摘 要:糧油食品由于其特殊性會在存儲過程中出現發霉問題,若被黃曲霉污染則會使其中的黃曲霉素超過國家標準,被人們食用后,會導致肝臟受損,甚至引發癌癥。因此,分析黃曲霉毒素的性質和產生原理,制定有效的措施避免毒素的超標是確保糧油食品安全和降低經濟損失的關鍵。
關鍵詞:糧油食品;黃曲霉毒素;危害;預防措施
經聯合國糧農組織統計并預測,全世界的谷物供給中,約25%的糧食北真菌毒素污染無法食用,同時黃曲霉毒素是當前發現的毒性最強的真菌類毒素,會嚴重污染農產品。因此,探究黃曲霉毒素的檢測和預防方法,對于確保糧油食品的食用質量意義重大。
1 黃曲霉毒素概述
1.1 黃曲霉毒素性質
黃曲霉毒素又稱ATF,屬于真菌毒素,是糧油食品中寄生曲霉、黃曲霉產生的有毒類代謝產物[1]。黃曲霉具有十分強烈的毒性和致癌性,是食物檢測中的主要污染指標。一般黃曲霉素存在于動植物、土壤中,尤其是堅果類食品,如花生、核桃,同時在奶制品、食用油、玉米等食品中也存在黃曲霉毒素,這種毒素大多被消化道吸收,在肝臟中分布,代謝產物具有致突變性、毒性、致癌等多種影響。
1.2 黃曲霉毒素產生原理
當前科學家發現黃曲霉毒素中最少含有B1、B2、G1、G2、M1、M2、P1、Q1、H1、GM、B2a與G2a等種類,同時具有約20種相似結構的化合物。世界衛生組織的癌癥研究機構已經于1993年將黃曲霉素設為“一類致癌物質”,該毒素的靶器官大多是肝臟,容易引發動物和人類的肝臟發生病變甚至癌變[2]。黃曲霉素適合生長于濕度為80%~85%,溫度在12~42 ℃的環境中。若溫度為24~30 ℃內,黃曲霉毒素的產毒量達到峰值,并在48 h內快速生長。在低溫、干燥或者競爭應急環境中,也容易產生黃曲霉毒素,且谷物含水量為14%時十分適合黃曲霉的生長和繁殖。
2 黃曲霉毒素的預防措施
2.1 糧食防霉
防霉是保證糧油食品避免受黃曲霉毒素危害的主要方法,主要內容包含以下幾方面。
降低油料、糧食中的水分。豐收季節,建議對玉米等糧食進行霉變排除處理,若糧食脫粒,需要及時通過風干、日曬、烘干方法保證水分含量小于安全水分值,含水量不可超過14%,花生食品中的含水量不可大于8%。同時,還可以借助微波干燥、遠紅外線干燥技術降低糧食水分。
降低食品貯存環境的濕度和溫度,例如,通過密閉貯糧的方式將糧堆中的氧氣含量降低到0.2%之下,進而抑制霉菌的生長活動。同時,將氮氣和二氧化碳充入糧堆可以抑制霉菌的繁殖和生長。
使用化學防霉劑抑制黃曲霉毒素的產生,如水楊酸、苯甲酸鈉。常見的化學去霉菌法包含堿處理法、有機溶劑萃取方法、氧化降解方法、中草藥去毒法。在使用這些方法時,需要待食品上的溶劑充分揮干方可食用。
在農作物種植中選擇抗霉農作物品種,例如桂花22、湛秋48、奧油58。此外,借助吸附包吸收黃曲霉毒素,實現去毒功能。其中吸附包中包含沸石、活性白陶土、活性炭材料,可以吸附油脂中的毒素。因此,良好的霉菌吸附劑是獲得優質糧油食品的方法之一。
氣調防霉方法。在糧油存儲過程中,可以通過調節糧倉氣體濃度實現防霉效果,其中氧氣濃度應控制在0.5%以下,氮氣應大于95%,二氧化碳在40%以上,抑制黃曲霉毒素的活動和產生[3]。
2.2 黃曲霉毒素的污染控制途徑
分子生物學與遺傳學的快速發展促進了人們對遺傳育種、生物防治、基因工程等模塊的研究,進而提出了一系列的新式毒素防控方法,以下圍繞幾方面探究控制黃曲霉毒素的污染控制途徑。
2.2.1 生物競爭法
生物競爭法實際是借助不產毒類黃曲霉菌抑制產毒類型菌株的生長繁殖,進而降低黃曲霉菌素的污染。在農作物中接種不產毒菌株后,通過菌株種群的激烈競爭,不產毒菌株的生長優勢顯示出來,進而抑制產毒菌株,防止黃曲霉毒素污染導致的消極影響。
2.2.2 基因工程技術
此技術可以通過兩個方面實現對黃曲霉毒素的污染控制:①轉變黃曲霉產毒菌株基因,借助基因工程技術消滅黃曲霉中負責毒素合成的主要基因,使菌株喪失產毒能力②轉變傳統農作物基因,利用轉基因技術將擁有黃曲霉毒素抗性的植株轉入商業作物內,使其表達抗性。
2.2.3 遺傳育種技術
在培養黃曲霉毒素抗性農作物新品種時,借助遺傳育種培養技術可以實現長期防控。當前科學家已經從玉米、核桃等的部分蛋白質、內生酶、植物生長控制因子中檢測出抗黃曲霉毒素因子,其可以抑制黃曲霉毒素的生成,并具有抗產毒真菌的性質。
2.3 黃曲霉毒素去除技術分析
當前的黃曲霉毒素去除方法均具有一定的局限性,這與食品和農產品的特殊性質相關。部分處理技術雖然會對糧食和食品的質量產生消極影響,但是瑕不掩瑜,其具有有效去毒的能力,可以挽回一部分農業經濟損失,具有應用價值,以下對黃曲霉毒素去除技術進行具體分析。
2.3.1 挑選霉粒技術
由于糧食中糧粒的破損、變色、霉壞、蟲蛀與皺皮等問題會導致黃曲霉毒素的產生,同時此類糧粒相較于健康顆粒十分容易辨別,因此可以采用人工或機械方式去除。挑選霉粒技術可以極大程度地降低黃曲霉毒素含量,當前此方式對玉米、花生仁的去毒效果較號,較適宜在小規模糧食生產或家庭中使用。此外,也可以利用碾軋加工技術降低黃曲霉毒素的不良影響,此方法較為適合受霉菌污染的大米。由于大米表面毒素含量較高,可利用碾軋加工技術將其轉變為精米,以降低毒素含量。
2.3.2 植物油加堿去毒技術
在油料加工過程中,油料種子如果受到黃曲霉毒素的污染,產出的油產品中也會包含毒素,可使用堿煉法去除毒素。由于黃曲霉毒素不溶于水,一般情況下會生成香豆素鈉鹽,此物質可以溶于水,因此在加堿后,可以通過水洗方法將產品中的黃曲霉毒素清除掉。不過,需要注意,水洗液中的黃曲霉毒素含量較高,需要采取特定技術清除干凈。
2.3.3 加水搓洗技術
此技術適合家庭烹飪,當淘洗大米時,建議通過用手搓洗的方法,最后將水倒掉去除其中懸浮物,此過程重復5~6次,同時大米煮熟后也可以去除黃曲霉毒素,不過此技術會損失大量的維生素B1。此外,吸附去毒技術也具有良好的應用效果,植物油生產過程中受到了黃曲霉毒素污染時,可以通過活性炭和活性白土吸附,去毒效果較強。
2.3.4 高溫高壓去毒技術
由于黃曲霉毒素具有耐高溫的性質,一般在280 ℃的高溫條件下分解,所以普通的家庭烹飪無法徹底消除,不過高溫高壓技術具有一定的去毒功效。此外,烹調去毒技術與前者原理相同。建議人們在放油前先將鹽加入,例如在180 ℃下加熱花生油,并加入一定的食鹽,通過炒拌加熱30 min,即可以去除掉花生油中95%的黃曲霉毒素B1,具有良好的去毒效果。
2.3.5 碾磨去毒技術
糧食的胚體和糠皮區域由于脂肪含量較高,會存在大量的黃曲霉毒素,使用碾磨去毒技術后,稻谷中95%的黃曲霉毒素可以去除,同樣通過碾磨技術也可以達到去除玉米顆粒中黃曲霉毒素的效果[4]。
參考文獻
[1]胥革非.糧食發熱與霉變[J].糧油儲藏與檢驗,2001(1):30-38.
[2] 蔡靜平.糧油食品微生物學[M].北京:科學出版社,2003.
[3]高大威.糧食和飼料中的黃曲霉毒素[J].黑龍江糧食,2003,(2):45-46.
[4]《糧食微生物學》編寫組.糧食微生物學[M].北京:中國財政經濟出版社1984.
作者簡介:孫玲玲(1986—),女,山東莒南人,碩士,工程師。研究方向:食品安全檢測。