浅谈真菌毒素涡旋震荡辅助装置的设计与应用

王春霞，李俊飞

1.山东中储粮粮油质监中心有限公司 (济南 250000) 2.中央储备粮淄博直属库有限公司高青分公司 (淄博 256400)

粮食安全，关系国计民生。为满足人民日益增长的美好生活需求，国家对食品安全的管控要求越来越严格，相继出台了一系列法规、标准。粮食检验工作随着技术的发展也在不断变化，加强粮食各项指标的检验分析，引进新的检验方法、途径来提升检验水平，进而满足社会对于粮食内在品质的要求[1]。作为粮食收储企业，在粮食收购期间，每天需要检验的车辆较多、且有时间限制，需要用快速、高效的检测方法来判定农民或售粮经纪人送检粮食是否符合入库质量标准。为确保检验结果的准确性，保护农民利益，我们也在实际工作中不断探索前进。

目前，原粮中真菌毒素的检测成了各个原粮加工企业和储存保管企业常检的项目指标。在粮食收购入库环节，检测速度快、试验数值稳定、准确的真菌毒素快检仪是企业质量检验的首选。一般采用Charm Rosa真菌毒素快速检测仪，用于脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、黄曲霉毒素B1等真菌毒素含量快速筛查。在使用过程中我们发现，样品前处理阶段，涡旋振荡环节需要手工操作，这个过程比较费时费力，处理不好会导致结果出现偏差，尤其是批量检测工作中，完全靠人工处理效率低，而且由于检验员手部长期处于振荡环境中，可能对结果造成一定的影响。

针对这种情况通过多次尝试试验，我们利用可升降支架，配以适合常用离心管口径的压盖，对样品涡旋振荡配套相应口径的套环固定离心管完成静置处理。该辅助装置，完善了真菌毒素检测流程，实现了整个检测过程的机械化、科学化。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

玉米标准样品；小麦标准样品；蒸馏水；70%甲醇；定量检测条(DON、AFQ 、ZEAR各4根)，DON、AFQ 、ZEAR缓冲液各1瓶。

1.2 主要仪器

JFSD-70型实验室粉碎磨，上海嘉定粮油仪器有限公司；D1008E型离心仪，中检环茂生物技术(北京)有限公司、Lab Dancer小型旋涡混合器，中检环茂生物技术(北京)有限公司；LQ2-A3002型电子天平(分度值0.01 g)，上海瑶新电子科技有限公司；BIO-DL型移液器枪头(100～1 000 μL),中检环茂生物技术(北京)有限公司;离心管(50.0 mL、100.0 mL)；lF4-2866型孵育器,中检环茂生物技术(北京)有限公司;CHARM ROSA-M Reader读数仪,中检环茂生物技术(北京)有限公司。

涡旋振荡机械辅助装置，装置材料全部采用304不锈钢自制研发(图1)。用于辅助涡旋的振荡压盖装置，压盖正面直径45 mm，压盖反面直径35 mm，套管直径12 mm；用于样品澄清静置处理装置，固定环直径45 mm(100.0 mL离心管用),直径35 mm(50.0 mL离心管用)；支架高230 mm，直径5 mm；底座规格直径120 mm。该辅助装置使用方法如下：

(1)将离心管置于涡旋振荡器于压盖装置之间，调整振荡压盖装置至适当高度，拧紧元宝螺丝锁止后开始涡旋振荡1.5 min。

(2)振荡结束后，取下离心管置于固定环内，进行静置处理1 min。

(3)整个装置实现了涡旋振荡和静置处理的一体化。压盖装置和静置装置可以自由拆卸，脱氧雪腐镰刀菌烯醇涡旋选择直径45 mm压盖，玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素涡旋选择直径35 mm压盖。

(4)涡旋振荡时离心管要固定好，再锁定元宝螺丝，等到整个溶液全部悬浮转动起来再进行计时。

(5)振荡压盖注意锁定力度，太紧容易磨损涡旋振荡器。

1.3 测定方法

黄曲霉毒素含量的测定，参照LS/T 6111—2015《粮油检验 粮食中黄曲霉毒素B1测定 胶体金快速定量法》；玉米赤霉烯酮含量的测定，参照LS/T 6112—2015《粮油检验 粮食中玉米赤霉烯酮测定 胶体金快速定量法》；脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量的测定，参照LS/T 6113—2015《粮油检验 粮食中脱氧雪腐镰刀菌烯醇 胶体金快速定量法》。在样品前处理阶段，采用涡旋振荡辅助装置替代手动涡旋。

注：1.涡旋振荡压盖；2.支架；3.元宝螺丝；4.固定环；5.套丝；6.底座。图1 涡旋振荡机械辅助装置示意图

2 结果与讨论

分别选取玉米和小麦两份标准样品，采用手动和涡旋震荡辅助装置两种涡旋方式与标准值进行比对。这两个样品是大多数企业常检测的品种，具有很强的代表性，也最具有说服力，由表1、表2可见，涡旋震荡辅助装置结果比手动涡旋结果误差小，数值准确性强。

表1 玉米样品手动涡旋和涡旋震荡辅助装置比对

表2 小麦样品手动涡旋和涡旋震荡辅助装置比对

依据两种方法测定的数值来分析，玉米和小麦标准样品1采用真菌毒素涡旋震荡辅助装置做出的数值与标准值最为接近。在玉米标准样品比对中仪器涡旋检测的脱氧雪腐镰刀菌烯醇数值与标样数值相差50 μg/kg、黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮数值与标准数值相符，手动涡旋检测的脱氧雪腐镰刀菌烯醇数值与标样数值相差100 μg/kg、黄曲霉毒素数值与标样数值相差1 μg/kg、玉米赤霉烯酮数值与标准数值相符；小麦标准样品比对中仪器涡旋检测的脱氧雪腐镰刀菌烯醇数值与标准数值相差100 μg/kg，手动涡旋检测的脱氧雪腐镰刀菌烯醇与标准数值相差150 μg/kg，两种涡旋方式检测的玉米赤霉烯酮数值与标准数值相符，黄曲霉毒素检测数值与标准值相差1 μg/kg。

综上所述，采用涡旋震荡辅助装置检测的结果与标准值结果对比均在误差范围内，与手动涡旋相比较，准确度更高。

3 结论

粮食检验至关重要，涉及粮食收购、储存、加工、销售等环节，是确保国家粮食质量安全的重要管控手段。在食品安全指标真菌毒素检测样品前处理方法中，除了涡旋处理、手工处理外，超声震荡也常常用于残留化合物溶解、混匀，而且效率较高，但超声处理容易导致液滴飞溅，损失，玻璃破碎也时有发生，实验室还是更接受涡旋模式。

经过反复实验、验证，涡旋震荡辅助装置可以让检验员解放双手，减轻对检验员手腕的损害，受到检验员们的一致认可，促进了粮食检验工作效率的提升。从实验数据来看，采用涡旋震荡辅助装置测试的检验数值与标准样品检验数值更加接近、且数据稳定性好，克服了手工操作、超声震荡的不足，保证了检测结果的准确性。我们研制的涡旋震荡辅助装置制作简单，成本低，方便实用，压盖装置和静止装置可以自由拆卸，组装灵活，在涡旋震荡环节起到了关键的作用，可以广泛的应用到原粮真菌毒素检验样品前处理的涡旋震荡环节。