穆靜，于洋*

錦州醫(yī)科大學(xué)（錦州 121000）

我國(guó)燕麥種植面積約700萬(wàn) hm2。2014年燕麥年總產(chǎn)量達(dá)85萬(wàn) t左右。一千年前，我國(guó)就有種植燕麥的記錄，燕麥作為我國(guó)餐桌的糧食作物，不僅為我國(guó)人民的營(yíng)養(yǎng)健康做出重要貢獻(xiàn)，而且隨著糧食精深加工業(yè)的發(fā)展，燕麥也具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。近年來(lái)我國(guó)燕麥真菌毒素污染狀況調(diào)查結(jié)果顯示我國(guó)燕麥?zhǔn)躎-2毒素、黃曲霉毒素、嘔吐毒素和曲霉毒素等真菌毒素污染，隨著逐年上升的真菌毒素檢出率和超標(biāo)率，真菌毒素污染越來(lái)越受到重視，成為衡量燕麥質(zhì)量安全水平的一個(gè)重要指標(biāo)[2]。真菌毒素對(duì)人畜健康的損害很大，可分為急性中毒和慢性中毒，還具有致癌、致畸、致突變的潛在危害，而且還與某些地方性疾病的發(fā)生有密切聯(lián)系[3-5]。全球性的真菌毒素污染風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人畜健康和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展均造成極大危害，而鐮刀菌毒素是污染人類食物鏈的重要真菌毒素類型之一。在鐮刀菌毒素導(dǎo)致的食品安全問(wèn)題日益受到全世界關(guān)注的大背景下，發(fā)展具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的降解鐮刀菌毒素的方法對(duì)于食品安全控制具有重要意義。

近幾年，對(duì)真菌毒素的形成、危害、降解開(kāi)展大量研究。在研究過(guò)程中由于毒素劑量和毒性的不對(duì)等關(guān)系進(jìn)而發(fā)現(xiàn)隱蔽型真菌毒素，隱蔽型毒素在動(dòng)物和人腸道中經(jīng)消化酶的作用可釋放出DON單體而同樣產(chǎn)生毒性，在谷物類糧食作物中經(jīng)常發(fā)生隱蔽型真菌毒素污染的情況，因此隱蔽型毒素脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄糖（D3G）被視為潛在危害物。試驗(yàn)以嘔吐毒素DON為對(duì)比，探討臭氧處理法對(duì)隱蔽型毒素D3G 的降解效果，在考慮燕麥營(yíng)養(yǎng)損失的基礎(chǔ)上，尋求最佳的降解條件，以期對(duì)隱蔽型毒素的降解提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

燕麥（產(chǎn)自吉林）。

無(wú)水甲醇、鹽酸、氫氧化鈉、蒽酮、碘化鉀（均為分析純）；DON標(biāo)準(zhǔn)品（上海誠(chéng)竺生物科技有限公司）；D3G標(biāo)準(zhǔn)品（石家莊鼎晨科技有限公司）；高純氧氣。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

DHG-9073A電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海左樂(lè)儀器有限公司）；JIDI-16D離心機(jī)（廣州吉迪儀器有限公司）；J5000A電子天平（華瑞科學(xué)儀器有限公司）；FL-805Y臭氧發(fā)生器（深圳市飛立電器科技有限公司）；ROSA-M快速檢測(cè)儀（美國(guó)CHARM）；THZ-92C水浴恒溫振蕩器（上海標(biāo)隆儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

1.3.1.1 DON、D3G 標(biāo)準(zhǔn)液的配制

分別稱取1 mg DON和D3G標(biāo)準(zhǔn)品，用無(wú)水甲醇定容至1 L，在3 ℃條件下密封保存。

1.3.1.2 燕麥中添加 DON、D3G

取2份40 g燕麥，平鋪在玻璃板上，分別取1 mL DON和D3G標(biāo)準(zhǔn)液放入5 mL噴壺中，均勻噴灑于玻璃板上的燕麥，曬干后于玻璃瓶中存放。

1.3.1.3 臭氧制備高純氧通過(guò)臭氧發(fā)生器制備臭氧，采用控制氧氣流量的方法控制臭氧的輸送速率。

1.3.1.4 臭氧降解DON、D3G

分別將10 g添加DON、D3G的燕麥置于具塞玻璃瓶?jī)?nèi)，將具塞玻璃瓶放在振蕩器上，玻璃瓶一孔通入臭氧，另一孔外接尾氣處理瓶，瓶中裝碘化鉀溶液，通入臭氧并開(kāi)始振蕩，降解時(shí)間為20，30，40和50 min，輸送速率為0.4，0.6，0.8，1.0，1.2和1.4 L/min。

1.3.1.5 檢測(cè)前準(zhǔn)備

分別稱取5 g不同臭氧條件處理后的燕麥，粉碎后置于不同的50 mL離心管中，加入25 mL去離子水，渦旋振蕩20 min，靜置10 min，取1 000 μL上清液于1號(hào)離心管中，放入離心機(jī)按5 000 r/min離心10 min后，取上清液待測(cè)。

1.3.1.6 降解后DON、D3G檢測(cè)

分別將快速檢測(cè)儀讀數(shù)調(diào)至DON、D3G檔，取嘔吐毒素快檢試劑條（綠色），將其反面放入孵育器中，膠紙撕開(kāi)至黑線處，取300 μL待測(cè)液，緩慢加入試劑條凹槽中后蓋上膠紙，45 ℃下孵育5 min后，插入讀數(shù)儀測(cè)定讀數(shù)。

1.3.2 臭氧處理前后燕麥品質(zhì)的測(cè)定

1.3.2.1 臭氧處理前后還原糖含量的測(cè)定

分別稱取未經(jīng)臭氧處理的燕麥及經(jīng)臭氧處理20，30，40和50 min，輸送速率分別為0.4，0.6，0.8，1.0，1.2和1.4 L/min的燕麥，各5 g，碾碎成粉狀，將其溶于45 mL超純水中，于50 ℃水浴鍋，每隔5～10 min振蕩1次，60 min后取出進(jìn)行離心（3 000 r/min，15 min），取上清液，用DNS法測(cè)定還原糖含量。

1.3.2.2 臭氧處理前后總糖含量的測(cè)定

分別稱取未經(jīng)臭氧處理的燕麥及經(jīng)臭氧處理20，30，40和50 min，輸送速率分別為0.4，0.6，0.8，1.0，1.2和1.4 L/min的燕麥，各5 g，將其溶于75 mL超純水中，加入200 mL配好的6 mol/L的鹽酸溶液，在油浴鍋加熱30 min，放置室溫后加入NaOH溶液中和至中性，超純水定容至500 mL，在轉(zhuǎn)速3 000 r/min條件下離心15 min，離心后取上清液，用DNS法測(cè)定總糖含量。

1.3.2.3 臭氧處理后燕麥粉溶解度和膨脹度的測(cè)定

稱取未經(jīng)臭氧處理的燕麥，經(jīng)臭氧處理20，30，40和50 min，輸送速率分別為0.4，0.6，0.8，1.0，1.2和1.4 L/min的燕麥各5 g，碾碎后，各加入250 mL超純水，在50 ℃下充分?jǐn)嚢?0 min，按3 000 r/min速度離心20 min，將上清液置于蒸發(fā)器中105 ℃烘干，稱得水溶淀粉質(zhì)量A，計(jì)算其溶解度，由離心管中膨脹淀粉質(zhì)量P計(jì)算膨脹度。按式（1）和（2）計(jì)算得出溶解度（S）和膨脹度（B）。

式中：W為淀粉樣品質(zhì)量，g；A為上清液烘干至恒重后的殘留物質(zhì)量，g；P為沉淀物質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧處理燕麥中DON、D3G的降解效果

圖1為燕麥粉在經(jīng)過(guò)不同時(shí)間、不同速率的臭氧處理后DON的降解效果。時(shí)間不變，燕麥粉中DON的降解率隨著臭氧輸送率增加而增大，臭氧輸送速率一定，隨著時(shí)間增大，燕麥粉中的DON降解率變化不明顯。在臭氧速率從0升到0.4 L/min時(shí)，DON降解最快，在臭氧輸送率達(dá)到1.2 L/min時(shí)，DON降解率最大為45.76%，在20 min、速率0.4 L/min時(shí)降解率最低為28.41%。臭氧輸送速率在0～0.4 L/min范圍內(nèi)，處理時(shí)間50 min時(shí)，DON降解率變化最大。臭氧處理時(shí)間對(duì)DON降解率的影響不明顯，可能臭氧輸送速率大于0.4 L/min后，臭氧處理燕麥中DON的能力接近飽和，所以降解率變化幅度較小。

圖1 臭氧含量對(duì)燕麥中DON降解率的影響

圖2為燕麥粉經(jīng)過(guò)不同時(shí)間、不同臭氧輸送率處理后D3G的降解情況。D3G降解率在臭氧輸送速率0～0.4 L/min范圍內(nèi)變化最大，處理時(shí)間對(duì)D3G降解率的影響不明顯，輸送速率大于0.4 L/min，降解率增加速度減緩并趨于穩(wěn)定。由此可以看出，臭氧輸送率在0～0.4 L/min的范圍內(nèi)，臭氧含量對(duì)D3G降解率有顯著影響，隨著臭氧含量增加，D3G降解率明顯增大，在臭氧含量達(dá)到飽和后，降解率增長(zhǎng)緩慢。

圖2 臭氧含量對(duì)燕麥中D3G降解率的影響

2.2 臭氧處理對(duì)燕麥中還原糖含量的影響

圖3為時(shí)間20，30，40和50 min，臭氧輸送速率0.4，0.6，0.8，1.0，1.2和1.4 L/min條件下，臭氧處理對(duì)燕麥中還原糖含量的影響。經(jīng)過(guò)臭氧處理后燕麥中還原糖含量逐漸增大，輸送速率大于0.6 L/min，臭氧含量對(duì)燕麥中還原糖含量的影響很大，隨著臭氧量的增加，燕麥中還原糖含量也明顯增加。原因可能是臭氧本身具有強(qiáng)氧化性，能使燕麥中長(zhǎng)鏈淀粉氧化分解為小的片段，產(chǎn)生還原糖。

圖3 臭氧含量對(duì)燕麥中還原糖含量的影響

2.3 臭氧處理對(duì)燕麥中總糖含量影響

圖4為不同臭氧處理?xiàng)l件對(duì)燕麥中總糖含量的影響。臭氧輸送速率在0～0.6 L/min的范圍內(nèi)，燕麥中總糖含量降低得最快，臭氧輸送速率大于0.6 L/min，臭氧含量的增加對(duì)燕麥中總糖含量的影響不大。原因可能是臭氧有很強(qiáng)的氧化性，能使燕麥淀粉中的一些C—C、C—O化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，產(chǎn)生一些糖類、醛類等，使總糖含量降低，某些糖類發(fā)生氧化生成非糖物質(zhì)，進(jìn)而使燕麥中總糖含量降低。

圖4 臭氧含量對(duì)燕麥中總糖含量的影響

2.4 臭氧處理對(duì)燕麥粉溶解度的影響

圖5為不同條件的臭氧處理對(duì)燕麥粉溶解度的影響。由圖5可以看出，隨著臭氧輸送速率增加，燕麥粉溶解度也增大，輸送速率大于0.4 L/min，溶解率顯著增大，說(shuō)明臭氧含量對(duì)燕麥粉溶解度有很大影響，可能是臭氧處理可以使燕麥分子鏈斷裂，產(chǎn)生大量的短鏈，短鏈的鏈端有一定的親水基團(tuán)，容易與水分子結(jié)合，從而導(dǎo)致溶解度增大。

圖5 臭氧含量對(duì)燕麥粉溶解度的影響

2.5 臭氧處理對(duì)燕麥粉膨脹度的影響

圖6為不同條件的臭氧處理對(duì)燕麥粉膨脹度的影響。燕麥粉膨脹度隨著臭氧含量增加而增大，相對(duì)臭氧濃度來(lái)說(shuō)處理時(shí)間對(duì)燕麥粉膨脹度的影響不大，膨脹度的大小與淀粉性質(zhì)有關(guān)，可能是臭氧的強(qiáng)氧化性能使燕麥的淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而影響直鏈淀粉、直鏈淀粉的含量，使燕麥粉的膨脹度發(fā)生變化。

圖6 臭氧含量對(duì)燕麥粉膨脹度的影響

3 結(jié)論

相比較處理時(shí)間而言，臭氧含量對(duì)燕麥中DON降解率影響較大，隨著臭氧輸送速率增大，DON降解率增大，輸送速率大于0.4 L/min后DON降解率變化不明顯。

隨著臭氧輸送速率的增大，燕麥中D3G的降解率增大，臭氧達(dá)到飽和后，D3G降解率不再隨著臭氧含量的增加而增大，處理時(shí)間對(duì)降解率的影響不顯著。

臭氧輸送速率大于0.4 L/min后，隨著臭氧輸送速率增大，燕麥中還原糖含量顯著增高，總糖含量下降。

燕麥粉的溶解度和膨脹度隨著臭氧輸送速率增大而增高，臭氧含量對(duì)燕麥粉膨脹度和溶解度的影響顯著。

綜上所述，此次試驗(yàn)對(duì)臭氧在降解燕麥中DON及其隱蔽毒素D3G的應(yīng)用中提供了更廣泛的理論依據(jù)，對(duì)燕麥產(chǎn)品的食品安全控制具有重要意義。