玉米胚及其毛油和饼粕中呕吐毒素含量的研究

许利丽，刘玉兰，温运启，张振山，纪俊敏

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

玉米胚及其毛油和饼粕中呕吐毒素含量的研究

许利丽，刘玉兰*，温运启，张振山，纪俊敏

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

对采集于不同地区的玉米胚样品分别进行浸出和压榨，得到玉米毛油和饼粕。采用高效液相色谱法（HPLC）对玉米胚原料、玉米毛油和饼粕中呕吐毒素（DON）的含量进行检测，分析研究玉米胚DON含量及制油工艺对玉米毛油和饼粕中DON含量的影响。结果表明：玉米胚原料中DON含量平均值为617.44 μg/kg，浸出毛油和压榨毛油中DON含量平均值分别为101.82 μg/kg和48.4 μg/kg，浸出粕和压榨饼中DON含量平均值分别为524.92 μg/kg和601.36 μg/kg；同一玉米胚原料，浸出毛油中DON含量高于压榨毛油，浸出粕DON含量低于压榨饼；毛油中DON含量明显低于玉米胚原料，饼粕中DON含量与玉米胚原料中含量相当甚至稍高。本试验中所有的玉米胚及其毛油和饼粕中DON含量均低于国标1 000 μg/kg的限量。

玉米胚；呕吐毒素；浸出毛油；压榨毛油；浸出粕；压榨饼

0 引言

脱氧雪腐镰刀菌烯醇，即呕吐毒素（DON）主要是禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、粉红镰刀菌、串珠镰刀菌、砖红镰刀菌、雪腐镰刀菌等产生的有害次级代谢产物[1]，分子式为C15H20O6，相对分子质量为296，其化学结构见图1。DON的熔点为151～153℃，易溶于水、乙醇等溶剂，化学性质稳定，具有较强的抗热性和耐酸性，碱性环境中毒性降低[2]。DON具有致癌、致畸、致突变的作用[3]。人食用被DON污染的食物会产生头疼、恶心、腹痛等急性中毒症状[4]，动物食用被DON污染的饲粮会产生呕吐、腹泻、拒食等症状，高剂量的DON会导致免疫抑制从而发生循环性休克甚至死亡[5]。

呕吐毒素在谷物及其制品中分布广泛[6]。玉米胚营养丰富，富含油脂，且容易吸湿[7]，在高温高湿储存条件下，易受到真菌侵染从而污染呕吐毒素。Giménez等[8]对50个以谷物胚为基础的膳食营养补充剂样品调查研究的结果显示，60%的小麦胚和40%的小麦胚油都被DON污染，平均含量分别为111 μg/kg和41 μg/kg。DON的检测方法主要有薄层色谱法、胶体金试纸条法、酶联免疫法、高效液相色谱法、色谱质谱联用法[9]等。高效液相色谱法因其灵敏度高、准确性强等优点被广泛使用。GB/T 23503—2009采用免疫亲和层析净化-HPLC检测粮食与粮食制品、酒类、酱油、醋、酱及酱制品中呕吐毒素的含量。谢刚等[10]建立了免疫亲和柱净化-超高效液相色谱法快速检测粮食中DON的方法。张巧艳等[11]采用免疫亲和柱-HPLC对杭州市粮油类农产品抽样检测进行安全性评估。

图1 DON化学结构Fig.1 Structure of DON

近年来，我国玉米胚年产量接近600万t，食用玉米油产量达到150万t，已成为我国重要的食用油品种，但有关玉米胚及制油工艺对玉米油和饼粕中DON污染的研究却鲜见报道。作者采集不同地区的玉米胚，对其分别进行压榨制油和浸出制油，采用高效液相色谱法检测玉米胚、毛油和饼粕中的DON含量。对比分析原料中DON污染水平及制油工艺对玉米毛油及饼粕中DON含量的影响，以期为玉米油及饲用饼粕中DON的风险控制提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

5个玉米胚样品分别取自各地玉米深加工工厂（样品1-河北秦皇岛，样品2-江苏邳州，样品3-安徽宿州，样品4-河南驻马店，样品5-山东泰安）。

呕吐毒素免疫亲和柱：月旭科技（上海）股份有限公司；12165001B真菌毒素多功能净化柱：美国Agilent公司；呕吐毒素标准品（纯度≥99%）：Sigma-Aldrich公司；甲醇（色谱纯）、乙腈（色谱纯）：美国生物VBS公司。

1.2 仪器与设备

6YZ-180全自动液压榨油机：郑州八方机器制造有限公司；Waters 2695高效液相色谱仪（含紫外检测器）、SunFire誖C18色谱柱（250×4.6 mm，5 μm）：美国Waters科技有限公司；LD5-10台式低速离心机：北京京立离心机有限公司；Vortex QL-902涡旋仪：海门市其林贝尔仪器制造有限公司；KQ3200DE型数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；MTN-2800W氮气浓缩装置：天津艾特赛恩斯仪器有限公司；FLUKO FM200均质机：上海弗鲁克。

1.3 试验方法

1.3.1 玉米胚浸出毛油的提取

分别取5个玉米胚原料各300 g，将其粉碎过20目筛，取筛下物在45℃水浴和搅拌条件下进行正己烷萃取得混合油，45℃旋蒸脱溶至正己烷完全挥发，升温至90℃旋蒸脱水至没有水泡产生，得到对应的5个玉米胚浸出毛油；浸出粕经脱溶处理，得到对应的5个玉米胚粕。

1.3.2 玉米胚压榨毛油的提取

分别取5个玉米胚原料各600 g，采用液压榨油机压榨（操作压力：30.0～40.0 MPa；操作温度：25℃），得到对应的5个玉米胚压榨毛油及压榨饼。

1.3.3 玉米胚及其毛油的指标测定

水分及挥发物含量测定参照GB/T 10358—2008；灰分含量测定参照GB/T 9824—2008；粗脂肪含量测定参照GB/T 5512—2008；粗蛋白含量测定参照GB/T 9823—2008；粗纤维含量测定参照GB/T 5515—2008；酸值测定参照GB/T 5009.37—2003；色泽测定参照 GB/T 22460—2008。

1.3.4 玉米胚及其毛油和饼粕中DON含量测定

DON含量测定及色谱条件参照GB/T 23503—2009高效液相色谱法。DON标准品色谱图见图2。

图2 DON标准品色谱图Fig.2 Chromatogram of DON

玉米胚及饼粕中DON含量测定：原料粉碎后过20目筛，称取12.50±0.10 g筛下物于均质杯中高速均质2 min，转移至离心筒中，在5 000 r/min条件下离心5 min。取上清液过免疫亲和柱净化后收集柱后液，40℃氮吹吹干。1 mL乙腈-水（20∶80，V/V）复溶，过0.22 μm有机滤膜，进HPLC检测。该方法在DON添加量为500～2 000 μg/kg时，回收率在70%～100%，符合GB/T 23503—2009的要求。

玉米毛油中DON含量测定：充分混匀玉米毛油，称取5.00±0.01 g于30 mL螺盖试管中，加入乙腈-水（80∶20，V/V）混合溶液20 mL，涡旋3 min，超声提取5 min，在-20℃下冷冻8 min，取出后5 000 r/min离心5 min。取上清液6 mL上样于多功能净化柱，控制流出液的流速约2滴/s，准确吸取5 mL柱后液于玻璃试管中，40℃氮吹吹干，用1 mL乙腈-水（20∶80，V/V）复溶，过0.22 μm有机滤膜，进高效液相检测。

2 结果与分析

2.1 玉米毛油中DON含量检测方法的可靠性

准确称取一定质量的呕吐毒素标准品，用乙腈溶解，配成0.2 mg/mL的标准样品储备液，于-20℃保存。取适量标准样品储备溶液用流动相稀释成0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、5 μg/mL系列标准溶液。在优化的色谱条件下进行检测，作出标准曲线，根据信噪比（S/N=3）计算检出限，见表1。结果表明，呕吐毒素在0.01～5 μg/mL范围内具有良好的线性关系。

在玉米胚毛油样品中，分别加入250、500、1 000 μg/kg 3个量的标准样品，在优化的提取方法和色谱条件下，对高、中、低3种加标样品同一天内进样6次，进行日内精密度试验，连续进样6 d，进行日间精密度试验，结果见表2，样品的加标回收率为88%～105%，日内和日间精密度相对标准偏差分别为0.3%～8.8%和0.3%～8.5%。

表1 DON的线性方程、相关系数、线性范围、检出限及定量限Table 1 Linear regression equations,correlation coefficients，linear ranges，limits of detection（LOD）and limits of quantification（LOQ）of the DON

表2 样品加标回收率和精密度（n=6）Table 2 Recoveries and precision of samples（n=6）

2.2 玉米胚主要组分含量及其毛油主要质量指标

玉米胚主要组分含量的测定结果见表3。玉米胚毛油酸值和色泽的测定结果见表4。

由表3可知，玉米胚原料的粗脂肪含量为35.51%～51.49%。不同地区玉米胚样品中粗脂肪含量差异较大，这主要与玉米产地和玉米提胚工艺有关，不同提胚工艺对玉米胚粗脂肪含量的影响较大[12]。感官观察5个玉米胚的颜色，由深到浅为样品1＞样品2＞样品3＞样品4＞样品5。

由表4可知，5个玉米胚浸出毛油的色泽均比压榨毛油深。浸出毛油色泽深的原因可能是溶剂对色素的溶解度高以及浸出混合油高温脱溶过程中胶体杂质受热形成了再生色素[13]。玉米胚浸出毛油的平均酸值为3.79 mg/g，压榨毛油的平均酸值为2.19 mg/g。浸出毛油酸值高于压榨毛油的原因可能是浸出混合油脱溶过程中较高温度（90℃）促使油脂的少量水解[14]；对照GB 19111—2003《玉米油》中玉米毛油酸值≤4 mg/g的指标，本试验采集玉米胚所制取玉米毛油的品质较好，符合标准要求。

表3 玉米胚的主要组分Table 3 The basic indexs of different maize germs %

表4 玉米胚毛油的酸值和色泽Table 4 The acid value and colour of crude oil

2.3 玉米胚及其浸出毛油和压榨毛油中DON含量

玉米胚原料及其浸出毛油和压榨毛油中DON含量的测定结果如图3所示（注：本试验样品中DON含量数据均为检测数值，其真实值可根据回收率计算）。

图3 玉米胚原料及其浸出毛油和压榨毛油中DON含量Fig.3 The DON contents of maize germs,solvent extracted crude oil and pressing crude oil

由图3可以看出，不同玉米胚及其毛油中DON含量有较大差异。玉米胚原料中DON含量为310.4～847.6 μg/kg，平均值为 617.44 μg/kg。其DON含量差异较大可能与样品产地及品质有关[15]。对应的浸出毛油和压榨毛油中DON含量分别为69.0～180.9 μg/kg和25.3～109.8 μg/kg，平均值分别为101.82 μg/kg和48.4 μg/kg。原料玉米胚中DON含量为浸出毛油含量的4.5～4.7倍，为玉米压榨毛油含量的7.7～12.3倍。可以看出，相对于玉米胚原料，玉米胚油被DON污染的风险较低。这与Giménez等[8]对25个小麦胚和小麦胚油的检测结果基本一致（小麦胚中DON含量最大值为240 μg/kg，10个样品未检出,小麦胚中DON平均含量111 μg/kg；小麦胚油中DON含量最大值为163 μg/kg，15个样品未检出，小麦胚油中DON平均含量为41 μg/kg）。这可能是因为DON易溶于水和甲醇、乙腈等极性溶剂[16]，而在极性很小的油脂和己烷溶剂中溶解度很小。对于同一玉米胚原料，浸出毛油中DON含量高于压榨毛油中DON含量，可能因为浸出提油时间较长（约8 h），DON溶解在油脂中较多；压榨提油时间较短（约2 h），DON溶解在油脂中相对较少。

对比表3、表4、图3可以看出，样品1和样品2玉米胚的颜色稍深，其DON含量分别为847.6 μg/kg和802.6 μg/kg；样品4和样品5玉米胚的色泽较浅，其DON含量分别为562.7 μg/kg和310.4 μg/kg。可见玉米胚原料的外观品质与其DON含量有一定的相关性[17]。

2.4 玉米胚及其压榨饼和浸出粕中DON含量

玉米胚原料及其压榨饼和浸出粕中DON含量的测定结果如图4所示。

图4 玉米胚原料及其浸出粕和压榨饼中DON含量Fig.4 The DON contents of maize germs，the corresponding meals and cakes

由图4可以看出，从样品1至样品5，随着原料中DON含量的变化，对应的浸出粕和压榨饼中DON含量也随之变化。浸出粕和压榨饼中DON含量分别为209.8～749.0 μg/kg和281.6～835.7 μg/kg，平均值分别为524.92 μg/kg和601.36 μg/kg。原料中DON含量为玉米浸出粕含量的1.1～1.5倍，为压榨饼含量的1.0～1.1倍，这正是DON在油脂中溶解度较小而富集至饼粕中的缘故。对于同一玉米胚原料，压榨饼中DON含量高于浸出粕中DON含量，原料中的DON含量是一定的，在压榨毛油中DON含量较低，其对应的压榨饼中DON含量较高。

对比图3和图4可以看出，饼粕中DON含量与毛油中DON含量分布相对应，即浸出毛油中DON含量高于压榨毛油中DON含量，对应浸出粕中DON含量则低于压榨饼中DON含量。此外，浸出粕及压榨饼中的DON含量皆低于GB 13078.3—2007《配合饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的允许量》中规定配合饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇限量标准（1 000 μg/kg）。

玉米胚样品中DON的含量有较大差异，可能与其产地的气候因素有关。南方高温高湿地区和长江中下游地区有利于霉菌生长及产毒[15]，这也与本试验测定结果相吻合。GB 2761—2011规定谷物及其制品——玉米、玉米面（渣、片）中DON限量为1 000 μg/kg。欧盟（EU，2006）规定玉米、谷物中DON限量为750 μg/kg。本试验采集玉米胚原料中DON含量符合国标限量要求，但样品1（847.6 μg/kg）和样品 2（802.6 μg/kg）高于欧盟限量。此外，对比图3和图4可知，玉米胚中DON含量较高时，其对应的毛油和饼粕中DON含量也较高。因此，控制玉米胚品质可有效降低玉米油和饼粕中DON污染风险。

3 结论

对5个不同地区玉米胚样品及其浸出毛油、压榨毛油、浸出粕、压榨饼中DON含量的检测分析结果表明，玉米胚中DON含量为310.4～847.6 μg/kg,平均值为617.44 μg/kg，浸出毛油和压榨毛油中DON含量分别为69.0～180.9 μg/kg和25.3～109.8 μg/kg,平均值分别为101.82 μg/kg和48.4 μg/kg。浸出粕和压榨饼中DON含量分别为209.8～749.0 μg/kg和281.6～835.7 μg/kg，平均值分别为524.92 μg/kg和601.36 μg/kg。玉米胚中DON含量与其感官品质及质量指标无直接对应关系。对于同一玉米胚原料，其浸出毛油中DON含量高于压榨毛油，而浸出粕中DON含量低于压榨饼。浸出毛油和压榨毛油中DON含量仅为玉米胚原料的1/10～1/5，而饼粕中DON含量与玉米胚原料中含量相当甚至更高。

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THE DETERMINATION OF DEOXYNIVALENOL CONTENT IN MAIZE GERM，CRUDE OIL，MEAL AND CAKE

XU Lili，LIU Yulan，WEN Yunqi，ZHANG Zhenshan，JI Junmin
（School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China）

In this study，crude maize oils were extracted from five kinds of maize germs by solvent extraction and hydraulic pressing methods，and the corresponding meals and cakes were obtained at the same time.The deoxynivalenol（DON）concentrations in five different maize germs，the corresponding crude oils，meals and cakes were determined by the high performance liquid chromatography（HPLC），and the effect of DON content of maize germs and oil extract processes on DON content of crude maize oils，meals and cakes was analyzed.The results showed that the average concentration of DON in different maize germs was 617.44 μg/kg；the average DON contents of maize oil prepared by extracting and pressing method were 101.82 μg/kg and 48.4 μg/kg，respectively，and the average contents of the corresponding meals and cakes were 524.92 μg/kg and 601.36 μg/kg，respectively.The DON content of solvent extracting maize oil was higher than that of pressing maize oil to the same maize germ，while the DON content of the corresponding meal was lower than that of the cake;The DON content of crude oil was lower than the maize germs，while the DON contents of meals and cakes were at the same level or a little higher compared with the maize germs.The DON concentrations in the all tested oil samples，meals and cakes were lower than the limit amount of GB（1 000 μg/kg）.

maize germ；deoxynivalenol；pressing maize oil；solvent extracting maize oil；cake；meal

TS225.1

B

1673-2383(2017)01-0016-05

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170222.1116.008.html

网络出版时间：2017-2-22 11:16:22

2016-04-12

许利丽（1990—），女，河南濮阳人，硕士研究生，研究方向为食用油脂品质安全控制。

*通信作者