CN109198007A - 一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法 - Google Patents
一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于食品加工与安全控制领域,具体涉及一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法。本发明首先提供一种颗粒吸附剂,所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。所述贮藏方法为将去壳后的花生仁进行干燥,加入所述颗粒吸附剂,振荡混合后,置于通风、干燥、避光的库房中贮藏即可。本发明吸附剂应用于花生贮藏中,不仅可有效防止花生受潮、霉变,而且防止黄曲霉毒素感染效果显著;本发明花生贮藏方法完全采用生物、物理方法,不会对花生仁的营养成分及内部结构造成影响,属于纯绿色保藏方法。
Description
技术领域
本发明属于食品加工与安全控制领域,具体涉及一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法。
背景技术
黄曲霉毒素(AFT)是20世纪60年代初发现的一类由黄曲霉、寄生曲霉等产生的毒性二次代谢产物,在农作物中有B1、B2、G1、G2 4种存在形式。AFT是世界公认的致癌物质,其中B1是目前已知的最强致癌物,被WHO列为1A类致癌物。
花生是最容易遭受黄曲霉菌感染的作物之一,因此影响花生油品质的主要因素是黄曲霉毒素。研究证实,1粒严重污染(100μg)的花生(0.5g/粒)混入10 000粒(约5kg)花生中,黄曲霉毒素污染的平均水平为20μg/kg。而花生是我国重要的油料作物和经济作物之一,如何减少黄曲霉毒素对花生的侵害具有重要的现实意义。
CN102334545B,公开了一种抗黄曲霉浸染的涂膜贮藏花生的方法,包括以下步骤:低变性脱脂花生蛋白粉悬浮液,调节pH值,加入蛋白酶,微波辅助酶解,灭酶,离心,上清液稀释得到花生抗菌肽溶液;加入冰乙酸,混合均匀,再加入壳聚糖,搅拌溶解并脱气泡,得到壳聚糖-抗菌肽共混溶液;加入甘油,搅拌均匀,得到涂膜剂,在高效智能包衣机中,花生涂膜包衣、干燥,得到涂膜花生,包装后常温贮藏。
CN104904848A,公开了一种花生仁种的气调密闭贮藏方法,包括如下步骤:(1)选取无病虫害的花生果晾晒至所述花生果内花生仁种含水量为3-7%,然后剥壳获得所述花生仁种,备用;(2)取所述步骤(1)获得的花生仁种装入避光贮藏袋中,抽真空所述贮藏袋,然后将二氧化碳:氮气:氧气以体积比为6-7:2-3:1的混合气体充入所述贮藏袋中;(3)密封所述步骤(2)中充满气体后的所述贮藏袋,然后置于避光处20-30℃条件下贮藏。
发明内容
针对花生贮藏存在的问题,本发明提供一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法。本发明拓展了枯草芽孢杆菌发酵产品的应用,并为花生仁的贮藏提供了一种安全、有效的贮藏方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明第一个方面,提供一种颗粒吸附剂,所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
本发明第二个方面,提供以上任一所述颗粒吸附剂的加工方法,将天然纤维材料粉碎后,按质量比5~10:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比80~150mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液发酵2~3h,加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒、烘干,即得。
本发明第三个方面,提供以上任一所述颗粒吸附剂在花生贮藏中的应用。
本发明第四个方面,提供一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法,将去壳后的花生仁进行干燥,加入以上所述颗粒吸附剂,振荡混合后,置于通风、干燥、避光的库房中贮藏即可。
本发明取得的有益成果:
(1)本发明吸附剂以天然纤维为原料经枯草芽孢杆菌发酵后制粒、干燥后得到,制备方法简单、生产成本低;原料来源广泛,并且还可以造纸黑液木质素为原料,实现工业废气物的有效重复利用,减少环境污染。
(2)本发明吸附剂应用于花生贮藏中,不仅可有效防止花生受潮、霉变,而且防止黄曲霉毒素感染效果显著;此外,本发明贮藏方法简单,颗粒吸附剂大小均一,可渗入到花生仁间的缝隙,避免混合不均匀而造成花生粒完全堆积;本发明颗粒吸附剂粒径小于花生粒,易于与花生仁的筛分。
(3)本发明花生贮藏方法完全采用生物、物理方法,不会对花生仁的营养成分及内部结构造成影响,属于纯绿色保藏方法;本发明颗粒吸附剂粘合力强,不易松散。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
正如背景技术所提及到的,如何减少黄曲霉毒素对花生的侵害具有重要的现实意义。基于此,本发明第一个方面,提供一种颗粒吸附剂,所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。本发明人在研究中发现在以植物资源制备吸附剂时,微生物发酵对植物资源吸附性能的改善有重要作用,其是在用于花生防止黄曲霉毒素感染中,效果更为显著。原因主要为,一方面微生物对植物资源适宜的发酵,可改善植物资源内部结果,增强木质素、纤维素以及半纤维素的吸附性能;另一方面,枯草芽孢杆菌发酵液中还含有大量生物酶和抑菌物质,使得制备得到的颗粒吸附剂具有较强的抑菌功能,且因大量生物酶的存在可有效降解黄曲霉毒素。
进一步的,所述天然纤维材料包括木材、植物秸秆、以及植物材料加工后的废弃料。利用植物材料加工后的废弃料,包括纸浆、木屑、造纸黑液木质素、植物秸秆发酵酒精后产生的木质素。本发明颗粒吸附剂原料来源广泛,并且还可实现资源的重新利用,减少了环境压力。
进一步的,颗粒吸附剂直径为0.3~1.8cm。除吸附剂本身吸附性能外,颗粒吸附剂的粒径在花生贮藏过程中也发挥非常重要的作用。一方面,若颗粒吸附剂粒径过大过小都不利于吸附剂与花生仁混合均匀,粒径过小,易发生聚集,造成分散不均,并且还增大了颗粒吸附剂的用量;若颗粒吸附剂粒径过大,则易造成花生仁间聚集,造成花生仁堆积时花生仁自身代谢产生的水分和气体不能有效被吸附,从而加速花生的变质、霉变,易于感染黄曲霉毒素。
本发明第二个方面,提供以上任一所述颗粒吸附剂的加工方法,将天然纤维材料粉碎后,按质量比5~10:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比80~150mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液发酵2~3h,加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒、烘干,即得。
进一步的,枯草芽孢杆菌发酵液为将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量5%~10%接种到发酵培养基中30~37℃,100~120r/min发酵24~36h后得到。该条件下制备得到的发酵液中生物酶含量多,且枯草芽孢杆菌生长活力强。
更进一步的,枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖5.0~10%、牛肉膏3.0~5.0%、MgSO40.08%,余量为水,pH为7.0~7.5。在不同发酵工艺下,不同菌株或同一菌株的酶活差异明显。该发酵培养基培养得到的枯草芽孢杆菌蛋白酶产量高。
进一步的,烘干温度为50~65℃,烘干后颗粒吸附剂含水量为2%~5%。热处理会影响枯草芽孢杆菌及发酵产物的活力,为降低加热干燥对其造成的影响,本发明干燥温度设为50~65℃,在该温度范围内可有效保证芽孢杆菌蛋白酶酶活;同时羧甲基淀粉钠的加入,在发挥粘合剂作用的同时也对枯草芽孢杆菌及蛋白酶有一定的保护作用。
本发明第三个方面,提供以上任一所述颗粒吸附剂在花生贮藏中的应用。
本发明第四个方面,提供一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法,将去壳后的花生仁进行干燥,加入以上所述颗粒吸附剂,振荡混合后,置于通风、干燥、避光的库房中贮藏即可。
进一步的,花生仁干燥后含水量≤10%;颗粒吸附剂添加量为花生总质量的10~15%。水分是黄曲霉生长必不可少的条件,因此严格控制花生仁含水量是防止黄曲霉毒素感染的一个重要保障。由于本发明颗粒吸附剂具有较强的吸附性能,且其自身含有量仅为2%~5%,可充分保证花生仁贮藏的干燥环境。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
所述枯草芽孢杆菌可为商业化枯草芽孢杆菌,本发明所用枯草芽孢菌(Bacillussubtilis subsp.Subtilis)购于北纳生物,资源编号为BNCC340056。
实施例1一种颗粒吸附剂及其加工方法
所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
具体的制备方法为:将小麦秸秆粉碎后,按质量比8:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比90mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液,37℃,120r/min发酵2.5h,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为0.8cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为5%。
枯草芽孢杆菌发酵液的制备:将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量10%接种到发酵培养基中37℃,120r/min发酵24h后得到。枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖8%、牛肉膏4.0%、MgSO4 0.08%,余量为水,pH为7.0。
实施例2一种颗粒吸附剂及其加工方法
所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
具体的制备方法为:将松木粉碎后,按质量比10:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比150mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液,37℃,120r/min发酵2.5h,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为1.2cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为3%。
枯草芽孢杆菌发酵液的制备:将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量10%接种到发酵培养基中30℃,120r/min发酵36h后得到。枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖10%、牛肉膏3.0%、MgSO4 0.08%,余量为水,pH为7.0。
实施例3一种颗粒吸附剂及其加工方法
所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
具体的制备方法为:将造纸黑液木质素,用水浸洗至水洗液pH呈中性,晒干、粉碎后,按质量比5:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比100mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液,37℃,120r/min发酵3h,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为1.5cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为2%。
枯草芽孢杆菌发酵液的制备:将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量10%接种到发酵培养基中37℃,100r/min发酵36h后得到。枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖8.0%、牛肉膏4.5%、MgSO4 0.08%,余量为水,pH为7.0。
实施例4一种颗粒吸附剂及其加工方法
所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
具体的制备方法为:将纸浆,用水浸洗至水洗液pH呈中性,晒干、粉碎后,按质量比5:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比150mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液,37℃,120r/min发酵3h,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为1.8cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为5%。
枯草芽孢杆菌发酵液的制备:将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量10%接种到发酵培养基中37℃,100r/min发酵24h后得到。枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖5.0%、牛肉膏5.0%、MgSO4 0.08%,余量为水,pH为7.0。
实施例5一种颗粒吸附剂及其加工方法
所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
具体的制备方法为:将玉米秸秆粉碎后,按质量比8:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比120mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液,37℃,120r/min发酵2h,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为0.5cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为2%。
枯草芽孢杆菌发酵液的制备:将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量10%接种到发酵培养基中37℃,120r/min发酵24h后得到。枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖8%、牛肉膏4.0%、MgSO4 0.08%,余量为水,pH为7.0。
实施例6一种防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法
将去壳后的花生仁进行干燥,加入以上所述颗粒吸附剂,振荡混合后,置于通风、干燥、避光的库房中贮藏即可。花生仁干燥后含水量≤10%;颗粒吸附剂添加量为花生总质量的12%。
试验例
枯草芽孢杆菌发酵液等成分可有效降解黄曲霉毒素,但是由于其发酵液为液体形式,极大限制了其发酵产品的应用;从中分离出的蛋白酶单独用于降解黄曲霉毒素效果较差。本发明一方面拓展了枯草芽孢杆菌发酵产品的应用,另一方面为花生仁的贮藏提供了一种安全、有效的贮藏方法。为了探究本发明颗粒吸附剂的性能,本发明设置了以下对比试验:
对照组1:将玉米秸秆粉碎后,按质量比8:1与膨润土混合按质液比120mg/mL加入蒸馏水,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为0.5cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为2%。
对照组2:将玉米秸秆粉碎后,按质量比8:1与膨润土混合按质液比120mg/mL加入复合酶液浸润,按质量比10:1加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒,造粒直径大小为0.5cm,55℃烘干,最终得到的颗粒吸附剂含水量为2%。
所述复合酶液为:碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶和胰蛋白酶以2.4:1.2:0.6:0.8比例混合的酶液,加酶量为5750U/mL。
(1)颗粒吸附剂黄曲霉毒素去除能力的测定
将实施例1~5及对照组1、对照组2制备得到的颗粒吸附剂置于5mL浓度为500μg/L黄曲霉毒素B1(AFB1)溶液中,待颗粒吸附剂吸附膨胀出现裂缝时,将其取出,利用HPLC方法检测剩余溶液中黄曲霉毒素;每组设三个平行,HPLC方法参照文献:雷元培,赵丽红,马秋刚,等.降解黄曲霉毒素枯草芽孢杆菌的解毒性、抗菌性及抗逆性研究[C]//2012首届饲料脱霉技术研讨会暨霉菌毒素吸附剂大会论文集.2012:23-27。
黄曲霉毒素去除率=[(黄曲霉毒素初始含量-处理后黄曲霉毒素含量)/黄曲霉毒素初始含量]×100%。
各组黄曲霉毒素去除效果,具体如表1所示。
表1不同颗粒吸附剂黄曲霉毒素去除效果的测定结果
由上表1可知,本发明实施例1~5所述颗粒吸附剂均能有效去除黄曲霉毒素,且本发明方法制备得到的颗粒吸附剂的去除效果明显好于对照组。
(2)颗粒吸附剂抑菌效果
将实施例1~5及对照组1、对照组2制备得到的颗粒吸附剂至于LB固体培养基中,观察对以下各菌的抑制圈大小,并记录。结果如下表2所示。
表2不同颗粒吸附剂抑菌圈大小
由上表2可知,本发明实施例1~5颗粒吸附剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌以及铜绿假单胞菌均有较好的抑制效果,且明显优于对照组。
(3)各颗粒吸附剂对花生贮藏情况的影响
将实施例1~5及对照组1、对照组2制备得到的颗粒吸附剂按实施例6方法应用于花生贮藏,每组取2.5公斤花生仁(含水量在8%左右),各组混匀后置于通风、干燥、避光的库房中,每组样品间隔3米,设对照组3花生仁未添加任何颗粒吸附剂,作为空白对照;每隔20天取样观察,具体结果如下表3所示。
表3各组花生贮藏情况
注:“-”为未检出或未霉变;“+”为检出或发生霉变
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种颗粒吸附剂,其特征在于,所述颗粒吸附剂由天然纤维材料、膨润土混合物料经枯草芽孢杆菌发酵后加工得到。
2.根据权利要求1所述颗粒吸附剂,其特征在于,所述天然纤维材料包括木材、植物秸秆、以及植物材料加工后的废弃料。
3.根据权利要求1所述颗粒吸附剂,其特征在于,颗粒吸附剂直径为0.3~1.8cm。
4.权利要求1~3任一所述颗粒吸附剂的加工方法,其特征在于,将天然纤维材料粉碎后,按质量比5~10:1与膨润土混合,将混合后的物料按质液比80~150mg/mL加入枯草芽孢杆菌发酵液发酵2~3h,加入羧甲基淀粉钠搅拌均匀,进入颗粒机进行造粒、烘干,即得。
5.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,枯草芽孢杆菌发酵液为将活化后的枯草芽孢杆菌按接种量5%~10%接种到发酵培养基中30~37℃,100~120r/min发酵24~36h后得到。
6.根据权利要求5所述的加工方法,其特征在于,枯草芽孢杆菌发酵培养基为麦芽糖5.0~10%、牛肉膏3.0~5.0%、MgSO4 0.08%,余量为水,pH为7.0~7.5。
7.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,烘干温度为50~65℃,烘干后颗粒吸附剂含水量为2%~5%。
8.权利要求1~3任一所述颗粒吸附剂在花生贮藏中的应用。
9.一种有效防止黄曲霉毒素感染的花生贮藏方法,其特征在于,将去壳后的花生仁进行干燥,加入权利要求1~3任一所述颗粒吸附剂,振荡混合后,置于通风、干燥、避光的库房中贮藏即可。
10.根据权利要求9所述贮藏方法,其特征在于,花生仁干燥后含水量≤10%;颗粒吸附剂添加量为花生总质量的10~15%。
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Date | Code | Title | Description |
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190115 |