摘 要:粮油食品由于其特殊性会在存储过程中出现发霉问题,若被黄曲霉污染则会使其中的黄曲霉素超过国家标准,被人们食用后,会导致肝脏受损,甚至引发癌症。因此,分析黄曲霉毒素的性质和产生原理,制定有效的措施避免毒素的超标是确保粮油食品安全和降低经济损失的关键。
关键词:粮油食品;黄曲霉毒素;危害;预防措施
经联合国粮农组织统计并预测,全世界的谷物供给中,约25%的粮食北真菌毒素污染无法食用,同时黄曲霉毒素是当前发现的毒性最强的真菌类毒素,会严重污染农产品。因此,探究黄曲霉毒素的检测和预防方法,对于确保粮油食品的食用质量意义重大。
1 黄曲霉毒素概述
1.1 黄曲霉毒素性质
黄曲霉毒素又称ATF,属于真菌毒素,是粮油食品中寄生曲霉、黄曲霉产生的有毒类代谢产物[1]。黄曲霉具有十分强烈的毒性和致癌性,是食物检测中的主要污染指标。一般黄曲霉素存在于动植物、土壤中,尤其是坚果类食品,如花生、核桃,同时在奶制品、食用油、玉米等食品中也存在黄曲霉毒素,这种毒素大多被消化道吸收,在肝脏中分布,代谢产物具有致突变性、毒性、致癌等多种影响。
1.2 黄曲霉毒素产生原理
当前科学家发现黄曲霉毒素中最少含有B1、B2、G1、G2、M1、M2、P1、Q1、H1、GM、B2a与G2a等种类,同时具有约20种相似结构的化合物。世界卫生组织的癌症研究机构已经于1993年将黄曲霉素设为“一类致癌物质”,该毒素的靶器官大多是肝脏,容易引发动物和人类的肝脏发生病变甚至癌变[2]。黄曲霉素适合生长于湿度为80%~85%,温度在12~42 ℃的环境中。若温度为24~30 ℃内,黄曲霉毒素的产毒量达到峰值,并在48 h内快速生长。在低温、干燥或者竞争应急环境中,也容易产生黄曲霉毒素,且谷物含水量为14%时十分适合黄曲霉的生长和繁殖。
2 黄曲霉毒素的预防措施
2.1 粮食防霉
防霉是保证粮油食品避免受黄曲霉毒素危害的主要方法,主要内容包含以下几方面。
降低油料、粮食中的水分。丰收季节,建议对玉米等粮食进行霉变排除处理,若粮食脱粒,需要及时通过风干、日晒、烘干方法保证水分含量小于安全水分值,含水量不可超过14%,花生食品中的含水量不可大于8%。同时,还可以借助微波干燥、远红外线干燥技术降低粮食水分。
降低食品贮存环境的湿度和温度,例如,通过密闭贮粮的方式将粮堆中的氧气含量降低到0.2%之下,进而抑制霉菌的生長活动。同时,将氮气和二氧化碳充入粮堆可以抑制霉菌的繁殖和生长。
使用化学防霉剂抑制黄曲霉毒素的产生,如水杨酸、苯甲酸钠。常见的化学去霉菌法包含碱处理法、有机溶剂萃取方法、氧化降解方法、中草药去毒法。在使用这些方法时,需要待食品上的溶剂充分挥干方可食用。
在农作物种植中选择抗霉农作物品种,例如桂花22、湛秋48、奥油58。此外,借助吸附包吸收黄曲霉毒素,实现去毒功能。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,良好的霉菌吸附剂是获得优质粮油食品的方法之一。
气调防霉方法。在粮油存储过程中,可以通过调节粮仓气体浓度实现防霉效果,其中氧气浓度应控制在0.5%以下,氮气应大于95%,二氧化碳在40%以上,抑制黄曲霉毒素的活动和产生[3]。
2.2 黄曲霉毒素的污染控制途径
分子生物学与遗传学的快速发展促进了人们对遗传育种、生物防治、基因工程等模块的研究,进而提出了一系列的新式毒素防控方法,以下围绕几方面探究控制黄曲霉毒素的污染控制途径。
2.2.1 生物竞争法
生物竞争法实际是借助不产毒类黄曲霉菌抑制产毒类型菌株的生长繁殖,进而降低黄曲霉菌素的污染。在农作物中接种不产毒菌株后,通过菌株种群的激烈竞争,不产毒菌株的生长优势显示出来,进而抑制产毒菌株,防止黄曲霉毒素污染导致的消极影响。
2.2.2 基因工程技术
此技术可以通过两个方面实现对黄曲霉毒素的污染控制:①转变黄曲霉产毒菌株基因,借助基因工程技术消灭黄曲霉中负责毒素合成的主要基因,使菌株丧失产毒能力②转变传统农作物基因,利用转基因技术将拥有黄曲霉毒素抗性的植株转入商业作物内,使其表达抗性。
2.2.3 遗传育种技术
在培养黄曲霉毒素抗性农作物新品种时,借助遗传育种培养技术可以实现长期防控。当前科学家已经从玉米、核桃等的部分蛋白质、内生酶、植物生长控制因子中检测出抗黄曲霉毒素因子,其可以抑制黄曲霉毒素的生成,并具有抗产毒真菌的性质。
2.3 黄曲霉毒素去除技术分析
当前的黄曲霉毒素去除方法均具有一定的局限性,这与食品和农产品的特殊性质相关。部分处理技术虽然会对粮食和食品的质量产生消极影响,但是瑕不掩瑜,其具有有效去毒的能力,可以挽回一部分农业经济损失,具有应用价值,以下对黄曲霉毒素去除技术进行具体分析。
2.3.1 挑选霉粒技术
由于粮食中粮粒的破损、变色、霉坏、虫蛀与皱皮等问题会导致黄曲霉毒素的产生,同时此类粮粒相较于健康颗粒十分容易辨别,因此可以采用人工或机械方式去除。挑选霉粒技术可以极大程度地降低黄曲霉毒素含量,当前此方式对玉米、花生仁的去毒效果较号,较适宜在小规模粮食生产或家庭中使用。此外,也可以利用碾轧加工技术降低黄曲霉毒素的不良影响,此方法较为适合受霉菌污染的大米。由于大米表面毒素含量较高,可利用碾轧加工技术将其转变为精米,以降低毒素含量。
2.3.2 植物油加碱去毒技术
在油料加工过程中,油料种子如果受到黄曲霉毒素的污染,产出的油产品中也会包含毒素,可使用碱炼法去除毒素。由于黄曲霉毒素不溶于水,一般情况下会生成香豆素钠盐,此物质可以溶于水,因此在加碱后,可以通过水洗方法将产品中的黄曲霉毒素清除掉。不过,需要注意,水洗液中的黄曲霉毒素含量较高,需要采取特定技术清除干净。
2.3.3 加水搓洗技术
此技术适合家庭烹饪,当淘洗大米时,建议通过用手搓洗的方法,最后将水倒掉去除其中悬浮物,此过程重复5~6次,同时大米煮熟后也可以去除黄曲霉毒素,不过此技术会损失大量的维生素B1。此外,吸附去毒技术也具有良好的应用效果,植物油生产过程中受到了黄曲霉毒素污染时,可以通过活性炭和活性白土吸附,去毒效果较强。
2.3.4 高温高压去毒技术
由于黄曲霉毒素具有耐高温的性质,一般在280 ℃的高温条件下分解,所以普通的家庭烹饪无法彻底消除,不过高温高压技术具有一定的去毒功效。此外,烹调去毒技术与前者原理相同。建议人们在放油前先将盐加入,例如在180 ℃下加热花生油,并加入一定的食盐,通过炒拌加热30 min,即可以去除掉花生油中95%的黄曲霉毒素B1,具有良好的去毒效果。
2.3.5 碾磨去毒技术
粮食的胚体和糠皮区域由于脂肪含量较高,会存在大量的黄曲霉毒素,使用碾磨去毒技术后,稻谷中95%的黄曲霉毒素可以去除,同样通过碾磨技术也可以达到去除玉米颗粒中黄曲霉毒素的效果[4]。
参考文献
[1]胥革非.粮食发热与霉变[J].粮油储藏与检验,2001(1):30-38.
[2] 蔡静平.粮油食品微生物学[M].北京:科学出版社,2003.
[3]高大威.粮食和饲料中的黄曲霉毒素[J].黑龙江粮食,2003,(2):45-46.
[4]《粮食微生物学》编写组.粮食微生物学[M].北京:中国财政经济出版社1984.
作者简介:孙玲玲(1986—),女,山东莒南人,硕士,工程师。研究方向:食品安全检测。