淺析臭氧對小麥嘔吐毒素的抑制

◎ 趙光濤，蓋 倩，劉 旭，雒 芳

（1.中央儲備糧臨沂直屬庫有限公司沂水分公司，山東 臨沂 276400；2.中央儲備糧臨沂直屬庫有限公司，山東 臨沂 276400；3.山東中儲糧糧油質監中心有限公司，山東 濟南 250000；4.中儲糧云南分公司糧油質量監督檢查中心，云南 昆明 650000）

1 臭氧概述

臭氧分子式為O?，是氧氣（O?）的同素異形體，臭氧分子由三個氧原子組成，其中一個氧原子與另外兩個氧原子以單鍵的形式連接。臭氧被譽為“綠色化學品”，屬強氧化劑，它具有殺菌、脫色、氧化、除臭四大功能及無殘留、無二次污染等優點，是環保型綠色工業原料之一。

臭氧被人體吸入后會刺激眼、鼻、喉、呼吸器官，引起咳嗽、頭疼、喉痛，人接觸20 mg·kg-1（約40 mg·m-3）以下不超過2 h，對人體無永久性傷害。臭氧的應用歷史已有100 多年，至今沒有發現一例因臭氧中毒而死亡的報道。

臭氧是一種廣譜殺菌劑，可殺滅細菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素。臭氧能破壞分解細菌的細胞壁和病毒衣體殼，氧化分解其內部的活性酶、脫氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等，達到滅菌目的。

1.1 臭氧的物理性質

臭氧是一種具有刺激性氣味的不穩定氣體，在常溫常壓下，臭氧為藍色氣體，不過藍色并不明顯，除非是相當高濃度的氣體。臭氧的密度為2.144 kg·m-3（標準狀態下），比空氣和氧氣重。臭氧微溶于水，標準狀態下，其溶解度比氧大13 倍，比空氣大25 倍。氧氣和臭氧的主要性質比較見表1。

表1 臭氧與氧氣的比較表

1.2 臭氧的化學性質

臭氧的化學性質極不穩定，在空氣和水中都會分解成氧氣，其反應式如式（1）。

含量為1%以下的臭氧，在常溫常壓的空氣中分解半衰期為16 h 左右。隨著溫度的升高分解速度加快，35 ℃時分解速度明顯加快，超過100 ℃時，分解非常劇烈，270 ℃時，可立即轉化為氧氣，臭氧在水中的分解速度比在空氣中快，在含有雜質的水溶液中臭氧迅速分解成氧氣，如水中臭氧濃度為6.25×105mol·L-1（3 mg·L-1）時，其半衰期為5 ～30 min，在二次蒸餾水中，經過85 min后臭氧只分解10%，若水溫接近0 ℃，臭氧會更加穩定。

2 試驗材料

2.1 試驗倉房

2#倉，為高大平房倉，設計倉容均為3 959 t。倉內長41.73 m、寬20.73 m，存糧線高6.0 m。倉頂為菱鎂板屋面隔熱，倉內無吊頂、內外門窗、內環流，糧面鋪設走道板為田字格鏡子面。

2.2 試驗糧食

實驗糧食的具體情況見表2。

表2 試驗糧食情況表

2.3 風道布置

一機兩道，4 組地上籠U 型排列，主風道和支風道橫截面積均為0.55 m×0.65 m，通風途徑比為1 ∶1.12。

3 試驗方法與結果

3.1 實驗條件

2020 年1 月1—5 日， 氣 溫-5 ～6 ℃， 氣 濕46%～75%；倉溫2 ℃，糧溫1 ～15 ℃，平均糧溫8 ℃；天氣晴。符合臭氧機室外操作運行。

倉房內外密閉，內環流風機出風口敞開，臭氧出氣口放置倉房正中距糧面30 cm 處。

利用磷化氫濃度檢測箱，在倉內的四角、中間、內環流出風口和進風口設置臭氧濃度檢測軟管。

按照標準扦樣法取5 個點進行嘔吐毒素檢測，西南角為1，南墻邊共用點2，中間的3 個共用點分別為3、4、5，并扦取上、中、下3 層以及全倉小麥樣品進行嘔吐毒素檢測。

3.2 臭氧機運行控制

2020 年1 月1—7 日，臭氧機連續運行7 天，每天連續運行6 h（臭氧機最長連續運行時間為6 h），開關機前后檢測倉內臭氧濃度；2020 年1 月8 日停機一天，扦取樣品檢測DON。結果如表3。

2020 年1 月9—15 日，臭氧機連續運行7 天，每天連續運行6 h，開臭氧機時同時打開內環流，關閉臭氧機時關閉內環流，開關機前后檢測O?濃度，數據見表4，分別于2020 年1 月1 日、7 日、15 日扦取小麥樣品檢測DON，結果如表5。

表3 開臭氧機前后臭氧濃度表

表4 開臭氧機前后臭氧含量表

表5 檢測小麥嘔吐毒素含量表/（mg·kg-1）

3.3 混流風機通風

2020 年1 月15 日關閉臭氧機后，利用混流風機通風（吸出式）降溫蓄冷，把多余的臭氧全部排出，防止臭氧分解出氧氣。

4 結論

臭氧是一種殺菌劑，可殺滅真菌，可用于殺滅小麥中的真菌毒素，達到滅菌目的。

通過表3 可以看出，小麥糧堆糧溫1 ～15 ℃時，臭氧滲透力較強，但只限于糧堆的上層。

通過表3 和表5 對比，在內環流的輔助下，臭氧快速滲透糧堆中下層，但是糧堆底部臭氧濃度較低。

通過表5 分析出，通過臭氧的殺菌后，該倉小麥DON 由原來的950 mg·kg-1左右，變為550 mg·kg-1左右，實驗得出，臭氧對小麥的嘔吐毒素具有抑制作用。