一种谷物霉菌毒素脱除方法
阅读说明：本技术 一种谷物霉菌毒素脱除方法 (Method for removing mycotoxin from grains ) 是由 程勐万里 孟龙 符秀迪 郭彦林 程淦 于 2020-12-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种谷物霉菌毒素脱除方法,属于生物技术与饲料加工领域,本发明将谷物与干净水按比例混合,搅拌浸提、静置分层后使用霉菌毒素吸附袋进行毒素吸附脱除。通过小孔径尼龙袋能够阻拦其他生物大分子进入,而小分子霉菌毒素能够顺利进入被载体吸附的特点提供一种脱除效果好、提升谷物质量、提高营养价值、改变副产物利用途径的霉菌毒素脱除方法。本发明旨在解决传统霉菌毒素吸附法存在的影响饲料适口性、增大饲粮灰分、降低牲畜采食量、降低饲料营养价值、吸附效果差等诸多问题,提供一种脱除效果好、提升谷物质量、提高营养价值、改变副产物利用途径的霉菌毒素脱除方法。(The invention provides a method for removing mycotoxin from cereal, which belongs to the field of biotechnology and feed processing. The small-aperture nylon bag can prevent other biomacromolecules from entering, and the small-molecule mycotoxin can smoothly enter and be adsorbed by the carrier, so that the method for removing the mycotoxin has the characteristics of good removing effect, grain quality improvement, nutritive value improvement and change of a byproduct utilization path. The invention aims to solve the problems of influence on feed palatability, increase of feed ash content, reduction of feed intake of livestock, reduction of feed nutritive value, poor adsorption effect and the like of the traditional mycotoxin adsorption method, and provides the mycotoxin removal method which has a good removal effect, improves grain quality, improves nutritive value and changes a byproduct utilization way.)
技术领域
本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种谷物霉菌毒素脱除方法。
背景技术
中国是畜牧养殖大国、人口大国。谷物粮食的质量问题直接影响畜牧养殖业的饲料质量安全问题和中国14亿人口的食品质量安全问题。在谷物粮食的质量问题中霉菌毒素问题尤为突出，根据2019年饲料及其原粮霉菌毒素污染状况分析，参照过我《饲料卫生标准》(GB 13078-2017)中的霉菌毒素限量值可知：2019年饲料、饲料原料(玉米及其副产物、小麦、饼粕类等)中均存在不同程度的霉菌毒素污染情况，特别是最受关注的呕吐毒素、玉米赤霉烯酮毒素以及黄曲霉毒素，严重者超出限量标准数十倍。2019年我国商品饲料总产量达到2.62亿吨，其中玉米用量1.78亿吨、玉米深加工行业6800万吨，小麦用量1400万吨、稻谷用量1876万吨。解决谷物的霉菌毒素污染问题，就能够从源头上明显改善粮食和牲畜肉类的食品安全问题。
呕吐毒素广泛存在于小麦、大麦、玉米等谷类作物，也污染粮食制品，属于剧毒或中等毒物，人和动物在误食被该毒素污染的粮谷类后可以产生广泛的毒性效应。人畜摄入了被呕吐毒素污染的食物/饲料后，会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、站立不稳、反应迟钝等急性中毒症状，严重时损害造血系统造成死亡。研究表明，呕吐毒素可能对免疫系统有影响，有明显胚胎毒性和一定致畸作用，它还常与其它的霉卤毒素如黄曲霉毒素共同污染农作物，进入人体后可以相互影响。近年来发现呕吐毒素可能与人类食管癌、肾病有关，对人类及动物的健康构成威胁。
黄曲霉毒素是一类化学结构类似的化合物，均为二氢呋喃香豆素的衍生物。它们存在于土壤、动植物、各种坚果中，特别容易污染花生、玉米、稻米、大豆、小麦等粮油产品，是霉菌毒素中毒性最大、对人类健康危害极为突出的一类霉菌毒素。1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质.黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用，严重时可导致肝癌甚至死亡.在天然污染的食品中以黄曲霉毒素B1最为多见，其毒性和致癌性也最强。当人摄入量大时，可发生急性中毒，出现急性肝炎、出血性坏死、肝细胞脂肪变性和胆管增生。当微量持续摄入，可造成慢性中毒，生长障碍，引起纤维性病变，致使纤维组织增生。AFT的致癌力也居首位，是目前已知最强致癌物之一。农业生产中，黄曲霉毒素超标的玉米并不少见。如果全部销毁，将会是很大的损失。目前只能将其与不超标的混合使用总的含量降到比较低的范围，但这样的做法不能用于人的食物，只能用于饲料。此外就是用于酿酒，经过蒸馏，黄曲霉毒素无法进入酒中。只是剩下的酒糟中含有很多毒素无法用来做饲料，造成严重的资源浪费。
玉米赤霉烯酮毒素主要污染玉米、小麦、大米、大麦、小米和燕麦等谷物。其中玉米的阳性检出率为45％，最高含毒量可达到2909mg/kg；小麦的检出率为20％，最高含毒量11.05mg/kg。玉米赤霉烯酮具有雌激素样作用，能造成动物急慢性中毒，引起动物繁殖机能异常甚至死亡，可给畜牧场造成巨大经济损失。主要作用于生殖系统，可使家畜，家禽和实验小鼠产生雌性激素亢进症。妊娠期的动物(包括人)食用含玉米赤霉烯酮的食物可引起流产、死胎和畸胎。食用含赤霉病麦面粉制作的各种面食也可引起中枢神经系统的中毒症状，如恶心、发冷、头痛、神智抑郁和共济失调等。
目前处理霉变谷物主要有以下三种方法：物理筛选破除法、化学降解法和生物降解法。物理消减法谷物损耗率太大约10％-30％；化学降解法会同时破坏其他多种有机营养物；生物降解法能耗高、效果差；目前最成熟有效应用最广泛的的方式是吸附法，在饲料生产或使用时直接添加吸附剂，吸附饲料中的霉菌毒素，并与之紧密结合，因而使霉菌毒素在动物消化道时不被吸收直接排出体外，达到避免霉菌毒素对动物产生危害的目的。目前常见的霉菌毒素吸附剂主要是天然硅铝酸盐(如蒙脱石),或蒙脱石与有机吸附剂(如葡甘露聚糖类)改性及复合。但该方法存在很明显的缺点：一是吸附剂的直接添加会影响饲料适口性，增大饲粮灰分，降低牲畜采食量。二是吸附剂会同时吸附维生素、矿物质等小分子营养，降低饲料营养价值。三是吸附剂混合在干燥饲粮中，无法与霉菌毒素接触发挥作用，只有在动物体内才能与霉菌毒素接触发挥吸附作用，但动物消化道内生化反应复杂，不能保证霉菌毒素的吸附效果和稳定性，因而使用效果差。
霉菌毒素含量较高的饲粮长期饲喂动物会导致其抵抗力明显降低，极易发生腹泻等疾病。多年来饲料企业都习惯在饲料中添加抗生素来预防猪腹泻等疾病。药物饲料添加剂将在2020年退出历史舞台。饲用抗生素的禁用并不是一件容易的事，随着食品安全的概念加深，霉菌毒素脱除技术在未来将会给该领域带来利好。
发明内容
本发明提供一种谷物霉菌毒素脱除方法，旨在解决传统霉菌毒素吸附法存在的影响饲料适口性、增大饲粮灰分、降低牲畜采食量、降低饲料营养价值、吸附效果差等诸多问题。通过小孔径尼龙袋阻拦其他生物大分子进入，而小分子霉菌毒素能够顺利进入被载体吸附，提供一种脱除效果好、提升谷物质量、提高营养价值、改变副产物利用途径的霉菌毒素脱除方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种谷物霉菌毒素脱除方法，包括如下步骤：
1、一种谷物霉菌毒素脱除方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、将谷物与干净水按比例混合，获得混合料液；
2)、将混合料液搅拌浸提一定时间后，停止搅拌静置分层，上层为水浊液层，下层为谷物层；
3)、提前准备好若干尼龙布袋，布袋内按比例混合若干种吸附剂，布袋封口，获得霉菌毒素吸附袋；
4)、按照吨原料重量与尼龙袋数量比将一定数量的霉菌毒素吸附袋投入上述水浊液层，搅动水浊液层或搅动霉菌毒素吸附袋，持续搅动一定时间保证吸附效果；
5)、取出霉菌毒素吸附袋，分离谷物与水浊液，将脱除毒素后的谷物干燥后保存，或直接使用脱除毒素后的谷物进入下游生产工序。
或一种谷物霉菌毒素脱除方法，包括如下步骤：
1)、将谷物与干净水按比例混合，获得混合料液；
2)、将混合料液搅拌浸提一定时间后，停止搅拌静置分层，上层为水浊液，下层为谷物，将谷物与水浊液再进行分离；
3)、提前准备好若干尼龙布袋，布袋内按比例混合若干种吸附剂，布袋封口，获得霉菌毒素吸附袋；
4)、按照吨原料重量与尼龙袋数量比将一定数量的霉菌毒素吸附袋投入分离出的水浊液中，搅动水浊液或搅动霉菌毒素吸附袋，持续搅动一定时间保证吸附效果；
5)、取出霉菌毒素吸附袋，分离谷物与水浊液，将脱除毒素后的谷物干燥后保存，或直接使用脱除毒素后的谷物进入下游生产工序。
更进一步，步骤1)中所述谷物为颗粒子实，包括玉米、小麦、稻谷，谷物与水的重量比为1:1～20。
更进一步，步骤1)中所述谷物为经粉碎处理的谷物粉，谷物粉与水的重量比为1:2～5。
更进一步，步骤1)中所述谷物为经粉碎处理的谷物粉，谷物粉颗粒大小为：30目标准筛通过率0～80％，10目标准筛通过率0～100％。
更进一步，步骤1)中所述谷物为经粉碎处理的谷物粉，谷物粉颗粒大小为：30目标准筛通过率30～50％，10目标准筛通过率100％。
7、根据权利要求1或2所述的一种谷物霉菌毒素脱除方法，其特征在于，步骤3)中所述吸附剂包括改性蒙脱石、酵母细胞壁、活性炭、麦饭石中的一种或几种。
更进一步，吸附剂颗粒度为：300目标准筛通过率1～100％，30目标准筛通过率100％；
步骤4)中所述吨原料重量与尼龙袋数量比为：1:0.1～2；持续搅动时间为：1～120分钟；
步骤2)中所述搅拌浸提时间为1～120分钟；
步骤3)中所述尼龙布袋大小尺寸为：长5～50cm、宽5～50cm；布袋孔径为：100～5000目。
优选，吸附剂为改性蒙脱石、酵母细胞壁、活性炭、麦饭石，改性蒙脱石、酵母细胞壁、活性炭、麦饭石的重量比为1:0～1：0～1：0～1；吸附剂颗粒度为：300目标准筛通过率50％～70％，30目标准筛通过率100％；
步骤4)中所述吨原料重量与尼龙袋数量比为：1:0.5～1；持续搅动时间为：10～60分钟；
步骤2)中所述搅拌浸提时间为3～30分钟；
步骤3)中所述尼龙布袋大小尺寸为：长10～20cm、宽10～20cm；布袋孔径为：2000～4000目。
更进一步，改性蒙脱石、酵母细胞壁、活性炭、麦饭石的重量比为1:0.1～0.2：0.2～0.5：0.2～0.5。
更进一步，在步骤1)的混合料液调节成碱性，如添加氢氧化钙。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)、本发明将谷物与水搅拌浸提，先将绝大部分毒素以及毒素含量高的微小颗粒溶解浸提到水浊液中，再以尼龙吸附布袋吸附水浊液中的霉菌毒素，然后将清洗浸提后的谷物投入后段工序。
(2)、本发明通过尼龙布袋将吸附剂与谷物粮食分隔开来，既保证霉菌毒素吸附效果，又不增加谷物灰分含量，在谷物投入饲料生产、饲喂之前将霉菌毒素去除并且不掺入吸附剂，不影响谷物适口性和营养价值。
(3)、本发明相比其他脱毒方法，脱毒效果更显著、在谷物深加工企业具有良好的可行性，显著提高谷物副产物的品质、降低霉菌毒素含量，使其能够用于牲畜养殖，避免粮食浪费。
(4)、本发明易操作、耗费少，适合大型生产，是最理想的霉菌毒素脱除方法。
具体实施方式
本实施例以小麦为例：
实施例1：一种谷物霉菌毒素脱除方法，包括如下步骤：
1)、选取呕吐毒素含量较高的小麦2kg，随机分为2份，每份1kg，一份用于试验、一份用于空白对照。
2)、将1kg小麦与2kg干净水混合，获得混合料液。
3)、将混合料液搅拌浸提30分钟后，停止搅拌静置分层5分钟，上层为水浊液，下层为小麦颗粒。
4)、提前准备好2只尼龙布袋，布袋尺寸10cm*10cm,布袋孔径3000目，布袋内混合改性蒙脱石10g、活性炭5g、酵母细胞壁2g，布袋封口，获得霉菌毒素吸附袋。
5)、将2只尼龙布袋投入上述水浊液中，搅动水浊液使吸附袋浸没在水浊液中旋转，持续搅动30分钟保证吸附效果。
6)、脱除毒素后的混合料液进入后工序。
实施例2：一种谷物霉菌毒素脱除方法，包括如下步骤：
1)、选取玉米赤霉烯酮毒素含量较高的小麦2kg，随机分为2份，每份1kg，一份用于试验、一份用于空白对照。
2)、将1kg小麦与3kg干净水混合，获得混合料液。
3)、将混合料液搅拌浸提10分钟后，停止搅拌静置分层5分钟，上层为水浊液，下层为小麦颗粒，将小麦颗粒与水浊液进行分离。
4)、提前准备好2只尼龙布袋，布袋尺寸10cm*20cm,布袋孔径3000目，布袋内混合改性蒙脱石9g、活性炭2g、酵母细胞壁5g、麦饭石1g，布袋封口，获得霉菌毒素吸附袋。
5)、将2只尼龙布袋投入上述水浊液中，搅动水浊液使吸附袋浸没在水浊液中旋转，持续搅动20分钟保证吸附效果。
6)、脱除毒素后的混合料液进入后工序。
实施例3：一种谷物霉菌毒素脱除方法，包括如下步骤：
1)、选取黄曲霉毒素毒素含量较高的小麦2kg，随机分为2份，每份1kg，一份用于试验、一份用于空白对照。
2)、将1kg小麦与5kg干净水混合，获得混合料液。
3)、将混合料液搅拌浸提10分钟后，停止搅拌静置分层5分钟，上层为水浊液，下层为小麦颗粒，将小麦颗粒与水浊液进行分离。
4)、提前准备好2只尼龙布袋，布袋尺寸10cm*10cm,布袋孔径4000目，布袋内混合改性蒙脱石9g、活性炭2g、酵母细胞壁5g、麦饭石1g，布袋封口，获得霉菌毒素吸附袋。
5)、将2只尼龙布袋投入上述水浊液中，搅动水浊液使吸附袋浸没在水浊液中旋转，持续搅动30分钟保证吸附效果。
6)、脱除毒素后的混合料液进入后工序。
对照例：将实施例1-3中的空白对照小麦进行与其实施例同等因素、同样步骤的操作，除了尼龙布袋内不含有吸附剂。
重复6次操作实施例一、二、三中的空白对照和实验组，收集36组小麦混合料液进行干燥粉碎，使用《食品安全国家标准食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定(GB5009.22-2016)》《食品安全国家标准食品中脱氧雪腐镰刀烯醇测定(GB5009.111-2016)》、《食品安全国家标准食品中玉米赤霉烯酮的测定(GB5009.209-2016)》方法来测定样品中各种霉菌毒素含量。从表1可以看出，与对比照组相比，实施例采用本发明提供的霉菌毒素脱除方法，可以显著降低谷物霉菌毒素的含量，提升谷物粮食品质。
表一：实验组小麦与对照组霉菌毒素检测结果对照
从上表一可以看出，与对照组相比，实施例1～3采用本发明提供的脱除毒素方法，可以大幅度降低原料中霉菌毒素的含量，其脱除霉菌毒素明显，其采取了简单的工艺实现了极高的霉菌毒素脱除率，正是目前追求的效率和建议工艺。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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