、-OH 等活性自由基，与核内物质作用，发生交联反应。相比于化学方法，电子束辐照简便易行，操控方便，可实现大批量自动化连续处理，并且无任何化学物质残留，不会产生二次污染。相比于生物方法，电子束辐照更加有效和节省时间，并且经济环保。电子束辐照技术目前已成为解决食品安全行之有效的方法之一。 
发明内容
本发明的目的正是为了克服现有消减脱氧雪腐镰刀菌烯醇技术的不足，提供一种利用电子束辐照法消减小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇，最终得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量低1mg/Kg面粉的方法。本发明的方法不仅具有操作简单，不会产生二次污染，节能环保的优点，更主要的是可高效地消减赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇，从而提高染病小麦的利用率，减少国家粮食损失，保障国家粮食安全。 
本发明的目的可通过下述技术措施来实现： 
本发明的赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法包括以下步骤：先将脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量低于4mg/Kg的赤霉病小麦制粉，将面粉置于电子束辐照装置下辐照，剂量为5-20KGy，当剂量达到20KGy时，辐照完成后即得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量在1mg/Kg以下的面粉。
本发明中的辐照时间以面粉接受剂量达到设定的辐照剂量为准，面粉经辐照传送装置到达辐照区域，辐照完成后由传送装置传出辐照区域；所述的电子束辐照装置的辐照源为功率10MeV的高速电子加速器辐照源。 
本发明的方法中，将赤霉病小麦通过加工方法去除麸皮制成面粉，目前可以通过工业制粉和实验制粉两种途径得到面粉。工业制粉一般由皮磨系统、心磨系统、渣磨系统和清粉系统组成，实验室制粉可以采用布拉班德实验磨，布勒实验磨、无锡锡粮实验磨等，一般实验磨由皮磨系统和心磨系统组成。 
本发明的有益效果如下： 
（1）本发明提供了一种可以连续大规模有效地消减赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的方法，为在粮食加工过程中消减脱氧雪腐镰刀菌烯醇提供了一条技术工艺途径。该方法通过电子束辐照技术和磨粉技术即能极大的消减赤霉病小麦籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量，使染病小麦再次得到安全的利用，保障国家粮食安全。
（2）本发明通过电子束辐照赤霉病小麦，不仅可以消减赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇，同时对小麦中的细菌、害虫和虫卵都有杀灭效果，对小麦品质的影响较小，不会产生二次污染，具有良好的应用前景和经济效益。 
附图说明
    图1 是本发明的工艺路线图。 
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述： 
如图1所示，本发明的赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法包括以下步骤：先将脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量低于4mg/Kg的赤霉病小麦经清理除杂后进行制粉，将面粉置于电子束辐照装置下辐照，剂量为5-20KGy，当剂量达到20KGy时，辐照完成后即得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量在1mg/Kg以下的面粉；所述的电子束辐照装置的辐照源为功率10MeV的高速电子加速器辐照源。
本发明中的辐照时间以面粉接受剂量达到设定的辐照剂量为准，面粉经辐照传送装置到达辐照区域，辐照完成后由传送装置传出辐照区域。 
本发明的方法中，将赤霉病小麦通过加工方法去除麸皮制成面粉，目前可以通过工业制粉和实验制粉两种途径得到面粉。工业制粉一般由皮磨系统、心磨系统、渣磨系统和清粉系统组成，实验室制粉可以采用布拉班德实验磨，布勒实验磨、无锡锡粮实验磨等，一般实验磨由皮磨系统和心磨系统组成。 
本发明的具体实验实施例如下： 
本发明的下述实验实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法。且实验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。
实验材料：根据国家目前封存的赤霉病小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量多以1.5-3.5 mg/Kg为主的实际情况，本实验选取2012年夏季从我国江苏省淮安市小麦产区收获的赤霉病小麦籽粒为例，选取赤霉病小麦A和B为原料，其脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量分别为3.21mg/Kg和2.40mg/Kg。 
实验仪器和试剂：安捷伦高效液相色谱仪，色谱甲醇，色谱乙腈，分析乙腈，娃哈哈纯净水。 
消减赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的方法工艺路线如图1所示。具体步骤可为： 
（1）样品预处理：收集两种赤霉病小麦A麦和B麦，清除小麦中的石子、土块、草籽等杂质，每种小麦称重2Kg，置网袋贮存备用。
（2）面粉制备：将2Kg的A麦和B麦按照NY/T 1094.1-2006《小麦实验制粉 第1部分：设备、样品制备和润麦》调节样品水分含量至15%。然后采用布勒实验磨制得皮粉和心粉。 
（3）电子束辐照：将A麦和B麦的皮粉和心粉分别经过不同剂量的电子束辐照处理，辐照辐为0、5、10、15、20kGy，辐照剂量达到20KGy时即得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量在1mg/Kg以下的面粉。 
（4）脱氧雪腐镰刀菌烯醇的提取：同一种面粉样品，准确称取质量相等的三个平行样品，每个样品25.0g。将25.0g样品倒入200mL烧杯中，加入100mL提取液（V分析乙腈:V娃哈哈纯净水=84:16），将烧杯放于磁力搅拌器上搅拌20min。搅拌结束后将烧杯静置5min，使其溶液完全分层。用5mL一次性注射器准确吸取5mL上层清液，注入多功能净化柱，滤液滴入10mL的试管中。使用移液枪准确吸取2.0mL的滤液至一全新试管中，将试管置于氮吹仪中，在50℃条件下用氮气吹干试管中的溶液，留下溶质。向吹干的试管中加入2mL流动相（V娃哈哈纯净水:V色谱乙腈=84:16），将试管放于快速混匀器上混匀1min，使溶质完全溶于流动相中。将试管中液体转移至离心管中，在1W转/min的条件下离心5min。使用2.5mL一次性注射器吸取上层清液经过0.45μm的有机滤膜注入液相小瓶中待测。 
（5）脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检测：脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量的测定可由高效液相色谱法测定，脱氧雪腐镰刀菌烯醇会在12.5min左右出峰，检测参数如下：高效液相色谱仪：安捷伦1100；色谱柱：Waters Symmetry C18柱，4.6×250mm，粒度5μm；柱温：40℃；流动相：V(色谱乙腈)：V(水)（16:84）；流速：0.4mL/min；进样量：20μL；紫外检测器波长：218nm。 
表1 样品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量 
样品 脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量（mg/Kg）
A小麦籽粒 3.21
A皮粉 1.44
A皮粉-5KGy 1.33
A皮粉-10KGy 1.16
A皮粉-15KGy 1.00
A皮粉-20KGy 0.94
A心粉 1.40
A心粉-5KGy 1.14
A心粉-10KGy 1.06
A心粉-15KGy 0.96
A心粉-20KGy 0.84
B小麦籽粒 2.40
B皮粉 1.20
B皮粉-5KGy 1.01
B皮粉-10KGy 0.89
B皮粉-15KGy 0.84
B皮粉-20KGy 0.69
B心粉 0.89
B心粉-5KGy 0.77
B心粉-10KGy 0.75
B心粉-15KGy 0.70
B心粉-20KGy 0.61
从以上实验可以看出，脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量低于4mg/Kg的赤霉病小麦A和B，经过布勒磨粉机制粉，制得的面粉经过5-20KGy剂量的电子束辐照处理，当辐照剂量达到20KGy时，皮粉和心粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量均下降到1 mg/Kg以下，符合国家标准要求。本发明在满足粮食、饲料和食品等不同领域的安全需要的前提下，为工业化安全合理利用赤霉病小麦提供了技术支撑。

Claims (2)

1.一种赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：先将脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量低于4mg/Kg的赤霉病小麦制粉，将面粉置于电子束辐照装置下辐照，剂量为5-20KGy，当剂量达到20KGy时，辐照完成后即得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量在1mg/Kg以下的面粉。
2.根据权利要求1所述的赤霉病小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的削减方法，其特征在于：所述电子束辐照装置的辐照源为功率10MeV的高速电子加速器辐照源。
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