鄭海燕，魏 帥，郭波莉，魏益民,*，樊明濤

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室，北京 100193；2.西北農(nóng)林科技大學食品科學與工程學院，陜西 楊凌 712100）

擠壓膨化降解糙米中黃曲霉毒素B1

鄭海燕1,2，魏 帥1，郭波莉1，魏益民1,*，樊明濤2

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室，北京 100193；2.西北農(nóng)林科技大學食品科學與工程學院，陜西 楊凌 712100）

目的：研究擠壓工藝參數(shù)對黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）降解率的影響，為建立糧食產(chǎn)品中AFB1的擠壓降解技術提供依據(jù)。方法：采用雙螺桿擠壓機擠壓膨化污染AFB1的糙米，分析擠壓溫度、物料水分、喂料速率和螺桿轉速對糙米中AFB1降解率的影響，并通過優(yōu)化工藝得到最佳工藝條件。結果：單因素試驗機筒溫度170 ℃時，AFB1降解率最高為37.1%；物料水分24%時，AFB1降解率最高為37.2%；喂料速率30 g/min時，AFB1降解率最高為37.8%；螺桿轉速200 r/min時，AFB1降解率最高為39.2%；擠壓降解糙米中AFB1正交試驗的最佳工藝條件為機筒溫度180 ℃、物料水分24%、喂料速率30 g/min、螺桿轉速160 r/min，其降解率為48.6%。擠壓過程中機筒溫度極顯著影響AFB1降解，物料水分顯著影響AFB1降解，喂料速率和螺桿轉速對AFB1降解的影響不顯著。結論：擠壓膨化加工能有效降解糙米中的AFB1。

黃曲霉毒素B1；糙米；擠壓膨化；降解

黃曲霉毒素（aflatoxin，AF）是由真菌寄生曲霉和黃曲霉菌等產(chǎn)生的次級代謝物[1]，其中黃曲霉毒素B1（AFB1）毒性最強，被國際癌癥研究機構劃定為IA類致癌物。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計，農(nóng)作物在生產(chǎn)、收獲、儲藏、加工和銷售過程中，常因管理不善發(fā)生霉變，全球每年約有25%的農(nóng)作物遭受真菌毒素的污染，其中受AF污染最為嚴重，約有2%的糧食由于霉變而不能食用，造成的直接和間接經(jīng)濟損失達到數(shù)百億美元[2]。稻谷是我國主要的糧食作物[3]，在生長條件不良或儲存不當情況下，可能感染AF，染毒后嚴重威脅人類及動物身體健康。擠壓加工是一個簡單而有效的食品加工手段，廣泛用于多種食品加工[4]。因此，研究擠壓加工降解稻米中的AF，通過糙米粉擠壓加工試驗，獲取去除被污染谷物AF的最佳加工參數(shù)，為制取安全食品，減少被污染的谷物的損失提供理論依據(jù)。近年來，國際學者利用擠壓技術降解真菌毒素已有相關報道。Hameed等[5]研究表明，擠壓可降解玉米中天然污染的AF，在溫度105 ℃和水分含量為10%時，可以降解50%～80%的AF。而Cazzaniga等[6]研究表明，擠壓降解玉 米粉中的AF，在物料水分含量15%，機筒溫度分別為150 ℃和180 ℃時，和在物料水分含量30%，機筒溫度分別為150 ℃和180 ℃的條件下擠壓，僅可以降解玉米粉中10%～25%的AFB1。也有學者研究擠壓加工對污染真菌毒素的玉米[7-18]、花生[19]、小麥[20-22]、棉籽[23]、高粱[24-25]和大麥[26]的毒素降解，擠壓溫度、螺桿轉速、物料水分含量和物料在擠壓機中的停留時間對真菌毒素降解的影響，不同學者對擠壓降解真菌毒素的研究結果存在差異。目前國內外對于擠壓降解糙米中AF的工藝參數(shù)系統(tǒng)研究尚未見報道。僅有Castells等[27]研究擠壓人工污染AF稻米粉，在物料初始水分含量為24%、27%和30%，擠壓機筒溫度為140、170 ℃和200 ℃，停留時間為30～70 s的條件下進行擠壓后AFB1、AFB2、AFG1和AFG2的降解率。擠壓膨化可以降解51%～95%的AF，主要取決于AF的種類和擠壓采用的參數(shù)。僅有AFG2的降解率是隨著機筒溫度升高、物料水分含量增加、擠壓停留時間的延長而增加。物料含水量顯著影響AFB2、AFG1和AFG2的降解率，而對AFB1的降解影響不顯著。不考慮AF的類型，在溫度為140 ℃ AF的降解率最低。盡管理論上認為溫度越高，AF降解率越高，而AFB1和AFB2的降解率在170 ℃降解率高于200 ℃。污染真菌毒素的農(nóng)產(chǎn)品在擠壓過程中真菌毒素的變化規(guī)律與擠壓機操作參數(shù)的關系還不清楚。本研究擬通過擠壓膨化加工工藝來降低糙米中AFB1，系統(tǒng)研究擠壓機操作參數(shù)：機筒溫度、物料水分、喂料速率和螺桿轉速對稻米中AFB1降解的影響，探討擠壓降解AFB1工藝，并對擠壓降解工藝進行優(yōu)化，為開發(fā)稻米中AF擠壓降解加工工藝提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗材料為2012年5月7日—11日采集的某糧食倉庫儲藏3 a的稻米（稻米礱谷出糙米）樣品。

AFB1檢測試劑盒 北京華安麥科生物科技有限公司；甲醇（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

DSE-25型雙螺桿擠壓膨化實驗室工作站（螺桿外徑25 mm、長徑比20∶1，圓形模頭，?？诳讖? mm） 德國Brabender公司；SATAKE-THU 35G型礱谷機 日本佐竹公司；ZM200型超離心粉碎機 德國Retsch公司；DHG-9140A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司；BSA323S-CW電子天平 德國Sartorius公司；680酶標儀美國Bio-Rad公司。

1.3 方法

1.3.1 擠壓膨化去除糙米中AFB1的工藝流程

稻谷→晾曬→清理→礱谷→糙米→粉碎→調水分→測定喂料→擠壓膨化→擠壓膨化產(chǎn)品

將受到AFB1污染稻谷進行晾曬，除雜，礱谷后出糙米，備用。用粉碎機將糙米粉碎成糙米粉，在擠壓實驗前1 d，測定物料中的水分含量，每組實驗采用600 g調節(jié)水分后的糙米粉。根據(jù)試驗設計計算每組實驗材料需要添加水量，攪拌混合均勻，測定喂料器轉速與喂料速率的關系。擠壓機啟動1 h進行預熱以達到穩(wěn)定狀態(tài)，調整各組試驗并設定機筒溫度、物料水分、喂料速率和螺桿轉速4 個參數(shù)，取每組樣品中間穩(wěn)定產(chǎn)品，放入自封袋中，以備測定其AFB1降解后的含量。

1.3.2 對AFB1污染糙米中AFB1去除率影響的單因素試驗

取AFB1含量為（115.1±5.9）μg/kg的糙米樣品研究擠壓降解AFB1工藝對AFB1降解率的影響。擠壓機不同機筒溫度（150、160、170、180、190、200 ℃）、物料水分（15%、18%、21%、24%、27%、30%）、喂料速率（20、30、40、50、60、70 g/min）、螺桿轉速（100、120、140、160、180、200 r/min）對AFB1降解率的影響分別進行單因素試驗。

1.3.3 對AFB1污染糙米中AFB1去除率影響的正交試驗

在單因素試驗結果基礎上，設計四因素五水平L25（54）的正交試驗，以AFB1降解率為指標，研究降解AFB1的最佳擠壓工藝參數(shù)。正交試驗因素水平設計見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels used in orthogonal array design

1.3.4 水分含量的測定

采用直接加熱干燥法（GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》）[28]。

1.3.5 AFB1含量的測定

酶聯(lián)免疫法方法，用北京華安麥科生物技術有限公司所生產(chǎn)的AFB1試劑盒測定。

1.4 統(tǒng)計分析

采用SPSS 18.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 擠壓對糙米中AFB1降解率影響的單因素試驗

2.1.1 機筒溫度對AFB1降解率的影響

物料水分27%、喂料速率40 g/min、螺桿轉速160 r/min，擠壓機不同機筒溫度對AFB1降解率的影響見圖1。當溫度低于170 ℃時，隨著溫度升高，AFB1降解率增加；當溫度達到170 ℃時，AFB1降解率最高，為（37.1±0.9）%；當溫度高于170 ℃時，AFB1降解率隨著溫度升高而降低。溫度為200 ℃時AFB1降解率（25.7±0.6）%與溫度為190℃時降解率（27.1±0.8）%差異不顯著（P＞0.05），選擇溫度為150～190 ℃進行正交優(yōu)化試驗。

圖1 機筒溫度對AFB1降解率的影響Fig.1 Effect of barrel temperature on the degradation rate of aflatoxin B1

2.1.2 物料水分對AFB1降解率的影響

機筒溫度180 ℃、喂料速率40 g/min、螺桿轉速160 r/min，不同物料水分含量對AFB1降解率的影響見圖2。隨著物料水分含量升高，AFB1降解率先增加后降低，當水分達到24%時，AFB1降解率最高，為（37.2±0.9）%。物料水分為30%時AFB1降解率為（25.7±0.6）%，與物料水分為27%時AFB1降解率（25.7±0.6）%無顯著差異（P＞0.05）。選擇物料水分為15%～27%進行正交優(yōu)化試驗。

圖2 物料水分對AFB1降解率的影響Fig.2 Effect of initial moisture content of brown rice on the degradation rate of aflatoxin B1

2.1.3 喂料速率對AFB1降解率的影響

機筒溫度180 ℃、物料水分27%、螺桿轉速160 r/min，不同喂料速率對AFB1降解率的影響見圖3。當喂料速率20 g/min時，喂料量太低，擠壓機無法正常穩(wěn)定工作，不能擠出產(chǎn)品。AFB1降解率是隨著喂料速率的增大而下降。當喂料速率30 g/min時，AFB1降解率最高，為（37.8±0.4）%。由于20 g/min擠壓機無法工作，選擇30～70 g/min進行正交優(yōu)化試驗。

圖3 喂料速率對AFB1降解率的影響Fig.3 Effect of feeding speed on the degradation rate of aflatoxin B1

2.1.4 螺桿轉速對AFB1降解率的影響

機筒溫度180 ℃、物料水分27%、喂料速率40 g/min，不同螺桿轉速對AFB1降解率的影響見圖4。AFB1降解率隨著螺桿轉速的增加而增大，當螺桿轉速為200 r/min時，AFB1降解率達到最高為（39.2±0.8）%。由于螺桿轉速為100 r/min時，AFB1的降解率最低為（26.1±0.4）%，選擇120～200 r/min進行正交優(yōu)化試驗。

圖4 螺桿轉速對AFB1降解率的影響Fig.4 Effect of screwing speed on the degradation rate of aflatoxin B1

2.2 擠壓對AFB1降解的正交試驗結果

根據(jù)單因素試驗結果，對影響糙米中AFB1降解率的機筒溫度、物料含水率、物料速率、螺桿轉速進行L25（54）正交試驗，以AFB1降解率為指標，試驗結果見表2。

由表2、3可知，影響AFB1降解率的擠壓操作參數(shù)因素：機筒溫度影響極顯著（P＜0.01）；物料水分影響顯著（P＜0.0 5）；喂料速率和螺桿轉速影響不顯著（P＞0.05）。影響AFB1降解率的擠壓操作參數(shù)因素主次順序為：A＞B＞C＞D，即機筒溫度極顯著影響AFB1降解率，物料水分顯著影響AFB1降解率，喂料速率和螺桿轉速對AFB1降解率的影響不顯著，糙米粉擠壓降解AFB1的優(yōu)化的條件為：A4B4C1D3，即擠壓機筒溫度180 ℃、物料水分24%、喂料速率30 g/min、螺桿轉速160 r/min，其降解率為48.3%。在此條件下進行驗證實驗，AFB1降解率為48.6%。

表2 AFB1降解正交試驗結果Table 2 Orthogonal array design with degradation rates of aflatoxin B1

表3 回歸模型方差分析表Table 3 Analysis of variance for the regression equation

3 討 論

AF是一類有毒、有害物質的天然生物毒素，廣泛污染玉米、大米和花生等農(nóng)產(chǎn)品。擠壓膨化加工作為一種高效的食品加工技術，物料在擠壓機中受到高溫、高壓、高剪切力等綜合因素作用的條件下加工成改性的半成品或者成品。已有研究表明，AF可在擠壓機的高溫、高壓、高剪切力環(huán)境中降解。Elias-Orozco等[18]對AF污染的白玉米進行擠壓加工，研究發(fā)現(xiàn)擠壓后產(chǎn)品中的AFB1含量較原來降低了46%，Hameed等[5]研究了擠壓加工工藝對玉米中AF的降解去除效果，研究結果表明，擠壓加工可以降解玉米中的AF，降解率可達到50%～80%。也有人研究發(fā)現(xiàn)，擠壓對AF的降解效果并不理想，Cazzaniga等[6]玉米粉中AFB1擠壓降解的效果，研究結果表明，僅有10%～25%的AFB1可通過擠壓降解。分析表明，AF擠壓降解率差異很可能是由于擠壓膨化工藝參數(shù)不同所導致的。影響擠壓產(chǎn)品特性的主要工藝參數(shù)主要包括機筒溫度、物料水分、喂料速率和螺桿轉速。

AF的分解溫度較高，一般范圍在237～306 ℃之間。AF在干熱條件下非常穩(wěn)定，但一些處理方式可以使食品中的AF在較低的溫度條件下降解。有研究表明，存在于食品中的水分可以打開AFB1的內酯環(huán)，形成末端羧酸，在高溫條件下進行一個脫羧反應[29]。由此推測擠壓機機筒溫度是影響AF降解的最重要因素之一。Buser等[23]研究擠壓溫度（104、132、160 ℃）對污染AF的棉籽中AF降解的影響，研究結果表明，當機筒溫度為104℃時，AF降解率為46.3%；當溫度升高為132℃時，AF降解率可提高到59.3%；當溫度達到160℃時，AF降解率為65.5%，比104℃時降解率提高22%，證明AF降解率隨著機筒溫度的升高而提高。而Castells等[27]在研究擠壓膨化降解稻米粉中AF的實驗中發(fā)現(xiàn)，AF降解率并不是隨著溫度的升高而持續(xù)提高，研究擠壓溫度（140、170、200 ℃），研究表明AFB1和AFB2在擠壓溫度為200℃比170℃時的降解率低。Wu等[20]在研究擠壓降解小麥粉中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇毒素的實驗中也得到了類似結果，當機筒溫度從100 ℃升高到170 ℃時，降解率由3.1%升高到37.9%；當溫度繼續(xù)升高到180℃時，脫氧雪腐鐮刀菌烯醇毒素的降解率下降到31.9%。本實驗研究表明，機筒溫度為150 ℃時AFB1降解率為24.0%，隨著機筒溫度逐步升高，AFB1降解率逐漸提高；當機筒溫度達到170 ℃時，AFB1降解率達到最高，為37.1%，隨著機筒溫度繼續(xù)升高，AFB1降解率呈現(xiàn)下降趨勢，180 ℃時下降為33.9%，200 ℃時下降為25.7%。物料水分是影響黃曲霉素毒降解的另一主要因素。Saalia等[19]研究表明，初始物料水分含量為20%時，擠壓天然污染AF的脫脂花生粉的降解率僅為36%（從初始含量為366 μg/kg降到234 μg/kg）；在物料水分含量為35%時，擠壓脫脂花生粉的降解率最高為55%（從初始含量為366 μg/kg降到164 μg/kg）。而Castells等[27]研究表明，AF降解率并不是隨著物料水分的升高而逐步升高，當物料水分高于27%時，AF降解率開始逐步降低。這可能是由于物料水分升高導致機筒內的壓力和剪切力下降，影響AF的降解效果。除機筒溫度和物料水分外，喂料速率和螺桿轉速對真菌毒素的降解也存在一定的影響，Scudamore等[22]研究物料在擠壓機中的停留時間對擠壓降解小麥中赭曲霉毒素的降解影響，停留時間顯著影響赭曲霉毒素的降解，隨著小麥在擠壓機中停留時間的延長，即喂料速率的降低，赭曲霉毒素的降解率相應增加。本研究結果表明，喂料速率小，物料在機筒內的平均停留時間長，AFB1降解率越高，這可能是由于停留時間越長，物料在擠壓機內承受高溫、強剪切力和高壓的時間越長，因此，真菌毒素的降解隨停留時間延長而增加。Cetin等[12]研究了螺桿轉速和擠壓機筒溫度對玉米中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇毒素的擠壓降解影響顯著，Scudamore等[22]研究了螺桿轉速對擠壓降解小麥中赭曲霉毒素的降解影響不顯著，與本研究一致。

綜上所述，機筒溫度和物料水分是影響AF降解的主要工藝參數(shù)，喂料速率和螺桿轉速對AF降解率的影響相對較小。由于實驗室采用的試驗設備不同、樣品來源的差異以及環(huán)境條件的影響，不同學者對擠壓降解AF的研究結果還存在分歧。為解釋擠壓加工過程中造成AF降解真正原因，應進一步分析不同擠壓工藝條件下AF降解產(chǎn)物的類型，確定影響AF降解的主要工藝參數(shù)。

4 結 論

通過采用L25（54）正交試驗得到的擠壓降解糙米中的AFB1的最佳工藝條件為擠壓溫度180 ℃、物料水分24%、喂料速率30 g/min、螺桿轉速160 r/min，此條件下AFB1降解率為48.6%。機筒溫度極顯著影響AFB1降解率，物料水分顯著影響AFB1降解率，喂料速率和螺桿轉速對AFB1降解率的影響不顯著。

[1] 張藝兵, 鮑蕾, 褚慶華. 農(nóng)產(chǎn)品中真菌毒素的檢測分析[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2006: 5-7.

[2] 王峰. 黃曲霉毒素B1的輻射降解機理及產(chǎn)物結構特性分析[D]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學院, 2012: 1-2.

[3] 聶振邦. 2011中國糧食年鑒[M]. 北京: 經(jīng)濟管理出版社, 2012: 567-579.

[4] 魏益民, 杜雙奎, 趙學偉. 食品擠壓理論與技術[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2009: 10-11.

[5] HAMEED H G. Extrusion and chemical treatments for destruction of aflatoxin in naturally-contaminated corn[D]. Tucson: University of Arizona, 1993.

[6] CAZZANIGA D, BASILICO J C, GONZAALEZ R J, et al. Mycotoxins inactivation by extrusion cooking of corn flour[J]. Letters in Applied Microbiology, 2001, 33(2): 144-147.

[7] JACKSON L S, VOSS K A, RYU D. Effects of different extrusion conditions on the chemical and toxicological fate of fumonisin B1in maize: a short review[J]. World Mycotoxin, 2012, 5(3): 251-260.

[8] JACKSON L S, JABLONSKI J, BULLERMAN L B, et al. Reduction of fumonisin B1in corn grits by twin-screw extrusion[J]. Food Science, 2011, 76(6): 150-155.

[9] LIU Yang, TAN Liping, XING Fuguo, et al. Reduction of fumonisins in maize using extrusion-cooking and nixtamalization method[J]. Science & Technology of Food Industry, 2010, 31(4): 86-89.

[10] CASTELLS M, RAMOS A J, SANCHIS V, et al. Reduction of fumonisin B1in extruded corn breakfast cereals with salt, malt and sugar in their formulation[J]. Food Additives and Contaminants Part a-Chemistry Analysis Control Exposure & Risk Assessment, 2009, 26(4): 512-517.

[11] BULLERMAN L B, BIANCHINI A, HANNA M A, et al. Reduction of fumonisin B1in corn grits by single-screw extrusion[J]. Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56(7): 2400-2405.

[12] CETIN Y, BULLERMAN L B. Confirmation of reduced toxicity of deoxynivalenol in extrusion-processed corn grits by the MTT bioassay[J]. Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54(5): 1949-1955.

[13] MEISTER U. Investigations on the change of fumonisin content of maize during hydrothermal treatment of maize. Analysis by means of HPLC methods and ELISA[J]. European Food Research and Technology, 2001, 213(3): 187-193.

[14] CASTELO M M, JACKSON L S, HANNA M A, et al. Loss of fuminosin B(1)in extruded and baked corn-based foods with sugars[J]. Food Science, 2001, 66(3): 416-421.

[15] RYU D, HANNA M A, BULLERMAN L B. Stability of zearalenone during extrusion of corn grits[J]. Food Protection, 1999, 62(12): 1482-1484.

[16] KATTA S K, JACKSON L S, SUMNER S S, et al. Effect of temperature and screw speed on stability of fumonisin B(1)in extrusioncooked corn grits[J]. Cereal Chemistry, 1999, 76(1): 16-20.

[17] CASTELLS M M, KATTA S K, SUMNER S S, et al. Extrusion cooking reduces recoverability of fumonisin B(1)from extruded corn grits[J]. Food Science, 1998, 63(4): 696-698.

[18] ELIAS-OROZCO R, CASTELLANOS-NAVA A, GAYTANMARTINEZ M, et al. Comparison of nixtamalization and extrusion processes for a reduction in aflatoxin content[J]. Food Additives and Contaminants, 2002, 19(9): 878-885.

[19] SAALIA F K, PHILLIPS R D. Degradation of aflatoxins by extrusion cooking: effects on nutritional quality of extrudates[J]. Food Science and Technology, 2011, 44(6): 1496-1501.

[20] WU Q H, LOHREY L, CRAMER B, et al. Impact of physicochemical parameters on the decomposition of deoxynivalenol during extrusion cooking of wheat grits[J]. Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(23): 12480-12485.

[21] 于洋. 小麥及其加工產(chǎn)物中DON毒素的研究[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學院, 2010: 41-45.

[22] SCUDAMORE K A, BANKS J N, GUY R C E. Fate of ochratoxin A in the processing of whole wheat grain during extrusion[J]. Food Additives and Contaminants, 2004, 21(5): 488-497.

[23] BUSER M D, ABBAS H K. Effects of extrusion temperature and dwell time on aflatoxin levels in cottonseed[J]. Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(9): 2556-2559.

[24] MENDEZ-ALBORES A, VELES-MEDINA J, URBINA-ALVAREZ E, et al. Effect of citric acid on aflatoxin degradation and on functional and textural properties of extruded sorghum[J]. Animal Feed Science and Technology, 2009, 150(3/4): 316-329.

[25] MENDEZ-ALBORES A, MARTINEZ-BUSTOS F, GAYTANMARTINEZ M, et al. Effect of lactic and citric acid on the stability of B-aflatoxins in extrusion-cooked sorghum[J]. Letters in Applied Microbiology, 2008, 47(1): 1-7.

[26] CASTELLS M, PARDO E, RAMOS A J, et al. Reduction of ochratoxin A in extruded barley meal[J]. Food Protection, 2006, 69(5): 1139-1143.

[27] CASTELLS M, MARIN S, SANCHIS V, et al. Reduction of aflatoxins by extrusion-cooking of rice meal[J]. Food Science, 2006, 71(7): 369-377.

[28] GB 5009.3—2010 食品中水分的測定[S].

[29] KABAK B. The fate of mycotoxins during thermal food processing[J]. Science of Food and Agriculture, 2009, 89(4): 549-554.

Reduction of Aflatoxin B1in Brown Rice by Extrusion Cooking

ZHENG Hai-yan1,2, WEI Shuai1, GUO Bo-li1, WEI Yi-min1,*, FAN Ming-tao2
(1. Comprehensive Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture, Institute of Agro-Products Processing Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China; 2. College of Food Science and Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

The effects of extrusion parameters on the degradation rate of aflatoxin B1(AFB1) in cereals were explored to provide references for processing extruded cereal products with reduced AFB1levels. A double-screw extruder was used to extrude AFB1-contaminated brown rice, and the degradation rate of AFB1was investigated as a function of barrel temperature, raw material moisture content, feeding speed and screwing speed. The four operating parameters were optimized by orthogonal array design. The results of single-factor designs showed that the maximum degradation rate of AFB1was 37.1% at a barrel temperature of 170 ℃, 37.2% at a raw material moisture content of 24%, 37.8% at a feeding speed of 30 g/min, and 39.2% at a screwing speed of 200 r/min. The optimal conditions for these parameters that provided maximum degradation rate of AFB1(48.6%) were determined as 180 ℃, 24%, 30 g/min and 160 r/min, respectively. It was demonstrated that barrel temperature had a highly signif i cant effect on AFB1degradation, raw material moisture content exerted a signif i cant effect, while the effects of feeding speed and screwing speed were not signif i cant. Therefore, extrusion offers an effective way of reducing AFB1in cereals.

af l atoxin B1; brown rice; extrusion cooking; reduction

TS201.2

A

1002-6630（2014）14-0035-05

10.7506/spkx1002-6630-201414007

2013-08-05

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201203037）

鄭海燕（1982—），女，博士研究生，研究方向為食品質量與安全。E-mail：heng-011500@163.com

*通信作者：魏益民（1957—），男，教授，博士，研究方向為食品質量與安全。E-mail：weiyimin36@hotmail.com