【摘 要】
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玉米在生长、收获、贮藏以及产后加工过程中容易被真菌毒素污染。玉米湿法加工是目前国内外生产淀粉的主要途径,玉米的浸泡质量与后续工艺生产产品的质量和产量息息相关,不同的湿法加工工艺参数会对产品质量、产量、毒素水平造成巨大影响。隐蔽毒素的存在也使得湿法加工产品的真实毒素水平被一定程度上低估。所以,探究工艺参数对玉米湿法加工主副产品产量与毒素水平影响,评估隐蔽毒素存在下的产品真实毒素含量是十分重要的。本文
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玉米在生长、收获、贮藏以及产后加工过程中容易被真菌毒素污染。玉米湿法加工是目前国内外生产淀粉的主要途径,玉米的浸泡质量与后续工艺生产产品的质量和产量息息相关,不同的湿法加工工艺参数会对产品质量、产量、毒素水平造成巨大影响。隐蔽毒素的存在也使得湿法加工产品的真实毒素水平被一定程度上低估。所以,探究工艺参数对玉米湿法加工主副产品产量与毒素水平影响,评估隐蔽毒素存在下的产品真实毒素含量是十分重要的。本文旨在探究不同湿法加工工艺对于加工产品产量、质量、毒素水平的影响以及毒素控制方法,为湿磨工艺优化提供参考首先,本研究评估了低中高三种毒素下高效液相色谱法、酶联免疫法、侧向层析法对于呕吐毒素(Deoxynivalenol DON)与玉米赤霉烯酮(Zearalenone ZEN)检测的适应性,包括重复性、再现性、毒素回收率。液相色谱法在低中高含量下都具有最好的重复性、再现性与回收率。酶联免疫法对回收率波动范围最大,其在较高含量下有着较好的重复性与再现性,但对于较低含量的样品很难得到准确的定量结果。侧向层析法在中高含量下与液相色谱法稳定性差别不大,但其在较低含量下检测能力较差。结合以上各种检测方法,样品初筛实验中使用了酶联免疫法,工厂样品分析中使用了侧向层析法,湿法加工参数对毒素迁移影响章节中要求需要准确的毒素含量进行趋势绘制并建模,同时对低含量水平下毒素检出能力有较高要求,实验中检测方法选择了高效液相色谱法。其次,针对近年报道和关注的玉米湿法加工原料中出现的隐蔽毒素问题,试图通过使用酸处理、碱处理、酶处理等预处理的筛选,实现对隐蔽毒素的真实检测。实验结果表明酸性条件下会导致ZEN酸解为中间体进而转化为不可逆的酸解产物。碱性条件下会将ZEN转换为碱性加合物,DON会发生不可逆降解。使用酸碱处理会破坏游离的DON与ZEN。使用中性蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶对玉米蛋白粉进行水解,结果表明木瓜蛋白酶处理效果最好,处理2.5h后样品已充分水解。故确定隐蔽毒素前处理方法为木瓜蛋白酶在55℃、p H 6.8的条件下处理2.5 h。同时使用此前处理方法对DON与ZEN标准品进行测定,发现处理前后毒素水平无显著差异,说明酶法处理不会减少游离DON与ZEN。最后,通过对吉林省三个不同气候地区的13个不同玉米品种进行分析,发现湿润与半湿润气候地区玉米毒素含量相对较高,不同地区玉米所含水分差异较大,水分含量从11.55%~13.67%,蛋白质含量、淀粉含量、脂肪含量相差不大。实验室模拟湿法条件下亚硫酸氢钠与亚硫酸浸泡效果基本相同。p H值对玉米浸泡效果有着显著影响。在浸泡过程中,DON与ZEN迁移与温度、时间、液粮比、浸泡水组成有关,DON在2 h内就可以达到100%的毒素迁移率,后续毒素水平在小范围波动,ZEN随时间延长迁移率先升高后在42h左右降低。在40~60℃范围内,温度对DON迁移率基本无影响,ZEN迁移率随温度升高先升高后保持稳定。DON与ZEN迁移率皆随液粮比升高而升高,但DON在液粮比为3时已达到100%迁移率,进一步提高液粮比没有效果。在浸泡水中添加额外的乳酸对于DON迁移基本没有影响,对于ZEN来说额外添加的乳酸能够加大ZEN的迁移率。同时建立了呕吐毒素与玉米赤霉烯酮迁移比例与玉米湿法加工浸泡温度、时间、液粮比等的关系模型,为生产工艺优化提供了参考。
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