《食品科学》：河南工业大学粮油食品学院刘玉兰教授：臭氧熏蒸对玉米胚中真菌毒素的降解消除作用

　　玉米胚是玉米深加工的副产物，含有丰富的油脂、蛋白、膳食纤维及其他营养成分，是生产食用玉米油和饲用玉米粕的原料，但玉米胚较玉米更易感染黄曲霉毒素B1（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和呕吐毒素（DON）等真菌毒素，对玉米胚及其制品的食用安全和饲用安全造成威胁。

　　本课题组前期对挤压膨化、微波处理、湿热蒸胚、淡碱蒸胚、臭氧水调质、臭氧熏蒸等方法消除玉米胚中真菌毒素效果进行了比较，得出淡碱蒸胚法和臭氧熏蒸法更具优势。河南工业大学粮油食品学院的刘玉兰、郑婷婷、马宇翔等人依据臭氧的强氧化性可破坏多种真菌毒素分子结构的机理，在前期研究的基础上，对臭氧熏蒸脱除玉米胚中真菌毒素的条件优化和脱毒效果进行较为深入的研究，以期能为玉米胚中真菌毒素脱除技术的发展提供支持。

　　1、臭氧熏蒸条件对玉米胚中AFB1消除效果的影响

　　由图1可见，玉米胚水分质量分数对AFB1的消除效果影响显著，随样品水分质量分数的增加，玉米胚中AFB1含量减少，AFB1消除率提高。水分质量分数15%时，AFB1的消除率为66.61%，水分质量分数为25%时，AFB1的消除率达到最高（73.10%），此时AFB1含量由初始的77.29 μg/kg降低至20.69 μg/kg。当样品水分质量分数高于25%时，消除率不再增加，这可能是因为臭氧在水中极易形成·OH和·OOH等具有很强氧化性的含氧自由基，适当增加玉米胚水分质量分数可提高含氧自由基数量，有利于AFB1的降解；但当水分质量分数过高时，发现玉米胚在处理过程中易结团粘壁，影响玉米胚与臭氧的均匀接触反应，从而不利于AFB1的降解。因此可选择玉米胚水分质量分数25%作为优化条件。

　　由图2可见，玉米胚中AFB1消除率随熏蒸时间的延长而提高。60 min时的消除率为69.29%，AFB1含量降至23.64 μg/kg，时间延长至80 min时消除率达到最高（72.27%），AFB1含量降至21.36 μg/kg，但与60 min时的AFB1含量差异并不显著（P＞0.05），表明60 min时臭氧熏蒸对AFB1的氧化降解反应基本达到了平衡。

　　2、臭氧熏蒸条件对玉米胚中ZEN消除效果的影响

　　由图3可知，玉米胚水分质量分数对ZEN消除效果有显著影响，水分质量分数为10%时，ZEN消除率为70.07%，此时玉米胚ZEN含量由初始的354.44 μg/kg减少至106.09 μg/kg，水分质量分数超过10%之后，随水分质量分数升高，ZEN含量变化不显著（P＞0.05），在水分质量分数15%时ZEN的消除率最低，为69.44%。综合考虑可选择玉米胚水分质量分数10%作为消除ZEN的优化条件。

　　从图4可以看出，在20～50 min内玉米胚中ZEN含量随熏蒸时间延长而显著降低（P＜0.05），在50 min时消除率可达68.88%，此时ZEN含量由初始的354.44 μg/kg减少至110.31 μg/kg，此后再延长熏蒸时间消除率不再明显变化。

　　3、臭氧熏蒸条件对玉米胚中DON消除效果的影响

　　玉米胚水分质量分数对DON消除效果的影响见图5。玉米胚水分质量分数对臭氧熏蒸消除玉米胚中DON含量有显著影响。低水分质量分数（5%）时玉米胚中DON消除率较低，当水分质量分数提高至10%时消除率明显提高，达到78.07%；水分质量分数提高至15%时，DON消除率达到90.96%，消除效果最好，此时DON含量由初始的6.68 mg/kg降低至0.60 mg/kg，显著低于GB 2761—2017《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》规定限量。随水分质量分数继续增加，DON消除率呈总体降低趋势，这可能是因为过高的水分含量使玉米胚结团，影响了臭氧与样品的充分接触。

　　从图6可以看出，在60 min内，臭氧熏蒸玉米胚中DON的含量随时间延长而显著降低（P＜0.05），60 min时的消除率为82.86%，此时DON含量由初始的6.68 mg/kg降低至1.15 mg/kg，超过60 min后DON含量降低不显著（P＞0.05）。

　　4、臭氧熏蒸条件对玉米胚毛油品质的影响

　　由图7A可看出，随玉米胚水分质量分数的增加，臭氧熏蒸玉米胚中油脂的酸价显著升高（P＜0.05），在水分质量分数为30%时达到最高，由初始的6.57 mg/g升高至8.33 mg/g；过氧化值在水分质量分数高于15%后显著增加（P＜0.05），水分质量分数为30%时，过氧化值由初始的6.40 mmol/kg升高至7.32 mmol/kg。

　　随着臭氧熏蒸时间的延长，玉米胚中油脂的酸价和过氧化值持续升高，但总体升幅不大。在80 min时酸价由初始的6.57 mg/g升高至8.06 mg/g；过氧化值在熏蒸时后不超过40 min时无显著变化（P＞0.05），超过40 min后显著增加（P＜0.05），至80 min时过氧化值由初始的6.40 mmol/kg升高至7.32 mmol/kg。

　　综合考虑臭氧熏蒸对3 种真菌毒素都能有较高的消除率，将玉米胚臭氧熏蒸的优化条件确定为水分质量分数15%、熏蒸时间60 min，经此条件处理后，玉米胚中油脂的酸价升至7.88 mg/g，过氧化值升至6.94 mmol/kg，均未超出GB/T 2716—2018《食品安全国家标准 植物油》中对玉米毛油的品质要求（酸价不超过10 mg/g；过氧化值不超过0.25 g/100 g（9.85 mmol/kg））。因此，臭氧熏蒸处理对玉米毛油品质的影响在可接受范围内。

　　从表1可以看出，当玉米胚水分质量分数低于20%时，随样品水分质量分数的增加，其对应毛油的红值呈降低趋势。臭氧气体具有漂白和脱色的能力，能降解食品中的类胡萝卜素和花色苷。玉米中含有丰富的叶黄素和玉米黄素（类胡萝卜素类的天然色素），可能在臭氧处理的过程中被降解，使玉米胚色泽变浅。当玉米胚水分质量分数高于20%时，随水分质量分数增加，红值呈上升趋势。

　　结论

　　结果发现，适当提高玉米胚水分质量分数可显著提高臭氧对3 种真菌毒素的消除效果，但当水分质量分数高于20%时，再随水分质量分数增加消除率增长不明显。3 种真菌毒素的消除率与处理时间呈正相关，熏蒸时间达60 min时，3 种真菌毒素均可获得较好的消除效果，继续延长处理时间，反应趋于平衡。基于尽量降低玉米胚水分含量和缩短臭氧处理时间以降低营养成分损失考虑，综合3 种真菌毒素的消除效果，臭氧熏蒸消除3 种真菌毒素的优化工艺条件为臭氧质量浓度150 mg/L、样品水分质量分数15%、臭氧熏蒸时间60 min，此时对3 种真菌毒素（AFB 1 、ZEN、DON）均有较好的降解消除效果，消除率可分别达66.61%、69.44%、90.96%。随玉米胚水分质量分数升高和臭氧熏蒸时间延长，玉米胚毛油的色泽呈降低趋势，酸价和过氧化值呈升高趋势，但均未超出GB/T 2716—2018中对玉米毛油的品质限量要求。

　　本文《臭氧熏蒸对玉米胚中真菌毒素的降解消除作用》来源于《食品科学》2022年43卷3期77-82页，作者：刘玉兰，郑婷婷，马宇翔，王戬东，王月华。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201226-306。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

　　修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

　　图片来源于文章原文及摄图网。

　　为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2022年5月7-8日在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。