超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水降解黑木耳中抗生素

蔡瑞，焦睿智，岳田利，高振鵬，袁亞宏，王周利*

（1.西北大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西西安 710069；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西楊凌 712100）

黑木耳肉質(zhì)細(xì)膩、營(yíng)養(yǎng)豐富,是我國(guó)珍貴的藥食兼用膠質(zhì)真菌[1]。作為食用菌中的第二大產(chǎn)業(yè),黑木耳的人工栽培或自然生長(zhǎng)已遍布我國(guó)20 多個(gè)省份。據(jù)統(tǒng)計(jì),2022 年我國(guó)黑木耳產(chǎn)量超過(guò)830 萬(wàn)t 且產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍在不斷擴(kuò)大。近年來(lái)獸類抗生素的大量使用已對(duì)自然環(huán)境造成影響,不同基質(zhì)中都檢測(cè)到了抗生素的殘留[2]。喹諾酮類抗生素作為常見(jiàn)獸藥成分,污染食品后可引起消費(fèi)者過(guò)敏反應(yīng)、器官損傷、急性中毒等[3],對(duì)此,我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)相關(guān)食品中抗生素有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn),如牛奶中恩諾沙星和環(huán)丙沙星的限量分別為0.1μg/kg 和100μg/L,蛋制品中兩種抗生素的限量為10μg/kg。在木耳栽培中,由于抗生素殘留會(huì)污染木屑、麩皮等栽培基料,進(jìn)而逐漸遷移到木耳產(chǎn)品中,因此我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食用菌中恩諾沙星、環(huán)丙沙星等喹諾酮類抗生素的限量標(biāo)準(zhǔn)為10～500μg/kg[4],故建立木耳中抗生素的有效控制方法非常必要。超聲處理具有一定的超聲機(jī)械效應(yīng),超聲波的傳播使水分子振動(dòng),加速分子位移和碰撞速度,對(duì)內(nèi)容物分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大沖擊力,破壞內(nèi)容物的化學(xué)鍵；同樣還具有空化效應(yīng)[5],導(dǎo)致溶液局部出現(xiàn)高溫高壓環(huán)境,使水分子裂解形成·H 和·OH,內(nèi)容物進(jìn)入空化泡內(nèi),也會(huì)使化學(xué)結(jié)構(gòu)在高溫高壓條件下發(fā)生熱裂解,導(dǎo)致化學(xué)鍵斷裂[6]。等離子體是物質(zhì)繼固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之后的第4 種狀態(tài),當(dāng)外加電壓達(dá)到分子的擊穿電壓時(shí),分子會(huì)發(fā)生電離并形成電子、離子、原子和原子團(tuán)的混合物。低溫等離子體放電過(guò)程中電子溫度很高,但重粒子溫度較低,故整個(gè)系統(tǒng)仍呈現(xiàn)出低溫狀態(tài)。低溫等離子體中的活性組分與水反應(yīng),電子從電場(chǎng)中獲得能量,通過(guò)碰撞將能量轉(zhuǎn)化為分子的內(nèi)能和動(dòng)能；獲得能量的分子被激發(fā),同時(shí)部分分子被電離生成大量的活性粒子,如處于激發(fā)態(tài)的原子和離子,最終這一系列電子、分子及自由基等形成等離子體活化水[7]。超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水,利用超聲波對(duì)內(nèi)容物的機(jī)械效應(yīng)及空化效應(yīng),協(xié)同低溫等離子體活化水中的大量活性離子,強(qiáng)化對(duì)黑木耳中的抗生素結(jié)構(gòu)破壞及降解效果,目前該種聯(lián)合方法對(duì)于抗生素的降解研究還處于空白。

本研究以超聲波降解為核心手段,協(xié)同低溫等離子體活化水中的活性粒子,重點(diǎn)研究其對(duì)黑木耳中恩諾沙星、環(huán)丙沙星兩種喹諾酮類抗生素的降解效果,通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化超聲處理工藝參數(shù),并分析超聲協(xié)同低溫等離子體活化水處理后黑木耳的品質(zhì)變化,以期為食用菌生產(chǎn)加工過(guò)程中抗生素的控制提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇、甲酸、乙腈、磷酸（均為色譜純）:四川西隴科學(xué)有限公司；乙二胺四乙酸二鈉、檸檬酸、無(wú)水硫酸鈉、氯化鈉（均為分析純）:廣東光華科技股份有限公司；磷酸氫二鈉（分析純）:國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙二胺-N-丙基硅烷（ethylenediamine-N-propylsilane silica gel,PSA）（色譜純）:煙臺(tái)青云儀器設(shè)備有限公司；乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA）-Mcllvaine 緩沖液（pH4.0）:上海源葉生物科技有限公司；黑木耳:產(chǎn)自陜西省商洛市柞水縣下梁鎮(zhèn)西川村,經(jīng)檢測(cè)無(wú)環(huán)丙沙星和恩諾沙星抗生素殘留污染。

1.2 儀器與設(shè)備

HN5-150A 型超聲波清洗器、XH-D 型漩渦混合器:上海汗諾儀器有限公司；DBD-100A/B 型低溫等離子體設(shè)備:上海萬(wàn)木春生物工程有限公司；LC-20A 型高效液相色譜儀:日本島津公司；HC-3018R 型高速冷凍離心機(jī):安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；Y1 升級(jí)版破壁機(jī):九陽(yáng)股份有限公司。

1.3 低溫等離子體活化水制備

利用介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體設(shè)備制備活化水。調(diào)節(jié)介質(zhì)阻擋放電設(shè)備的參數(shù),在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定輸出電壓為4 kV,頻率為10 kHz。將1 L 無(wú)菌去離子水置于低溫等離子體設(shè)備料斗中,并將介質(zhì)阻擋放電等離子體設(shè)備極板放置于水平面之上,極板與液面的距離為5 mm。開(kāi)啟電源,以外界空氣中惰性氣體（N2、O2、CO 等）為工作氣體,激發(fā)產(chǎn)生大量活性粒子,去離子水處理3 min 后得到低溫等離子體活化水,隨用隨制,置于常溫（25 ℃）環(huán)境下待用[8]。

1.4 單因素試驗(yàn)

黑木耳中抗生素的加標(biāo)與富集:將干制的黑木耳分別浸泡在不同抗生素濃度（1、2、4、8、16 mg/kg）水溶液中,常溫（25 ℃）環(huán)境下間隔一定時(shí)間取樣,經(jīng)高效液相色譜儀檢測(cè)處理后樣品的初始濃度,使其分別含有0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/kg 的抗生素。將100 mL 低溫等離子體活化水加入250 mL 燒杯中并加入5 g 黑木耳,放入超聲設(shè)備中（超聲波洗槽中加入6～8 L 水,保證浸沒(méi)1/2 高度燒杯）,利用低溫等離子體活化水中的高能電子、自由基等活性粒子對(duì)黑木耳中的抗生素進(jìn)行降解,考察抗生素初始濃度（0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/kg）、超聲功率（240、320、400、480、560 W）、超聲頻率（25、33、40、59 kHz）、超聲時(shí)間（20、30、40、50、60 min）、超聲溫度（20、30、40、50 ℃）對(duì)抗生素降解效果的影響。每個(gè)樣品經(jīng)處理后,取一定量進(jìn)行前處理并按色譜條件進(jìn)行液相色譜分析,評(píng)價(jià)不同參數(shù)對(duì)抗生素降解的影響。

1.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

表1 三因素三水平的Box-Behnken 設(shè)計(jì)Table 1 Three-factor and three-level Box-Behnken design

在此基礎(chǔ)上,以優(yōu)化獲得的參數(shù)為基礎(chǔ),分別采用超聲波（去離子水代替活化水）和低溫等離子體活化水進(jìn)行抗生素降解試驗(yàn),評(píng)價(jià)不同處理對(duì)抗生素的降解效果。抗生素降解率計(jì)算公式如下。

T=（A0-Ai）/A0× 100

式中:T為降解率,%；A0為處理前抗生素濃度,mg/kg；Ai為處理后抗生素濃度,mg/kg。

1.6 高效液相色譜檢測(cè)

標(biāo)準(zhǔn)液制備:準(zhǔn)確稱取環(huán)丙沙星、恩諾沙星2 種抗生素標(biāo)準(zhǔn)品各30 mg,溶于30 mL 乙腈中配制成濃度為1 g/L 的混合標(biāo)品,避光置于-18 ℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

樣品制備:將處理后的基質(zhì)樣品用破壁機(jī)粉碎并裝入潔凈的密封袋,標(biāo)明編號(hào)于干燥處保存。

提取:稱取1 g 基質(zhì)樣品置于100 mL 離心管中,加5 mL 去離子水浸泡10 min 后加入8 mL EDTAMcllvaine 緩沖液（pH4.0）,渦旋振蕩1 min 后加17 mL含有5% 甲酸的乙腈溶液中,提取并渦旋振蕩1 min；然后加入2 g NaCl 和3 g 無(wú)水Na2SO4鹽析除水,迅速搖勻再次渦旋振蕩1 min,用高速冷凍離心機(jī)在4 ℃、5 000 r/min 下離心5 min,待凈化步驟使用。

凈化:稱取0.15 g PSA,加入0.5 g 無(wú)水Na2SO4于10 mL 離心管中,向其中加入上述提取步驟中離心后的試管上清液5 mL,渦旋振蕩1 min 使其充分混合。用高速冷凍離心機(jī)在4 ℃、5 000 r/min 下離心5 min,再用1 mL 注射器吸取上清液1 mL,過(guò)0.22μm 有機(jī)相濾膜并裝入液相小瓶,于-20 ℃保存,待測(cè)[9]。

檔案管理是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)性的工作，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一是檔案的生成具有動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，油田檔案的組成包括技術(shù)資料、日常文件等，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單篩選后，大多數(shù)都會(huì)作為檔案進(jìn)行留存。其二是檔案的管理具有動(dòng)態(tài)性的要求，管理人員需要根據(jù)油田企業(yè)工作需要，定期對(duì)這些檔案進(jìn)行銷(xiāo)毀、更新或解密等處理。例如，一些檔案具有保存時(shí)效，這些檔案超過(guò)保存時(shí)效后，就需要按照相關(guān)要求銷(xiāo)毀。還有一些加密檔案，例如專利檔案等，也有加密時(shí)效，一段時(shí)間后需要解密，對(duì)外公開(kāi)。確保檔案管理的動(dòng)態(tài)性，對(duì)更好地發(fā)揮檔案價(jià)值也有很大幫助。

色譜檢測(cè)條件:色譜柱為Agilent TC-C18（4.6 mm×150 mm,5μm）；流動(dòng)相A 為乙腈,流動(dòng)相B 為0.7%磷酸水溶液；流速0.8 mL/min,等度洗脫（A 相20%,B相80%）；色譜柱柱溫30 ℃；進(jìn)樣量20μL。熒光檢測(cè)器:激發(fā)波長(zhǎng)280 nm,發(fā)射波長(zhǎng)450 nm。

1.7 木耳品質(zhì)評(píng)價(jià)

總糖含量:參照GB/T 15672—2009《食用菌中總糖含量的測(cè)定》[10]；粗蛋白含量:參照GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[11]；粗脂肪含量:參照GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》[12]；粗纖維含量:參照GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》[13]；灰分含量:參照GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》[14]。測(cè)定處理后黑木耳的基礎(chǔ)理化指標(biāo),評(píng)價(jià)最優(yōu)處理?xiàng)l件下該方法對(duì)木耳中營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的影響。

1.8 數(shù)據(jù)處理與分析

每次樣品檢測(cè)或理化指標(biāo)測(cè)定均做3 次平行取平均值,響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析采用Design Expert 8.0,采用SPSS 18 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及顯著性檢驗(yàn)（p<0.05）,并使用Origin 2018 軟件作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水單因素試驗(yàn)

超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水處理對(duì)黑木耳中抗生素降解率的影響如圖1 所示。

圖1 超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水對(duì)黑木耳中抗生素降解率的影響Fig.1 Effect of ultrasonic-assisted low-temperature PAW on degradation of antibiotics in Auricularia auricular

鑒于不同的抗生素限量一般是0.01～0.5 mg/kg,因此本研究按照對(duì)應(yīng)限量的1、2、4、8、16 倍設(shè)置5 個(gè)濃度梯度,即0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/kg。如圖1（a）所示,在抗生素濃度為0.5 mg/kg 時(shí),抗生素的降解效果最好,恩諾沙星與環(huán)丙沙星兩種喹諾酮類抗生素的降解效果分別可達(dá)53.11%和49.91%。隨著抗生素初始濃度升高,協(xié)同處理對(duì)抗生素的降解效果呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì),且不同濃度梯度之間有明顯差異。因此,抗生素初始濃度為0.5 mg/kg 效果較佳。如圖1（b）所示,隨著超聲功率增大,恩諾沙星降解率逐漸上升,環(huán)丙沙星降解率呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì),在超聲功率480 W時(shí)對(duì)黑木耳中抗生素的降解效果均達(dá)到52% 以上。如圖1（c）可知,當(dāng)超聲頻率為25 kHz 時(shí)抗生素降解效果最好,提高超聲頻率對(duì)抗生素的降解有一定的抑制作用。如圖1（d）所示,在超聲時(shí)間20～50 min 時(shí)抗生素降解率不斷提高,超聲時(shí)間50～60 min 時(shí)降解效果升高不明顯,超聲時(shí)間50 min 時(shí)恩諾沙星與環(huán)丙沙星的降解率最高可以達(dá)到52.31% 和50.11%。如圖1（e）所示,在30 ℃時(shí)抗生素的降解效果較好,此時(shí)恩諾沙星和環(huán)丙沙星的降解率為53.66%和52.20%。不同處理參數(shù)變化時(shí)抗生素降解效果差異較大,這可能與等離子體中活性離子的組成和活性有關(guān)。在等離子體放電過(guò)程中,等離子體活化水中產(chǎn)生了大量的活性離子,并會(huì)顯著影響體系的pH 值、氧化還原電位和電導(dǎo)率等指標(biāo)。比如,在空氣放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單態(tài)氧、超氧陰離子自由基、氫自由基、羥自由基、一氧化氮自由基等活性物質(zhì),這些活性物質(zhì)相互之間或與周?chē)鷼怏w繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)并生成NO、NO2、H2O2、HNO3、O3等次級(jí)氧化產(chǎn)物。NO2還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散到液體中并生成NO2-、NO3-和過(guò)氧亞硝基陰離子等活性物質(zhì),這些含氮物質(zhì)會(huì)造成溶液的酸化,顯著降低溶液的pH 值。此外,等離子體處理能夠顯著提高水溶液的氧化還原電位,這主要與活性氧、活性氮等物質(zhì)作用有關(guān)[15-16]。因此,超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水處理樣品時(shí),超聲波的空穴效應(yīng)及處理參數(shù)差異會(huì)引起體系中活性離子組成及其活性變化,進(jìn)而影響體系的pH 值和氧化還原電位等,最終引起抗生素降解率差異。綜上,超聲波協(xié)同低溫等離子體處理黑木耳時(shí),超聲功率、超聲時(shí)間、超聲溫度對(duì)抗生素降解影響較大,因此以這3 個(gè)因素繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)。

2.2 超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,固定超聲頻率25 kHz、抗生素初始濃度0.5 mg/kg,以超聲功率、超聲時(shí)間和超聲溫度3 個(gè)因素為自變量,采用Box-Behnken 中心組合試驗(yàn)評(píng)估不同因素組合對(duì)抗生素降解效果的影響。響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 Box-Behnken 設(shè)計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果Table 2 Results of Box-Behnken design test

通過(guò)Design Expert 8.0 軟件對(duì)不同因素組合的恩諾沙星與環(huán)丙沙星降解率數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,得到與A、B、C相關(guān)的恩諾沙星降解率（Y1）的二次多項(xiàng)回歸模型為Y1=55.23+1.93A+0.99B+0.88C+0.75AB+1.31AC+0.49BC-2.42A2-5.22B2-2.80C2；環(huán)丙沙星降解率（Y2）的二次多項(xiàng)回歸模型為Y2=50.76+2.09A+1.47B+1.21C+0.65AB+1.63AC+1.02BC-2.62A2-4.20B2-1.99C2。對(duì)恩諾沙星降解率的二次多項(xiàng)回歸模型與環(huán)丙沙星降解率的二次多項(xiàng)回歸模型進(jìn)行顯著性方差分析,結(jié)果見(jiàn)表3、表4。

表3 Y1 回歸模型的方差分析Table 3 Variance analysis of Y1 regression model

表4 Y2 回歸模型的方差分析Table 4 Variance analysis of Y2 regression model

由表3、表4 可知,Y1模型的R2=0.977 0,R2Adj=0.947 4,Y2模型的R2=0.979 2,R2Adj=0.952 4。在統(tǒng)計(jì)學(xué)上,模型的決定系數(shù)R2表示該模型的擬合優(yōu)度,R2值越大則該模型表現(xiàn)的顯著性越高,自變量對(duì)因變量的解釋程度越高[17-18]。Y1與Y2模型的R2Adj系數(shù)表明這兩種模型與真實(shí)數(shù)據(jù)的擬合程度良好,符合研究實(shí)際意義,可用該模型優(yōu)化超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水的處理?xiàng)l件。Y1回歸模型的F值為33.02,p值小于0.01,Y2回歸模型的F值為36.60,p值同樣小于0.01,表明兩種回歸模型都極顯著；失擬項(xiàng)p值分別為0.933 7 與0.815 3,均遠(yuǎn)大于0.05,表明失擬項(xiàng)差異不顯著且模型的擬合性良好,該模型具有實(shí)際研究意義。根據(jù)p值大小可以看出模型的因子顯著性,其中Y1模型的一次項(xiàng)A、二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)響應(yīng)值的影響極顯著（p<0.01）,一次項(xiàng)B、C、交互項(xiàng)AC對(duì)響應(yīng)值影響顯著（p<0.05）,模型交互項(xiàng)AB、BC影響不顯著（p>0.05）；Y2模型的一次項(xiàng)A、B、C、交互項(xiàng)AC、二次項(xiàng)A2、B2、C2的影響均極顯著（p<0.01）；交互項(xiàng)BC影響顯著（p<0.05）且交互項(xiàng)AB影響不顯著（p>0.05）。根據(jù)F值的大小比較各種因素對(duì)抗生素降解率的影響,兩種抗生素模型影響大小排序?yàn)槌晻r(shí)間>超聲溫度>超聲功率。

2.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析

超聲時(shí)間、超聲溫度、超聲功率3 個(gè)不同因素兩兩交互作用對(duì)恩諾沙星及環(huán)丙沙星降解率的影響如圖2和圖3 所示。

圖2 兩因素交互作用對(duì)恩諾沙星降解率的影響Fig.2 The effect of two factors interaction on the degradation rate of enrofloxacin

圖3 兩因素交互作用對(duì)環(huán)丙沙星降解率的影響Fig.3 The effect of two factors interaction on the degradation rate of ciprofloxacin

由圖2 和圖3 可知,響應(yīng)面及等高線結(jié)果與兩模型方差分析的結(jié)果基本一致,Y1回歸模型中超聲時(shí)間與超聲功率的交互作用影響顯著；Y2回歸模型中,超聲時(shí)間與超聲功率、超聲溫度與超聲功率之間的交互作用對(duì)環(huán)丙沙星的降解率影響顯著。根據(jù)建立的兩種抗生素降解率模型Y1與Y2,得到的最優(yōu)條件為超聲時(shí)間45.21 min、處理溫度31.69 ℃、超聲功率507.33 W,此時(shí)對(duì)恩諾沙星、環(huán)丙沙星的降解效果為55.91%和51.85%,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度為96.2%。張秀芬等[19]在研究超聲波輔助水酶法對(duì)辣木籽油提取率的條件優(yōu)化中,采用響應(yīng)面法優(yōu)化提取中的超聲條件,同樣分析了不同因素交互作用的響應(yīng)面及等高線,得到不同因素對(duì)辣木籽油提取率的影響程度,并得到超聲條件的最優(yōu)工藝,其驗(yàn)證試驗(yàn)的降解率與模型建立的最優(yōu)工藝預(yù)測(cè)降解率無(wú)明顯差異。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

為進(jìn)一步確定抗生素降解效果的最優(yōu)條件,根據(jù)Design Expert 8.0 模型預(yù)測(cè)的結(jié)果,綜合實(shí)際操作的可行性和經(jīng)濟(jì)原則,固定因素超聲頻率25 kHz、抗生素初始濃度0.5 mg/kg,將最優(yōu)試驗(yàn)條件調(diào)整為超聲時(shí)間45 min、處理溫度30 ℃、超聲功率480 W,使用超聲協(xié)同低溫等離子體活化水平行處理3 次,結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 不同處理方式對(duì)木耳中抗生素降解率的影響Fig.4 The effect of different treatments on the degradation rate of antibiotics in Auricularia auricular

由圖4 可知,恩諾沙星與環(huán)丙沙星兩種抗生素降解率分別為55.47%和51.92%,與預(yù)測(cè)值無(wú)明顯差異,說(shuō)明該響應(yīng)面法優(yōu)化抗生素的降解條件有效可行。同時(shí),以優(yōu)化獲得的超聲波處理參數(shù)為基礎(chǔ),以去離子水代替活化水進(jìn)行木耳加標(biāo)樣品處理,發(fā)現(xiàn)其對(duì)恩諾沙星與環(huán)丙沙星的降解率分別為26.36%和23.48%；將木耳樣品置于低溫等離子體活化水中,30 ℃條件下處理45 min時(shí)兩種抗生素的降解率分別為16.58%和15.36%。

以上結(jié)果表明,超聲波和等離子活化水均對(duì)抗生素的降解有一定作用,而二者協(xié)同處理能進(jìn)一步提高抗生素的降解率。這與Ali 等[20]采用超聲波聯(lián)合等離子水活化水/緩沖液進(jìn)行番茄中百菌清降解,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合處理對(duì)農(nóng)藥的降解率達(dá)到93%以上,且顯著優(yōu)于超聲波、等離子水體活化水和等離子體緩沖液?jiǎn)为?dú)處理的結(jié)果一致。Thokchom 等[21]以等離子體活化水和超聲波協(xié)同處理污染物時(shí),超聲波的空穴效應(yīng)可以提高氧化過(guò)程和羥基自由基的生成,進(jìn)而提高目標(biāo)物的降解率；Zhu 等[22]發(fā)現(xiàn)高壓、高溫、來(lái)源于水分子的OH-以及超聲波的空穴效應(yīng)等可以持續(xù)提高有機(jī)殺蟲(chóng)劑的降解率。

2.3 超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水處理后木耳的品質(zhì)評(píng)價(jià)

在上述最優(yōu)參數(shù)下評(píng)價(jià)超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水處理對(duì)木耳品質(zhì)的影響,結(jié)果如表5 所示。

表5 超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水處理對(duì)木耳品質(zhì)的影響Table 5 Effect of ultrasonic-assisted low-temperature PAW treatment on the quality of Auricularia auricula

由表5 可知,處理后木耳中總糖含量為34.65%,比處理前降低了5.24%,依然高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中木耳總糖含量不低于22%的要求。同時(shí),處理后木耳的粗蛋白含量降低1.24%、粗脂肪含量降低0.12%,對(duì)粗纖維、灰分無(wú)顯著性影響（p>0.05）,且均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)黑木耳的理化指標(biāo)要求[23]。

3 結(jié)論

本研究采用超聲波協(xié)同低溫等離子體活化水對(duì)木耳中抗生素進(jìn)行處理,并通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化得到最佳工藝參數(shù),在超聲功率480 W、超聲時(shí)間45 min、超聲溫度30 ℃、超聲頻率25 kHz、抗生素濃度0.5 mg/kg條件下,木耳中環(huán)丙沙星和恩諾沙星降解率分別可達(dá)51.92% 及55.47%。經(jīng)過(guò)處理后,木耳中總糖、粗蛋白、粗脂肪含量分別降低5.24%、1.24%、0.12%,粗纖維和灰分含量無(wú)顯著變化,經(jīng)過(guò)處理后主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,因此,本研究建立的處理方法為木耳中抗生素控制提供了新思路。