小油坊黃曲霉毒素B1紫外光降解技術(shù)模擬及脫毒效果研究

梁劍鋒，李 亞

廣西梧州食品藥品檢驗所 (梧州 543000)

小油坊黃曲霉毒素B1紫外光降解技術(shù)模擬及脫毒效果研究

梁劍鋒，李 亞

廣西梧州食品藥品檢驗所 (梧州 543000)

模擬小油坊黃曲霉毒素B1(AFB1)紫外線降解技術(shù)機理，研究不同紫外照射強度對不同AFB1含量花生油的脫毒效果。結(jié)果表明：隨著紫外照射時間的增加，花生油中AFB1的含量呈逐漸降低趨勢，且在1 600 μW/cm2紫外照度下可將高濃度AFB1于10 min內(nèi)降解至國家標(biāo)準(zhǔn)限量以下；在紫外照度800～1 600 μW/cm2范圍內(nèi)，每增加400 μW/cm2照度，各濃度AFB1降至安全范圍所需輻照時間可減少一半；在高紫外照度下，AFB1降解效果與花生油中AFB1含量大小無顯著關(guān)聯(lián)；對于小油坊使用紫外光降解設(shè)備對花生油進行AFB1脫除處理的，要根據(jù)所用設(shè)備實際照射強度選擇合適照射時間。

紫外照射；黃曲霉毒素B1；降解；花生油；小油坊

黃曲霉毒素(aflatoxin,AF)是一組化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的化合物，具有高毒性和高致癌性，1993年黃曲霉毒素被世界衛(wèi)生組織(WHO)的癌癥研究機構(gòu)劃定為Ⅰ類致癌物[1-3]。目前發(fā)現(xiàn)的黃曲霉毒素及其衍生物有20余種，其中以黃曲霉毒素B1(以下簡稱AFB1)毒性最強[4]。

國家對糧油制品中AFB1含量控制極為嚴(yán)格，花生油中AFB1最高不得超過20 μg/kg。然而，花生是最容易遭受AFB1污染的農(nóng)作物之一[3]，如果采用受污染的花生作為原料榨油，花生油中很可能存在AFB1超標(biāo)的風(fēng)險，因此如何安全有效去除花生油中AFB1也成為近年人們研究的熱點[5-7]。目前除去花生油中AFB1的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法等[8-11]。

央視《焦點訪談》節(jié)目曝光廣東肇慶市及我區(qū)梧州市部分小油坊花生油摻雜使假、AFB1超標(biāo)問題以來，更是引起了社會各界極大關(guān)注。近兩年筆者了解到不少小油坊開始使用AFB1降解設(shè)備對花生油進行脫毒處理，處理后的樣品合格率接近100%。該設(shè)備是一種應(yīng)用紫外線光輻射破壞AFB1以達到去除效果的專用設(shè)備，具有使用簡單、不采用化學(xué)試劑、污染小無殘留等特點，其應(yīng)用的有效性及安全性已得到證實[12-15]，但針對不同AFB1濃度的花生油降到安全水平，需要多大的紫外輻射量、多長輻射時間，國內(nèi)尚無相關(guān)報道。本文考察800、1 200、1 600 μW/cm2三種紫外照射量，對不同濃度AFB1花生油去除效果，摸索合適小作坊操作的紫外黃曲霉素降解工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

壓榨花生油(山東魯花)；AFB1標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%、SUPELCO公司)；乙腈、甲醇(色譜純，F(xiàn)isher公司)。

1.2 儀器、設(shè)備

紫外燈(浙江琦立公司，365 nm，功率20 W)，紫外強度檢測儀(美國通用工具 UV513AB)，安捷倫1290型超高效液相色譜儀。

1.3 實驗方法

1.3.1 紫外照射花生油樣品

將AFB1含量分別為40 μg/kg、80 μg/kg、120 μg/kg花生油(于空白壓榨花生油直接添加不同濃度AFB1制備而成)置于石英培養(yǎng)皿中，通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)皿與紫外燈距離，等待紫外燈預(yù)熱穩(wěn)定后，控制液面紫外光強度為800 μW/cm2、1 200 μW/cm2、1 600 μW/cm2(由紫外強度檢測儀測出)，每隔一段時間取出花生油適量，檢測其AFB1含量。

1.3.2 AFB1含量測定

AFB1含量測定按照GB 5009.22—2016。

液相色譜條件：色譜柱, Kromasil C-18 110A 5 μm,150×4.60 mm；甲醇-水(50∶50)等度洗脫，流速1.0 mL/mim；采用柱后衍生法檢測，衍生液為0.05%的碘溶液，衍生化泵流速每分鐘0.2 mL，衍生化溫度70 ℃，熒光檢測器檢測(λ激發(fā)=360 nm，λ發(fā)射=440 nm)進樣1 μL；柱溫40 ℃。

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：配制AFB1標(biāo)準(zhǔn)溶液儲備液分別梯度稀釋，各個梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液做高效液相色譜檢測，得到對應(yīng)色譜圖。以峰面積為因變量，進樣量為自變量，做標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計算線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)。黃曲霉毒素B1標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 黃曲霉毒素B1標(biāo)準(zhǔn)曲線

2 結(jié)果與討論

2.1 800 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

表1、圖2是AFB1含量40 μg/kg、80 μg/kg、120 μg/kg花生油在800 μW/cm2紫外照射條件下，不同照射時間AFB1殘留量與降解率的變化情況。從實驗數(shù)據(jù)可知，照射5 min AFB1不同濃度花生油降解率在30%左右，隨著照射時間增加降解速率減緩，相同照射時間降解率隨著濃度升高而降低，在25 min的輻照時間各濃度花生油降解率在80%～90%之間。在800 μW/cm2紫外輻照量下，AFB1含量在40 μg/kg、80 μg/kg花生油降到國家標(biāo)準(zhǔn)要求(20 μg/kg)需要的時間分別為10 min和20 min。對于AFB1含量為160 μg/kg花生油，在800 μW/cm2紫外照射條件下，降解到國家標(biāo)準(zhǔn)要求范圍需要大于25 min。

2.2 1 200 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

表1 800 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

圖2 800 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

表2、圖3是AFB1含量40 μg/kg、80 μg/kg、120 μg/kg花生油在1 200 μW/cm2紫外照射條件下，不同照射時間AFB1殘留量與降解率的變化情況。從實驗數(shù)據(jù)可知，照射5 min AFB1不同濃度花生油降解率在50%左右。隨著輻照能量增加AFB1降解率有了較大的提高，相同照射時間降解率與濃度之間并不存在較大關(guān)聯(lián)，在25 min的輻照時間各濃度花生油降解率在90%以上。在1 200 μW/cm2紫外輻照量下，AFB1含量在40 μg/kg、80 μg/kg、160 μg/kg花生油降到國家標(biāo)準(zhǔn)要求(20 μg/kg)需要的時間分別為5 min、10 min、15 min，較在800 μW/cm2紫外輻照量下時間減少1倍。

表2 1 200 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

圖3 1 200 μw/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

2.3 1 600 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

表3、圖4是AFB1含量40 μg/kg、80 μg/kg、160 μg/kg花生油在1 600 μW/cm2紫外照射條件下，不同照射時間AFB1殘留量與降解率的變化情況。從實驗數(shù)據(jù)可知，隨著輻照量進一步加大，照射2.5 min AFB1不同濃度花生油降解率在50%左右，較1 200 μW/cm2照射量達到同樣降解率時間減少一半。隨著輻照能量增加AFB1降解率有了大的提高，相同照射時間AFB1降解率與濃度之間不存在較大關(guān)聯(lián)，在10 min的輻照時間各濃度花生油降解率在90%以上。在1 600 μW/cm2紫外輻照量下，AFB1含量在40 μg/kg、80 μg/kg、160 μg/kg花生油降到國家標(biāo)準(zhǔn)要求(20 μg/kg)需要的時間分別為2.5 min、5.0 min、7.5 min，較在1 200 μW/cm2紫外輻照量下時間減少1倍。

表3 1 600 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

圖4 1 600 μW/cm2紫外輻照量對花生油AFB1降解效果

3 結(jié)論

通過考察不同AFB1濃度的花生油在800 μW/cm2、1 200 μW/cm2、1 600 μW/cm2紫外照射下降解效果可以看出，隨著紫外照射量增加，將花生油中AFB1降解到國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求的20 μg/kg以下的輻照時間逐漸減少(具體見表4)，紫外照度在800～1 600 μW/cm2范圍內(nèi)，輻照量每增加400 μW/cm2，各濃度的花生油降解到安全范圍輻照時間減少一半。

表4 各濃度AFB1花生油在不同紫外輻照量降至20 μg/kg所需時間

輻照量/(μW/cm2)輻照時間/min40μg/kg80μg/kg160μg/kg80010202512005101516002．557．5

小作坊購買紫外降解設(shè)備隨著使用時間增加，紫外燈會不斷老化，如操作者仍按剛購買時輻照時間處理花生油，會出現(xiàn)經(jīng)處理花生油AFB1超標(biāo)的現(xiàn)象。建議生產(chǎn)廠家對設(shè)備增加紫外照射度監(jiān)控設(shè)備，方便操作者根據(jù)紫外燈輻照量變化合理選擇輻照時間，保證AFB1降解效果。同時對花生油進行降解前，應(yīng)事先檢測花生油AFB1含量以確定降解至安全水平所需紫外照射量與照射時間。

紫外輻照雖然能夠有效降解花生油中AFB1，但經(jīng)過輻照降解后花生油的安全指標(biāo)是否有變化，花生油香氣是否減少且是否有新的有害物質(zhì)生產(chǎn)，是我們下一步研究的重點。

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Simulation of UV degradation of aflatoxin B1in small oil workshop and study on the effect of detoxification

Liang Jianfeng, Li Ya

Wuzhou Institute for Food and Drug Control (Wuzhou 543002)

To study the degradation of aflatoxin B1of different content in peanut oil by different UV irradiation, simulating of the mechanism of AFB1degradation by UV radiation in small oil workshop. The results show that with the increase of UV irradiation time, the content of AFB1in peanut oil gradually decreases and at 1 600 μW/cm2UV luminance it can be decreased to within the limit of the national standard within 10 min, and the irradiation time required for each concentration AFB1to fall below the safe range can be reduced by half in every 400 μW/cm2UV illumination in the range of 800～1 600 μW/cm2. The effect of AFB1degradation is not significantly related to the concentration of AFB1in peanut oil under high UV irradiation. For the small workshop using UV degradation equipment to remove AFB1in peanut oil, it should select appropriate irradiation time according to the intensity of UV irradiation.

UV irradiation; aflatoxin B1; degradation; peanut oil; small oil workshop

2017-05-10

梧州市科技局項目“土榨等食品加工小作坊產(chǎn)品黃曲霉毒素B1來源的研究”(項目編號：20151019)。

梁劍鋒，男，1982年出生，碩士研究生，主要從事食品安全檢驗工作。

TS201

A

1672-5026(2017)04-015-04