紫外LED冷光技术对花生油中黄曲霉毒素B1降解效果的研究

莫紫梅，陈宁周，宁 芯，王 警，王海波，韦柳敏

(1.广西-东盟食品药品安全检验检测中心，南宁 530021； 2.玉林师范学院 化学与食品科学学院，广西 玉林 537000； 3.广西油情米意科技有限公司，广西 柳州 545007)

黄曲霉菌及其代谢产物黄曲霉毒素(AFT)可诱发肝癌、乳腺癌等，严重威胁人类的健康，还会对粮食作物、水产、畜牧、养殖业等造成巨大的经济损失[1-2]。花生油是我国传统的食用油脂，由于其营养价值高，含有多种不饱和脂肪酸和多酚类物质[3]，常用于家庭烹饪中。有些食用油小作坊在原料采购、运输、保存到生产环节，由于缺乏相应的技术水平或者安全意识，生产的花生油存在黄曲霉毒素污染的情况不容忽视。因此，探索一种有效降解黄曲霉毒素的方法，成为迫切需要解决的问题。

目前，黄曲霉毒素的脱毒方法主要有物理法[4-14]、化学法和生物法。传统食用油精炼工艺中采用化学碱液处理法去除食用油中黄曲霉毒素，但会对油脂色、香、味及营养成分造成不同程度的破坏和影响，而且易带来二次污染。紫外照射技术作为一种绿色、高效的物理处理手段，在现代食品加工中得到越来越多的关注，其原理是由于黄曲霉毒素对紫外光的敏感性，紫外光波长短，能量大，容易破坏物质的化学结构，能够发生复杂的光化学反应[2，4-5]。目前，对紫外光降解黄曲霉毒素B1(AFB1)的研究主要是在纯溶剂体系、有机溶剂-水体系、花生油等体系中的实验室的纯理论基础的研究，且报道的主要是单纯的紫外灯或紫外光[15-17]，在实际运用过程中，会使油温明显上升，可能会导致食物营养成分的变化，故传统的黄曲霉毒素降解机基本都采用水冷系统进行降温[4，18]。本文中所采用的黄曲霉毒素降解机，其主要优点是采用紫外LED冷光技术，经过其处理的花生油温度无明显变化，故没有水冷系统。本文利用紫外LED冷光技术处理不同AFB1含量的花生油，研究紫外LED冷光照射时间、紫外LED冷光照射强度对花生油中AFB1的降解效果，以及对花生油酸价、过氧化值的影响，以探究黄曲霉毒素降解机的降解效果及推广应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

花生油：样品1至样品10，由广西油情米意科技有限公司提供。

甲醇：色谱纯，默克股份有限公司。超纯水(电阻率为18.2 MΩ·cm)。黄曲霉毒素免疫亲和柱：3CC，Romer LABS有限公司。黄曲霉毒素B1标准溶液(C17H12O6，CAS号：1162-65-8)：2 μg/mL，Romer LABS有限公司提供。

1.1.2 仪器与设备

A10Milli-Q超纯水机，美国Millipore公司；XS205DU Mettler Toledo电子天平，瑞士梅特勒-托利多公司；X3R高速冷冻离心机，Thermo Fisher公司；Heidolph Multi Reax涡旋振荡仪，德国Heidolph仪器设备有限公司；DV-B紫外强度光照计，北京师范大学光电仪器厂。

第六代黄曲霉毒素降解机(见图1)：整体柜采用耐腐蚀、耐氧化、防生锈的不锈钢材料制造，包括进油系统、紫外LED冷光灯照射脱毒系统、出油系统、配电控制柜，具有功率小、油温上升少的特点，广西油情米意科技有限公司提供。

图1 黄曲霉毒素降解机整体结构

1.2 试验方法

1.2.1 花生油中AFB1含量的测定

1.2.1.1 样品处理

称取1 g花生油(精确至0.01 g)于50 mL 离心管中，加入20 mL 70%甲醇-水溶液，置于涡旋振荡仪中振荡20 min，于10 000 r/min下离心10 min。准确移取4 mL 上清液，加入23 mL 1% TritonX-100的PBS，混匀。将上述样液移至50 mL注射器筒中，调节下滴速度，控制样液以1～3 mL/min的速度稳定下滴。待样液滴完后，往注射器筒内每次加入10 mL水，以稳定流速淋洗免疫亲和柱，洗涤2次，待水滴完后，用真空泵抽干亲和柱。脱离真空系统，在亲和柱下部放置10 mL刻度试管，取下50 mL的注射器筒，吸取1 mL甲醇洗脱亲和柱，控制1～3 mL/min的速度下滴，洗涤2次，再用真空泵抽干亲和柱，收集全部洗脱液至试管中。在50℃下用氮气缓缓地将洗脱液吹至近干，用初始流动相定容至1.0 mL，涡旋30 s溶解残留物，0.22 μm滤膜过滤，收集滤液于进样瓶中以备进样。

1.2.1.2 标准溶液的配制

标准使用溶液：吸取AFB1标准溶液0.50 mL于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，质量浓度约为100 ng/mL。溶液转移至试剂瓶中后，在-20℃下避光保存，备用。

标准系列工作溶液：精取标准使用溶液，用甲醇稀释至质量浓度分别为0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 ng/mL 的标准系列工作溶液。

1.2.1.3 色谱条件

AFB1含量测定参照GB 5009.22—2016。

液相色谱条件：Agilent Zorbax SB-C18色谱柱(5 μm，250 mm×4.6 mm)；甲醇-乙腈-水(体积比35∶10∶55)等度洗脱，流速0.8 mL/min；采用柱后光化学衍生法检测，荧光检测器检测(λ激发=360 nm，λ发射=440 nm)；进样量20 μL；柱温35℃。

1.2.2 紫外LED冷光照射时间对花生油中AFB1降解效果的考察

将AFB1含量不同的花生油置于25 mL玻璃比色管中，紧贴黄曲霉毒素降解机紫外灯(照射强度3 500 μW/cm2)，分别照射10、30、45、60、90、120、180、300、480、600、900、1 200 s，停止照射，取照射后的花生油，检测其AFB1含量。

1.2.3 紫外LED冷光照射强度对花生油中AFB1降解效果的考察

将AFB1含量不同的花生油置于25 mL玻璃比色管中，调节比色管与紫外灯之间的距离，调节紫外光强度(波长254 nm)(见表1)，同时放置紫外光照计测定紫外光的强度，强度分别为3 500、1 850、1 550、1 250、750、450 μW/cm2，紫外灯照射60 s后停止照射，取照射后的花生油，检测其AFB1含量。

表1 距离与紫外光强度的关系

1.2.4 花生油酸价、过氧化值的测定

酸价,按照 GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》；过氧化值，按照 GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》。

1.2.5 AFB1降解率的计算

降解率=(紫外处理前花生油中AFB1含量-紫外处理后花生油中AFB1含量)/紫外处理前花生油中AFB1含量×100%

2 结果与分析

2.1 标准曲线及样品含量

按照1.2.1.2制得的标准系列工作溶液，在1.2.1.3条件下各进样3次，以AFB1质量浓度(X)为横坐标，其对应的峰面积平均值(Y)为纵坐标，进行线性回归，线性回归方程为Y=2.399×105X-3 463，相关系数r=0.999 9，表明AFB1在相关的检测范围内，其质量浓度与峰面积有良好的线性关系。各样品按照1.2.1.1 样品处理及1.2.1.3色谱条件测定，其AFB1初始含量见表2。

表2 各样品中AFB1的含量(n=3) μg/kg

2.2 紫外LED冷光照射时间对花生油中AFB1降解的影响(见表3)

表3 不同紫外LED照射时间下(强度3 500 μW/cm2)各样品的AFB1降解率

由表3可知，不同AFB1含量的花生油在紫外LED冷光照射不同的时间后，其AFB1含量均有所降低。除样品3，其余9个样品经紫外LED冷光照射120 s，降解率都达到95%以上，且随着照射时间延长，其降解程度趋于平稳，说明样品中AFB1含量在650 μg/kg以下的花生油，经紫外LED冷光照射120 s后，其残留的AFB1含量均能达到国家标准要求的花生油中AFB1含量不超过20 μg/kg的要求。而样品3中AFB1含量很高，达1 292.9 μg/kg，经紫外LED冷光照射120 s，其AFB1含量仍有450μg/kg，降解率仅为65.2%，需要延长照射时间，当样品3经紫外LED冷光照射600 s后，其AFB1的降解率可达91.2%，而达到国家标准要求的花生油中AFB1含量不超过20 μg/kg的要求，则需要照射1 200 s。由此可见，对于AFB1初始含量不同的花生油，需要不同的照射时间。

2.3 紫外LED冷光照射强度对花生油中AFB1降解的影响(见表4)

表4 不同紫外LED照射强度下(照射时间60 s)各样品的AFB1降解率

由表4可知，不同AFB1含量的花生油在不同紫外LED冷光照射强度下照射相同时间(60 s)，其AFB1均有不同程度的降解,且随着照射强度的降低，降解率亦随之下降。样品3中由于AFB1初始含量较高，在照射强度3 500～450 μW/cm2范围内，其降解率较低。

2.4 紫外LED冷光照射对花生油酸价和过氧化值的影响(见表5～表8)

表5 不同紫外照射时间下花生油酸价的变化

表6 不同紫外照射时间下花生油过氧化值的变化

表7 不同紫外照射强度下花生油酸价的变化

表8 不同紫外照射强度下花生油过氧化值的变化

由表5～表6可知，花生油经紫外光照射不同时间后，花生油的酸价、过氧化值在10～1 200 s的紫外光照射后，较未处理样品的酸价、过氧化值均变化不大。这与王洪健等[7]的研究结果一致，即新鲜花生油经紫外照射20、40 min后，酸价没有变化，过氧化值也没有明显的上升现象。由表7～表8可知，花生油经不同紫外强度照射后，酸价没有明显变化，过氧化值亦没有明显变化。

3 结 论

研究表明，黄曲霉毒素降解机(紫外LED冷光技术)处理花生油能显著降低花生油中的黄曲霉毒素B1(AFB1)的含量。当花生油中AFB1含量小于等于650 μg/kg时，花生油经黄曲霉毒素降解机(紫外LED冷光技术)处理120 s，其AFB1降解率可达95%以上，若花生油中AFB1含量大于650 μg/kg时，需要适当延长照射时间，当照射时间为1 200 s时，其AFB1降解率(样品3)可达98.6%。研究发现，花生油经紫外LED冷光照射不同时间及强度下，对花生油酸价、过氧化值的影响并不明显。在试验过程中发现花生油经1 200 s照射处理，其温度较照射之前有略微上升，上升约5℃，而照射时间300 s以下时，油温没有变化。

在今后工作中，需进一步研究紫外LED冷光技术处理的花生油的安全性以及储藏期品质指标的跟踪测定。