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        玉米干法酒精生產(chǎn)過程中真菌毒素降解技術(shù)的探討

        2016-10-14 03:04:55俞建良蘇會波林海龍
        釀酒科技 2016年9期
        關(guān)鍵詞:赤霉烯酮臭氧

        俞建良,蘇會波,李 凡,周 勇,羅 虎,林海龍

        (1.中糧集團生物能源事業(yè)部,北京100020; 2.中糧營養(yǎng)健康研究院,北京102209;3.國家能源生物液體燃料研發(fā)中心,北京100020)

        玉米干法酒精生產(chǎn)過程中真菌毒素降解技術(shù)的探討

        俞建良1,3,蘇會波2,3,李凡2,3,周勇1,3,羅虎1,3,林海龍2,3

        (1.中糧集團生物能源事業(yè)部,北京100020; 2.中糧營養(yǎng)健康研究院,北京102209;3.國家能源生物液體燃料研發(fā)中心,北京100020)

        玉米中的真菌毒素在酒精生產(chǎn)過程中富集到了DDGS飼料中,對動物的健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。主要對真菌毒素降解技術(shù)的原理及其在酒精生產(chǎn)過程中的應(yīng)用進行探討,以期為酒精生產(chǎn)企業(yè)提供降解真菌毒素的思路。

        玉米; 酒精; 干法; DDGS; 真菌毒素; 降解

        隨著我國汽車使用量的增加,人民環(huán)保意識的增強,國家對燃料乙醇的需求也不斷增加,我國每年都有近600多萬t的糧食用于加工生產(chǎn)燃料乙醇。目前,玉米乙醇干法生產(chǎn)工藝在美國和中國都是主流生產(chǎn)工藝(圖1),即玉米粉碎后經(jīng)過液化直接進行發(fā)酵,發(fā)酵成熟醪經(jīng)精餾后獲得一定濃度的酒精和塔釜的酒糟。酒糟離心清液蒸發(fā)濃縮后與濕糟混合,干燥制得的產(chǎn)品稱為DDGS(Dried Distillers'GrainandSolubles)。DDGS富集了蛋白、纖維和礦物質(zhì)等,同時也富集了玉米帶來的真菌毒素[1]。由于DDGS是重要的動物飼料原料,因此,毒素超標(biāo)的DDGS對動物健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

        根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織分析報道,全世界每年被真菌毒素污染的谷物達到25%,而被真菌毒素污染的飼料用于畜牧業(yè)則會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失[2]。目前已報道的真菌毒素有300多種,在食物和飼料中常見并對人體和動物健康造成潛在危害的毒素約20種。近年來,國內(nèi)糧食主要污染的毒素有黃曲霉毒素(Aflatoxin,AFT)、嘔吐毒素(Deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)和煙曲霉毒素(Fumonisins,F(xiàn)UM)[3]。本文在分析了玉米原料和乙醇生產(chǎn)過程中的毒素分布特點的基礎(chǔ)上,初步探討了目前研究較多的毒素降解技術(shù)在玉米酒精生產(chǎn)過程中應(yīng)用的可行性,從而為綜合開發(fā)DDGS毒素降解技術(shù)提供參考。

        1 玉米酒精生產(chǎn)過程中毒素的分布

        1.1玉米原料中毒素的分布

        玉米中富含蛋白質(zhì)、脂肪以及可溶性糖[4],營養(yǎng)豐富,因此當(dāng)玉米種子水分較高、溫度適宜時,將成為真菌大量繁殖的絕佳環(huán)境,甚至使玉米粒霉變產(chǎn)生真菌毒素。如果玉米粒在收獲、晾曬或者儲存過程中受到破損,那么真菌更容易與玉米粒中的營養(yǎng)物質(zhì)接觸,導(dǎo)致霉變。將采收來的玉米粒進行了篩分,將雜質(zhì)分離出來,再把雜質(zhì)分為全霉變、半霉變、破損粒、其他雜質(zhì)(分別過8目篩,分為篩上物和篩下物2種雜質(zhì)),分別進行玉米赤霉烯酮的含量分析,其分布情況見表1。顯然,霉變越嚴(yán)重,毒素含量越高;同時,破損粒中的毒素含量也是正常玉米粒的幾十倍。

        1.2酒精加工過程中毒素的分布

        玉米干法酒精生產(chǎn)工藝主要包括原料粉碎、液化、同步糖化發(fā)酵、蒸餾、酒糟干燥,最終產(chǎn)品為酒精和DDGS。具體工藝流程見圖1。由于真菌毒素的特殊結(jié)構(gòu),它們耐高溫、耐一般的酸堿度(pH3~7)、耐受各種物理加工過程[5],因此在正常的酒精干法生產(chǎn)過程中,毒素幾乎沒有降解,而蒸餾獲得的乙醇中也檢測不到毒素,所有的毒素都富集在DDGS中。即使在半干法的生產(chǎn)過程中,毛油提取過程中帶走的毒素不到5%(數(shù)據(jù)未公開)。在酒精發(fā)酵過程中,隨著蛋白、脂肪、淀粉等大分子物質(zhì)逐漸被酵母降解后,與這些大分子相結(jié)合的親水性強的毒素部分會溶解到液體中,而親水性差的毒素更多地殘留在固體中。余元善等[6]研究了玉米干磨酒精生產(chǎn)過程中玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素的最終去向,結(jié)果發(fā)現(xiàn),85%~88%的玉米赤霉烯酮富集在濕糟中,而90%以上的嘔吐毒素是富集在清液中的。Prettl等[7]研究了玉米干磨酒精生產(chǎn)過程中玉米赤霉烯酮和伏馬菌素在固體和液體中的分布情況,結(jié)果表明,75%以上的玉米赤霉烯酮富集在濕糟中,而95%以上的伏馬菌素是富集在清液中的。因此,親水性強的毒素,如嘔吐毒素、伏馬菌素等,會富集在清液中;而親水性差的毒素,如玉米赤霉烯酮等,會富集在濕糟中。但是,濕糟與濃縮的清液經(jīng)過混合后,所有的毒素都進入了DDGS。

        表1 毒素(玉米赤霉烯酮)在原料中的分布

        圖1 玉米干法酒精生產(chǎn)工藝流程圖

        2 真菌毒素脫除技術(shù)在酒精生產(chǎn)中的應(yīng)用探討

        2.1物理法

        脫除技術(shù)分為兩類,即去除技術(shù)和降解技術(shù)。物理脫除方法主要包括篩分法、熱處理、輻照法、吸附劑吸附和提取法。由于毒素一般都在加熱溫度達到180~200℃時才開始降解[5,8],而且玉米乙醇生產(chǎn)過程中,即使DDGS烘干過程中溫度達到了120~130℃,毒素仍舊沒有降解,因此,熱處理法是不可行的。吸附劑吸附毒素后,最終仍將進入飼料,并不能真正解決產(chǎn)品質(zhì)量安全問題。因此,本文主要探討篩分法、輻照法和提取法。

        2.1.1篩分技術(shù)

        物理篩分主要是利用原料顆粒大小和比重的差異,借助篩分設(shè)備和風(fēng)選設(shè)備實現(xiàn)分離的一種方式。在原料收購階段,利用去雜機(或清選機)可以去除部分破碎粒、玉米棒芯以及輕質(zhì)的玉米皮等[9];在原料預(yù)處理階段,利用循環(huán)風(fēng)去除部分玉米皮,利用振蕩篩去除部分玉米芯。因此,經(jīng)過前期的物理篩分處理,可以去除表1中列舉的破損粒和其他雜質(zhì)中含有的毒素,大概占毒素總量的20%~30%。

        2.1.2輻照技術(shù)

        輻照技術(shù)是20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的一種食品防霉滅菌保藏技術(shù),該技術(shù)主要利用鈷60(60Co)、銫137 (137Cs)等產(chǎn)生的γ-射線或電子加速器產(chǎn)生的低于10 MeV的電子束對食品進行輻照處理。其基本原理是水分子接受了射線能量后被激活成離子或自由基,再與其他物質(zhì)起作用引起化學(xué)鍵破裂,使物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[10]。

        Kottapalli等[11]將DON含量不同的大麥樣品分成4組,分別在0、2 kGy、4 kGy、6 kGy、8 kGy和10 kGy的劑量下進行輻照處理,結(jié)果表明,4組大麥樣品中的DON含量均有明顯降低,在6~10 kGy時能降解60%~100%。尹青崗[12]研究認為,當(dāng)輻照劑量為18 kGy時,玉米粉中ZEN的降解率可達74.9%;當(dāng)輻照劑量為10 kGy時,玉米籽粒中ZEN的降解率可達94.1%。Aziz博士的研究小組[13]以飼料為研究對象,結(jié)果發(fā)現(xiàn),輻照20 kGy時,家禽飼料、仔雞飼料和棉籽飼料中赭曲霉毒素A的降解率分別為40%、47%和36%。該團隊還研究了伏馬菌素輻照降解[14],當(dāng)輻照劑量為5 kGy時,小麥、玉米和大麥中的伏馬菌素B1的降解率分別為96.6%、87.1%和100%;劑量增加到7 kGy時,小麥和玉米中的伏馬菌素完全被破壞。然而,D'Ovidio等[15]的研究結(jié)果卻表明,當(dāng)輻照劑量達到30 kGy時,玉米?;蛘哂衩追壑械姆R菌素B1也沒有出現(xiàn)明顯的降解。同時,研究表明,真菌毒素對輻照的敏感性與物料的含水量有直接關(guān)系[16-18]。Stepanik等[16]發(fā)現(xiàn),當(dāng)輻照劑量達到50 kGy時,酒精濕糟中的DON降解率達到47.5%~75.5%;但是在同樣輻照條件下,干酒糟中的DON降解率只有17.6%。

        目前,輻照技術(shù)應(yīng)用于真菌毒素降解還處于實驗室研究階段,需要系統(tǒng)研究輻照劑量對不同物料、不同物料狀態(tài)、不同真菌毒素的降解效果,詳細分析真菌毒素經(jīng)過輻照后的降解產(chǎn)物的毒性,防止二次污染。雖然輻照技術(shù)原理簡單、操作方便、易與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝銜接(應(yīng)用于玉米原料預(yù)處理環(huán)節(jié)或者DDGS保證環(huán)節(jié)),但是,輻照產(chǎn)品的安全性、降解產(chǎn)物的毒性、設(shè)備投資與能耗、以及大型裝備的操作安全性等問題都有待研究和解決。

        2.1.3擠壓蒸煮技術(shù)

        擠壓蒸煮技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)和飼料加工業(yè)。其工作原理是,具有一定水分的物料,在擠壓機內(nèi)受到螺桿的推動作用和卸料模具的反向阻滯作用,以及受到來自于外部的加熱或物料與螺桿、物料與物料、物料與套筒之間摩擦產(chǎn)生的加熱作用,其綜合作用的結(jié)果使物料處于高達3~8 MPa的高壓和200℃的高溫狀態(tài),經(jīng)模具口擠出,壓力驟降,水分急劇蒸發(fā),物料迅速膨脹。

        Ryu等[19]用擠壓蒸煮技術(shù)處理玉米糝,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在120~140℃下,含水量為18%~26%時,經(jīng)過雙螺桿擠出處理后,ZEN能降解66%~83%。雙螺桿擠出比單螺桿擠出的效果更好,120~140℃下的降解率高于160℃條件下的降解率,但是含水量對ZEN的降解沒有影響。本課題組研究了不同溫度下,擠壓蒸煮技術(shù)對降解玉米粉(含水量20%)和DDGS(12%)中的ZEN和DON的影響。實驗結(jié)果表明,在溫度90~140℃范圍內(nèi),玉米粉中ZEN的降解率為31%~53%,DON幾乎沒有降解;在溫度90~120℃范圍內(nèi),DDGS中ZEN的降解率為2%~14%,DON的降解率為13%~21%。與Ryu等發(fā)現(xiàn)的規(guī)律一樣,低溫條件下的降解率高于高溫條件下的降解率。然而,Scudamore等[20]利用雙螺桿擠壓機處理含水量為13%~14%的小麥粉,在140~180℃范圍內(nèi),DON和ZEN幾乎沒有降解。這可能與物料的含水量,以及物料本身的性質(zhì)有關(guān)。

        可見,擠壓蒸煮技術(shù)降解毒素的效果與物料的性質(zhì)(如淀粉含量)、水分含量、處理溫度、壓力等因素都有密切關(guān)系。目前的研究結(jié)果表明,該技術(shù)并不能高效地同時降解多種毒素,而且處理過程消耗了大量的蒸汽和動力能耗。根據(jù)本課題組的初步試驗估算,處理1 t玉米粉需要增加250元左右的能源費用,雖然經(jīng)過處理的玉米粉的出酒率提高,每噸酒精的糧耗可下降49 kg左右,但是綜合核算發(fā)現(xiàn),擠壓蒸煮處理使得酒精成本增加,達到650元/t左右,因此,該方法的實用性還有待進一步論證。

        2.2化學(xué)法

        化學(xué)法去除毒素的原理是利用化學(xué)試劑與毒素分子在特定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),通過去除毒素分子上的某個官能團或者化學(xué)鍵,或者在毒素分子上增加某個官能團,來去除或者降低毒素分子的生物毒性。研究較多的化學(xué)試劑包括臭氧、氨、亞硫酸以及雙氧水等。這些處理方法對已污染的糧食中的多種真菌毒素都有去毒效果。

        2.2.1臭氧法

        臭氧具有極強的氧化性、廣譜殺菌性,并且易分解為氧氣,因此無污染無殘留,被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域中。臭氧分子十分活潑,能與很多化學(xué)官能團反應(yīng),尤其對烯烴雙鍵有很強的親和力[21]。利用臭氧降解真菌毒素尚處于研究階段。

        1997年,McKenzie等[22]用臭氧氣體處理黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬毒素等多種真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品,高效液相色譜(HPLC)檢測結(jié)果表明,臭氧能降解多種真菌毒素(見表2)。同時,作者還研究了用20%(w/w)的臭氧連續(xù)處理含黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)品的玉米粉漿、含大米黃曲霉素的玉米粉漿和黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)品溶液各5 min,結(jié)果表明,黃曲霉毒素B1的降解率分別為71.8%、66.9%和100%。鄧婕等[23]也研究了臭氧降解玉米中的赭曲霉毒素,利用60 g/m3臭氧處理10 h能有效將玉米中污染80 μg/kg OTA降解到安全范圍(5 μg/kg)以下,并且臭氧處理對玉米脂肪酸含量無顯著影響。

        表2 真菌毒素水溶液經(jīng)10%(w/w)臭氧處理15 s的降解結(jié)果

        臭氧處理過程簡單,且無污染、無殘留,對多種毒素都有降解作用,而且毒素的降解產(chǎn)物可能沒有毒性,可以應(yīng)用于倉儲過程,也可以用于處理玉米粉漿或者廢醪液,因此是非常具有開發(fā)價值的方法。當(dāng)然,在大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用中,如何連續(xù)制備大量高濃度的臭氧將會是一個挑戰(zhàn)。

        2.2.2氨化法

        氨化法的研究可以追溯到20世紀(jì)70年代,美國北部研究中心(NRRC)通過4個階段的試驗,完成了利用氨降解玉米中黃曲霉毒素的中試工藝研究[24]。在常溫下將玉米與氨氣密封在儲倉內(nèi)13 d,黃曲霉毒素含量從1000 μg/kg降解至不到20 μg/kg。如果溫度升高,則降解的時間可以從十幾天縮減到3 d左右[25]。將處理過的玉米用于動物喂養(yǎng)試驗,結(jié)果表明,對家禽、豬、肉牛都無毒害[26-28]。在未經(jīng)優(yōu)化的情況下,玉米的處理成本為6.7~26美元/t。Bothast等[29]利用乙醇發(fā)酵過程中需要補加氮源的特點,在拌料時按照玉米粉重量的1%添加氨水,此時粉漿pH值大約為9.5,在不調(diào)整pH值的情況下液化,液化后調(diào)整pH值進行糖化發(fā)酵。此舉不僅降解了黃曲霉毒素,而且提高了乙醇得率(見表3)。Norred等[30]進一步研究了氨化法降解伏馬毒素B1的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),伏馬毒素B1的降解率只有30%~45%,效果遠不如黃曲霉毒素。

        氨化處理法有很多優(yōu)點,首先,氨非常便宜,而且可以大量獲取;其次,老百姓對氨比較了解,使用很便捷;另外,雖然氨也有危害,但是相比其他化學(xué)品,氨的危害更小。根據(jù)美國北部研究中心的研究成果,完成氨化處理所需要的設(shè)備也非常簡單,對于現(xiàn)有的倉儲設(shè)施所需的改造投資也不大。唯一不足之處,就是氨化法對降解黃曲霉毒素的效果非常好,然而對于其他毒素的降解效果不理想或者沒有相關(guān)研究,可以考慮與其他方法組合應(yīng)用。

        表3 黃曲霉毒素在乙醇發(fā)酵過程中在氨的作用下的降解情況

        2.2.3亞硫酸法

        早在20世紀(jì)80年代,Young等[31-33]證明了純的DON或者玉米和小麥中感染的DON都能與亞硫酸鈉反應(yīng),生成的產(chǎn)物是10-磺酸基DON(DON-S)。DON的降解率隨著處理時間的延長、處理溫度的升高和亞硫酸鈉添加量的增加而升高,具體結(jié)果見表4和表5。1 kg玉米加80 mL水和1 g亞硫酸鈉,80℃下處理18 h,DON可降解85%;1 kg玉米加600 mL水和50 g亞硫酸鈉,121℃下處理1 h,DON可降解95%。通過用含有DON-S的飼料喂養(yǎng)豬的試驗證明DON-S對豬沒有毒害作用。

        表4 嘔吐毒素在亞硫酸鈉溶液中不同時間和溫度條件下的降解率

        表5 嘔吐毒素在不同亞硫酸鈉添加量條件下的降解率

        在玉米乙醇生產(chǎn)過程中,液化階段的溫度大概在80~100℃,另外,廢醪液的溫度也在80~90℃,因此,在不改變現(xiàn)有酒精生產(chǎn)工藝和增添設(shè)備的情況下,可以在這兩個過程中加入一定量的亞硫酸鈉,并維持一段時間,以降解DON。為了實現(xiàn)這個過程,還需要對體系的pH值對DON降解的影響、亞硫酸鈉對發(fā)酵和飼料品質(zhì)的影響等進行深入的探討。

        2.3生物法

        生物法降解真菌毒素主要是利用微生物生長過程中合成的相關(guān)的酶來特異性地與某種毒素發(fā)生作用,破壞其分子結(jié)構(gòu)。自然界中的很多微生物都能一定程度地降解毒素,包括細菌、酵母和真菌等[34]。生物法應(yīng)用于酒精生產(chǎn)工藝,則需要滿足多個條件:(1)不能影響乙醇的發(fā)酵得率;(2)毒素降解過程所需要的環(huán)境條件應(yīng)盡量與現(xiàn)有工藝匹配;(3)降解效率高,周期短、降解率高;(4)不能影響DDGS的產(chǎn)品質(zhì)量和生物安全性。如果選用微生物降解,除了酵母,其他微生物只能在蒸餾結(jié)束后剩余的廢醪液中進行培養(yǎng)脫毒,而且只能選用飼料標(biāo)準(zhǔn)中允許添加的微生物,比如乳酸菌、枯草芽孢桿菌或者谷氨酸棒桿菌等[35]。而微生物制備的酶制劑則可以添加到生產(chǎn)過程中的任何一個環(huán)節(jié),只要環(huán)境條件適合酶制劑發(fā)揮作用,因此也更具開發(fā)潛力。

        2.3.1微生物法

        在所有能降解毒素的微生物中,酒精發(fā)酵使用的釀酒酵母是最佳的選擇,可以在發(fā)酵過程中同時降解毒素和發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。Khatibi[36]將從Fusarium(鐮孢屬菌)中找到的編碼trichothecene 3-O-acetyltransferases的基因(TRI101or TRI201)和編碼運輸單端孢霉烯族化學(xué)物質(zhì)(如T-2毒素、嘔吐毒素等)的蛋白的基因TRI12同時克隆到了釀酒酵母中,并進行了表達。基因TRI101和TRI201可以將嘔吐毒素轉(zhuǎn)化為3-乙?;鶉I吐毒素,使嘔吐毒素失去毒性(見圖2)。將經(jīng)過基因改造的釀酒酵母接種到乙醇發(fā)酵中,可以非常高效地降解嘔吐毒素。如表6所示,以大麥為原料,發(fā)酵僅30 h,就可以將90%~99%的嘔吐毒素轉(zhuǎn)化為3-乙?;鶉I吐毒素。

        圖2 嘔吐毒素轉(zhuǎn)化為3-乙?;鶉I吐毒素

        表6 表達TRI101和TRI12的釀酒酵母在發(fā)酵過程中降解嘔吐毒素的效率

        另外,可以將能降解毒素的益生菌加入廢醪液中進行培養(yǎng)。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院計成教授課題組篩選到了1株對AFB1降解率大于80%的枯草芽孢桿菌ANSB060和1株對ZEN降解率大于85%的枯草芽孢桿菌ANSB01G[37],降解產(chǎn)物見圖3。國家糧食局科學(xué)研究院孫長坡研究員課題組也篩到了能高效降解玉米赤霉烯酮的枯草芽孢桿菌,并在本課題組嘗試將該菌添加到廢醪液中進行培養(yǎng)。試驗結(jié)果表明,這些益生菌可以在8~24 h內(nèi)降解90%以上的玉米赤霉烯酮。但是,這些細菌需要在pH值中性條件下培養(yǎng),而廢醪液的pH值為3~4,因此需要添加大量堿液,影響DDGS的品質(zhì),而且,培養(yǎng)過程中需要攪拌并通入大量空氣,能耗消耗極大,每噸DDGS成本上升將近200元。因此,需要對這些細菌做進一步的基因改造和定向進化,以更好地適應(yīng)廢醪液的初始環(huán)境,減少堿的添加,降低過程能耗。

        圖3 嘔吐毒素轉(zhuǎn)化為3-乙酰基嘔吐毒素

        2.3.2酶法

        相比微生物法,酶法更便捷和安全。理論上講,這些能降解真菌毒素的微生物都能提供降解對應(yīng)毒素的酶和基因。從目前市場上推出的商業(yè)化的降解真菌毒素的產(chǎn)品分析,僅有奧地利的百奧明公司明確宣稱擁有能降解玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素的酶制劑。目前,百奧明的“百霉清”已經(jīng)被證明能在動物腸胃中發(fā)揮降解毒素的作用,而且在乙醇發(fā)酵體系中也被初步證明能同步降解嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮。

        另外,有些科研院校也宣稱已經(jīng)從降解毒素的微生物中找到了相關(guān)基因,并已經(jīng)成功表達了相應(yīng)的酶,但是都還停留在實驗室開發(fā)階段,酶活和表達量離商業(yè)化應(yīng)用都還很遠。

        3 結(jié)論與展望

        當(dāng)前,全球的糧食都有不同程度感染真菌毒素的現(xiàn)象發(fā)生,而且一般都是同時含有多種毒素,因此對降解方法提出了更高的要求。尤其對于酒精生產(chǎn)企業(yè),原料中的毒素最終全部匯集到了DDGS中,必須將所有的真菌毒素同時都降解至安全標(biāo)準(zhǔn)以下才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量安全。另外,在選用處理方法時,還需考慮經(jīng)濟可行、降解產(chǎn)物無毒性、營養(yǎng)成分不被破壞或影響不大等因素。

        物理篩分法作為對原料的第一道把關(guān),不僅處理方法簡單,而且成本低,效果明顯。因此,建議收糧時采用凈糧收購模式,且在原料預(yù)處理階段盡量將大小雜質(zhì)都去除并焚燒。在酒精生產(chǎn)過程中,物理法和化學(xué)法的降解能力都還存在一定不足,不僅對物料的性質(zhì)要求高(水分、狀態(tài)、組成成分),而且很難實現(xiàn)同時降解多種毒素,例如輻照法的降解產(chǎn)物復(fù)雜、且設(shè)備安全性存在爭議,而氨化法只能降解黃曲霉毒素。相比之下,微生物法和酶法只需通過搭配,就可同時降解多種毒素,不僅處理條件溫和,而且更安全有效,因此是最有可能在酒精生產(chǎn)中實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的方案。隨著分子生物學(xué)、基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的發(fā)展,通過對具有降解能力的微生物種群的深入研究,最終實現(xiàn)降解酶的高效表達,進而有效解決真菌毒素對動物和人帶來的威脅。

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        Mycotoxin Degradation Technology in Ethanol Production by Dry Milling Corn

        YU Jianliang1,3,SU Huibo2,3,LI Fan2,3,ZHOU Yong1,3,LUO Hu1,3and LIN Hailong2,3
        (1.Bioenergy Division of COFCO,Beijing 100020;2.Nutrition&Health Research Institute of COFCO,Beijing 102209;3.National Energy Research Center of Liquid Biofuels,Beijing 100020,China)

        Mycotoxins in corn accumulates in DDGS feedstuff during ethanol production and it seriously threatens animals'health.In this paper,the principles of mycotoxin degradation technology and its application in ethanol production were discussed in order to provide useful thoughts for ethanol manufacturing enterprises.

        corn;ethanol;dry milling;DDGS;mycotoxin;degradation

        TS262.3;TS261.4;TS261.9

        A

        1001-9286(2016)09-0059-06

        10.13746/j.njkj.2016113

        2016-04-05

        俞建良(1983-),男,浙江人,高級工程師,博士,主要從事生物化工方向研究,E-mail:yujianliang@cofco.com。

        優(yōu)先數(shù)字出版時間:2016-05-26;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160526.1002.002.html。

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