劉明月,李學(xué)鋒,李 靜
(深圳市瑞利來實業(yè)有限公司,廣東深圳 518000)
花生仁、玉米、小麥仁、芝麻和花生油等糧油產(chǎn)品,尤其是高油脂果仁,在貯存期間極易受到外部的影響,如在濕度大、溫度高的情況下,產(chǎn)品表皮發(fā)霉、口感酸敗,失去了原有的新鮮光澤和純正香氣,從而影響產(chǎn)品的食用價值。同時,因發(fā)霉產(chǎn)生的黃曲霉毒素B1污染對人的身體具有危害性,可能引發(fā)人的原發(fā)性肝癌。因此,解決花生仁等糧油產(chǎn)品貯存中的發(fā)霉問題顯得尤為重要。
花生在種植、采摘、貯存和加工中受黃曲霉毒素B1污染的程度,主要與花生品種、種植土壤、成熟度、采摘技術(shù)、貯存溫度和水分活度等因素有關(guān)。此外,其本身的水分含量、水分活度的高低對黃曲霉毒素B1的含量也會造成影響。本文通過研究水分含量、水分活度與黃曲霉毒素B1之間的關(guān)系,找出花生仁在貯存過程中黃曲霉毒素B1污染的主要影響因素,進而重點分析其影響機理和變異規(guī)律,為制定花生仁貯存過程中的有效防霉措施提供技術(shù)支撐,為生產(chǎn)出合格的食品提供安全保障。
花生仁;1×106個·mL-1黃曲霉孢子液;無菌水;麥芽糖瓊脂培養(yǎng)箱(MEA);氯化鈉;甲醇(分析純);甲醇(色譜純);蒸餾水;棉簽;定性濾紙;微纖維濾紙;黃曲霉總量免疫親和柱。
分析天平(FA1204C);紫外線消毒燈(UVC20 WT6L 型);具塞磨口錐形瓶(1L);振蕩器(Genius 3 型);恒溫恒濕培養(yǎng)箱(ELB-HW-80B20);立式壓力蒸汽滅菌鍋(DGL-75B 型);萬能粉碎機;小型離心機(Sigma1-14 型);三角瓶(250 mL);漏斗(60 mm);0.22 μm 微孔濾器;光化學(xué)(柱后)衍生器;高效液相色譜2690 型。
1.3.1 建立花生仁水分活度-水分含量曲線
依據(jù)第三方實驗室的花生仁水分、水分活度檢測數(shù)據(jù)建立花生仁水分活度-水分含量曲線,以花生仁水分含量數(shù)值為縱坐標(biāo),樣本序號為橫坐標(biāo),樣本序號按水分含量從低到高排序,形成水分活度-水分含量的關(guān)系曲線,進而了解它們之間的關(guān)聯(lián)。
1.3.2 花生仁水分活度對黃曲霉生長和產(chǎn)毒的影響
(1)花生仁樣品的準(zhǔn)備。取500 g 花生仁樣品調(diào)整至目標(biāo)水分活度,經(jīng)紫外線消毒燈殺菌30 min 以上后,放置于1 L 具塞磨口錐形瓶中。接種1 mL 孢子濃度為1×106個·mL-1的黃曲霉孢子液,接種完封口后采用振蕩器進行振蕩搖勻,確保每顆花生仁都能被黃曲霉孢子液包裹,實驗樣品制備完畢。共設(shè)置3 個平行實驗樣,且實驗重復(fù)3 次。
(2)花生仁帶菌培養(yǎng)。將以上花生仁樣品置于恒溫恒濕的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),培養(yǎng)周期設(shè)置為7 d。7 d后取出進行帶菌量的檢測。
(3)花生仁帶菌量的檢測。培養(yǎng)完成后每個樣品取5 g 花生仁樣品,加50 mL 無菌水,在振蕩器上振蕩1 min,得到0.1 g·mL-1的花生仁菌懸液,再取1 mL 用無菌水稀釋10 倍后裝入已滅菌的離心管中,使用振蕩器充分搖勻,得到已稀釋10 倍的均勻稀釋液。按此操作制備各個梯度的樣品稀釋液。取各梯度的樣品稀釋液懸液100 μL 在MEA 平板(Cotty,1994)上均勻涂布,置于恒溫恒濕的培養(yǎng)箱中,在(28±1)℃的恒溫恒濕條件下培養(yǎng)5 d。
(4)花生仁中黃曲霉毒素B1含量的檢測。培養(yǎng)完成后,將花生仁置于壓力蒸汽滅菌鍋內(nèi)進行滅菌,在121 ℃的恒溫條件下滅菌30 min,再用高速粉碎機將花生仁進行粉碎。待充分粉碎后,準(zhǔn)確稱取25 g 粉碎樣品置入250 mL 的三角瓶中,加入5 g 氯化鈉和125 mL 甲醇/水(70∶30,v/v)萃取溶液,密封三角瓶,高速振蕩30 min 后靜置[1]。取干凈的錐形瓶、漏斗用濾紙對其進行過濾,并收集濾液。吸取10 mL 濾液加入20 mL 蒸餾水中進行稀釋,充分搖勻后,得到已稀釋3 倍的均勻稀釋液,再用微纖維濾紙過濾,收集濾液。取15 mL 濾液上柱,依據(jù)黃曲霉毒素總量免疫親和柱操作方法過柱,使其保持以2~3 mL·min-1的速度流出[1]。待濾液全部流完后,采用10 mL 蒸餾水或去離子水進行洗滌,共洗滌2 次,保持以3~4 mL·min-1的速度流出,用1 mL 甲醇(色譜純)進行洗脫,洗脫液用0.22 μm 微孔濾器過濾后轉(zhuǎn)移至進樣瓶,用于高效液相色譜分析,測定不同水分活度的花生仁中黃曲霉毒素B1的含量[1]。
由表1可知,當(dāng)水分含量在5%~10%時,水分活度隨著水分含量的升高而升高。一般情況下,生干花生仁的水分含量在8%左右。由圖1知,水分含量與水分活度之間呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)較高,為R2=0.975 4。
圖1 花生仁水分活度-水分含量的關(guān)系曲線圖
表1 有機花生仁水分、水分活度檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
不同水分活度的花生仁中黃曲霉毒素B1的含量測定結(jié)果見表2。為了更加直觀地體現(xiàn)出花生仁水分活度與黃曲霉毒素B1含量的關(guān)系,將以上數(shù)據(jù)做了變化趨勢圖,見圖2。由圖2可知,當(dāng)花生仁水分活度值處于較低水平時,黃曲霉毒素B1含量也處在較低的水平,當(dāng)水分活度值低于0.65 時,其變化不會造成黃曲霉毒素B1含量太大的變化,當(dāng)水分活度值高于0.65 時,黃曲霉毒素B1含量有了顯著的變化,會隨著水分活度值的增加而顯著上升。由此可見,水分活度值0.65 是一個分界線,是決定黃曲霉毒素B1含量的關(guān)鍵參考值。
圖2 花生仁水分活度值與AFT B1 的關(guān)系
表2 不同水分活度值與黃曲霉毒素B1 含量統(tǒng)計表
綜上,花生仁的水分活度與黃曲霉毒素B1含量之間存在著極強正相關(guān)關(guān)系,而花生仁的水分含量與水分活度之間也存在著極強正相關(guān)關(guān)系?;ㄉ仕值母叩陀绊懫淇诟泻托誀睿指邩O易造成霉變,生成黃曲霉毒素;水分低極易造成口感干澀和表皮脫落,導(dǎo)致?lián)p耗大,成本上升。結(jié)合實際情況,經(jīng)綜合考慮,當(dāng)花生仁水分活度為0.65 時,黃曲霉毒素B1含量處于較低且穩(wěn)定水平,根據(jù)工廠生產(chǎn)實際情況,其水分值在保證安全的情況下實現(xiàn)的最大值為6.3%。因此,當(dāng)花生仁水分活度為0.65,水分含量為6.3%時,是控制黃曲霉毒素B1污染的最佳參數(shù)。
花生是最容易感染黃曲霉的農(nóng)作物之一,黃曲霉毒素對花生具有極高的親和性?;ㄉ悬S曲霉毒素主要有B1、B2、G1和G2,其中B1的毒性最強、產(chǎn)毒量最大。為確保花生的食品安全,各國制定了嚴(yán)格的黃曲霉毒素限量標(biāo)準(zhǔn),如歐盟規(guī)定直接用于食用和直接用于食品原料的花生黃曲霉毒素B1的最高限量為2 μg·kg-1,B1+B2+G1+G2的最高限量為4 μg·kg-1。日本規(guī)定花生黃曲霉毒素B1的最高限量為10 μg·kg-1[2]。我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》(GB 2761—2017)中關(guān)于花生及其制品的黃曲霉毒素B1的最高限量為20 μg·kg-1。要減少花生仁被黃曲霉侵染和產(chǎn)毒,可從以下幾點進行控制。
(1)品種篩選。篩選出對黃曲霉毒素具有品種抗性[3]的栽培品種進行種植,從源頭減少被黃曲霉侵染和產(chǎn)毒的風(fēng)險。
(2)改善土壤。土壤是黃曲霉菌賴以生存的重要環(huán)境,研究表明,花生黃曲霉感染與土壤的類型有關(guān),變性土壤比淋溶性土壤的感染少[3]??赏ㄟ^逐步改善種植土壤類型,削弱黃曲霉菌的生存能力,減少被黃曲霉菌感染。
(3)及時采收。在花生收獲前,如果接連遇到高溫干旱或大雨,就會為黃曲霉侵染創(chuàng)造良好的時機,極易被黃曲霉感染,因此,要準(zhǔn)確把握合適的采收時間及時采收。
(4)避免損傷。在花生種植、采收、加工和運輸過程中,極易受到外部力量的損傷,破殼、破皮、破半、碾壓等損傷為黃曲霉菌的侵入和生長創(chuàng)造了條件,因此避免損傷也能極大地減少黃曲霉侵染的可能。
(5)儲藏技術(shù)?;ㄉ趦Σ仄陂g,倉儲的相對濕度、儲藏溫度、倉儲時間、倉儲害蟲等因素會引起花生霉變,造成黃曲霉的侵染。依據(jù)《糧油儲藏技術(shù)規(guī)范》(GB/T 29890—2013)中的花生儲藏技術(shù)要點:花生宜以花生果形式儲藏;宜采用機械通風(fēng)、低溫或氣調(diào)儲藏;水分含量應(yīng)符合當(dāng)?shù)匕踩謽?biāo)準(zhǔn);重點防治印度谷娥的危害。因此,花生的儲藏可參照現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范執(zhí)行,以減少在儲藏環(huán)節(jié)受到黃曲霉的侵染。
(6)剔除霉變粒。黃曲霉毒素一般在花生表面上,表現(xiàn)為黃綠色霉菌,可在花生仁貯存前進行人工剔除,避免交叉污染[4-5]。
花生仁的水分含量、水分活度、黃曲霉毒素B1三者之間存在著密切的關(guān)聯(lián),有效控制其水分含量,就能影響其水分活度,進而能有效防止其發(fā)霉造成黃曲霉毒素B1污染。當(dāng)花生仁水分含量控制在6.3%或水分活度控制在0.65 以下時,是控制黃曲霉毒素B1污染的最佳參數(shù),對產(chǎn)品品質(zhì)能夠得到有效的保障。但控制花生仁的水分含量或水分活度不是保證產(chǎn)品不受黃曲霉污染、保障產(chǎn)品品質(zhì)的唯一手段,防霉措施的深入研究,從品種篩選、改善土壤、及時采收、避免損傷和儲藏技術(shù)等方面加以控制,也能有效防止黃曲霉毒素B1的污染,對產(chǎn)品的品質(zhì)控制具有重要的意義。