蒙脱土有机改性及对花生油中黄曲霉毒素B1吸附研究

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黄曲霉毒素(Aflatoxins)是一类化学结构由二呋喃环和香豆素组成的化合物,具有致癌、致畸、致突变毒性。黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)在目前发现的真菌毒素中毒性最大,其很容易污染花生和花生油。花生油是中国居民的主要食用油,花生油污染AFB1不但给消费者带来严重的健康危害,而且还给生产加工者造成巨大的经济损失。本文选用三种长链季铵盐作为改性剂对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行改性,研发一种花生油中黄曲霉毒素高效吸附剂,优化了花生油中AFB1吸附脱毒工艺;对其结构和吸附特性进行了研究;确定了吸附脱毒对花生油品质的影响并对吸附脱毒后的花生油进行了安全性评价。主要研究结果如下:1)选用十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基三甲基溴化铵(OTMAB)作为改性剂所制得的改性蒙脱土,吸附脱毒效果依次为:OTMAB>CTAB>DTAB。试验结果确定按钠基蒙脱土(Na-MMT)质量2.5%的改性剂添加量改性,制得的OTMAB-MMT吸附脱毒率最高,达到87.74%。2)影响花生油中AFB1脱除的主要因素及顺序为:OTMAB-MMT添加量>吸附温度>吸附时间。利用响应面法确定AFB1的最佳吸附工艺为:OTMAB-MMT添加量2.49%、吸附时间6.87 min、吸附温度119.7℃;在此条件下,花生油中的AFB1含量从38.37±1.52μg/kg降低到1.67±0.12μg/kg,吸附率为95.65%。3)改性蒙脱土对AFB1的吸附等温线符合Langmuir数学模型。有机改性NaMMT对AFB1的最大吸附量(qmax)为34.48 mg/g,Langmuir吸附常数(k)为3.63 L/mg,均高于未改性的Na-MMT(qmax=28.57 mg/g和k=2.33 L/mg),说明有机改性能够有效提高Na-MMT对AFB1的吸附能力。经FTIR、XRD、TGA、和SEM分析后得出:改性剂OTMAB插入到钠基蒙脱土的夹层内并扩大了其夹层间距(d001),增大了其比表面积。Na-MMT的表面性能发生改变,亲油性增强,改性后的Na-MMT形态特征更有利于吸附黄曲霉毒素B1。4)花生油经OTMAB-MMT吸附脱毒后,其色泽(L值)显著改善(P<0.05),使油脂更加透明清亮。酸价AV显著降低(P<0.05),过氧化值POV有所升高(P<0.05),均未超过GB 1534-2003的要求(酸价<4.0 mg/g,过氧化值<7.5 mmol/kg)。吸附后花生油中的不饱和脂肪酸变化不显著(P>0.05)。在贮藏90天过程中,花生油的酸价和过氧化值有所上升(P<0.05)但均未超过GB1534-2003的限量要求。5)通过Ames试验分析得出,OTMAB-MMT吸附脱毒能显著减少鼠伤寒沙门氏菌TA97,TA98,TA100和TA102菌株的回复突变数(P<0.05),吸附后未检测到染毒花生油具有突变性。HepG2细胞活力试验结果进一步证实,花生油中的AFB1经吸附处理后对HepG2细胞毒性显著降低(P<0.05)。
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