花生加工全程防“毒”
 

文章来源:农产品加工研究所作者: 点击数:发布时间:2016-12-29【字体:   

团队成员在国家科技支撑计划等项目的支持下,历经10年攻关,突破花生加工黄曲霉毒素防控科技瓶颈,研发了植物精油抑菌剂和换向通风干燥抑制技术;发明了霉变花生激光分选技术;研制了臭氧蒸炒—碱炼—改性吸附—紫外照射花生油脱毒关键技术和装备,建立了花生加工黄曲霉毒素全程安全防控技术体系。在山东鲁花集团等5家大型企业示范应用,受到企业用户和消费者的一致认可和好评。5年来累计创造直接经济效益67.67亿元,新增利税9.01亿元。
  花生是我国第二大油料作物和重要的出口创汇农产品,其总产量和出口量均居世界首位。花生及其制品深受消费者的喜爱,但花生制品黄曲霉毒素污染却非常严重,危害我国人民的身体健康,制约我国花生出口贸易。
  “粮油真菌毒素污染已经成为制约我国农业生产、经济发展和国际贸易的重要瓶颈因素,严重影响我们的粮食安全和食品安全。”中国农业科学院农产品加工研究所研究员刘阳在接受《农民日报》采访时指出。传统加工工艺很难有效地去除毒素,致使产品难以达到食用标准,大大制约了花生加工产业的发展和出口贸易,花生加工环节的黄曲霉毒素防控是花生加工企业迫切希望解决的一个难点,亟待攻关和突破。
  作为团队首席专家,刘阳带领的加工化学危害物控制创新团队,长期以花生等大宗农产品有害物的形成、迁移和预防控制为主要研究方向,先后开展了粮油作物在种植、收获、贮藏、加工过程中黄曲霉毒素、镰刀菌毒素控制技术研究与示范,在江西樟树建立了“粮油真菌毒素控制技术研究”示范花生加工基地,多项花生加工黄曲霉毒素防控关键技术已示范推广,应用效果良好。

花生黄曲霉毒素生防菌剂示范应用现场


技术集成示范现场


技术集成示范现场

粮油快速干燥、贮藏设备和设施示范应用现场


刘阳研究员讲解毒素检测现场


刘阳研究员讲解霉变分选现场


霉变谷物分选设备示范应用现场


真菌毒素解毒酶制剂示范应用现场


  黄曲霉毒素去除难
  花生作为食用油和食品原料的重要来源,是我国重要的经济作物,常年种植面积7000多万亩,而中国花生总产量自1997年以来,一直保持着世界第一的位置。目前中国主要油料作物价格除花生外均高于国际价格,花生在国际市场上具有价格优势。随着经济全球化和国际贸易活动的增强,中国花生出口面临更为激烈的国际竞争,充分利用国内丰富的花生资源,提高花生加工制品的科技含量和附加值,是提高我国花生制品在国际市场竞争力的迫切需求。然而,花生加工黄曲霉毒素的污染问题制约了花生制品在国际市场的竞争力。
  黄曲霉毒素因其强毒性和致癌性,名列生物毒素毒性之首,是最重要的食品污染物之一。而黄曲霉毒素结构非常稳定,高温、强酸等条件都很难将其破坏,因此传统的花生加工工艺很难去除。众多难题亟待解决,团队感觉重任在肩,怀着强烈的使命感,努力拼搏建立花生加工黄曲霉毒素全程安全防控技术体系,增强我国花生加工技术含量和花生制品国际竞争力。

  理论与实践结合,推动防控技术创新
  霉变的食物一旦不小心食用,轻则呕吐、重则致癌、甚至死亡,因为这些霉变的食物中含有一种危害人类健康的“隐形杀手”——真菌毒素,其中黄曲霉毒素毒性最强。为解决花生加工黄曲霉毒素的危害,必须先弄清楚这个“隐形杀手”,到底怎么来的,又是如何通过食物链,一步步接近我们,危害我们的身体。
  黄曲霉毒素是曲霉属的黄曲霉、寄生曲霉产生的一种代谢物。花生是黄曲霉菌最喜欢的寄主之一。不仅在花生的种植阶段,而且在储藏加工过程中也会发生黄曲霉的侵染并产生黄曲霉毒素, 而传统的加工技术很难将其去除。
  由于我国花生加工产业长期存在黄曲霉毒素防控机制不清、控制和脱毒技术缺乏、装备落后等突出问题,严重制约着花生产业的健康发展。刘阳带领团队,坚持理论与实践结合,理论指导实践,努力实现理论专业化,最终迈向实践专业化。团队构建了霉菌单细胞纳米光纤生物传感检测平台,结合前沿科技,建立了黄曲霉毒素防控和脱毒理论体系,为花生加工黄曲霉毒素全程安全防控奠定了理论基础。从源头入手,将霉菌扼杀在摇篮中,让霉菌不宜在花生上生长,是防控花生加工黄曲霉毒素污染的关键。团队采取了两步走的策略解决霉菌侵染的难题。
  一步是不让霉菌长起来。霉菌抑制剂是个不错的选择,众所周知,多种抑菌农药已广泛用于田间,但是抑菌农药无法做到无毒,很难应用于花生加工中。刘阳说,探索无毒安全的技术产品是团队的宗旨,有毒的东西宁肯弃之不用、另觅他法,也不给花生加工带来另外的潜在危害。经过长期谨慎考量、筛选优化,最终研发出了花生黄曲霉毒素植物复合精油抑菌剂,对黄曲霉毒素的抑制率达到98%,可有效替代目前所用剧毒、易燃的化学杀菌剂磷化氢。
  另一步是让花生不易感染霉菌。含水量很低的花生不易感染霉菌,刚收获的花生含水量高,霉菌很容易侵染。如何让花生快速的干燥,在霉菌来不及侵染前,让花生自己先穿上一层保护的 “外衣”,是解决问题的关键。针对花生集中收获后水分高,易霉变并产生黄曲霉毒素的特点,团队研发了高水分花生换向通风干燥技术,创制了花生换向通风干燥设备,烘干不均匀度降低60%,耗能成本降低80%-90%,有效地防控花生加工黄曲霉毒素污染。

  安全防控,屡获成功
  花生加工过程各个阶段都有可能引起霉菌污染和产生黄曲霉毒素,为做到花生加工黄曲霉毒素全程安全防控,有效地剔除霉变花生是其重要的一环。团队发明了霉变花生激光分选技术与装备,霉变花生剔除率达到99.2%,与色选技术相比剔除准确率提高49%,有效地保障了花生加工的安全。
  对花生油黄曲霉毒素超标的难题,花生油脱毒是保证花生油产品质量与安全的一个重要环节。团队创建了臭氧蒸炒—碱炼—改性吸附—紫外照射花生油脱毒关键技术、产品和装备,建立了花生油生产中黄曲霉毒素高效、安全脱毒技术体系,与现有花生油生产工艺相比脱毒率由42%提高到95%以上,能确保将黄曲霉毒素B1超标1倍(40μg/kg)花生油中的毒素完全脱除;实现了花生油生产黄曲霉毒素脱毒技术的革新,解决了脱毒技术落后、装备缺乏的难题。
  花生加工黄曲霉毒素全程安全防控技术成果在山东鲁花集团等5家大型企业的成功示范,具有良好的带动作用,助推科技成果广泛应用,为全程解决花生加工黄曲霉毒素污染问题,发挥了极其重要的作用。团队希望能多与企业进行技术合作、不懈攻关,研制出更多真菌毒素防控新技术产品,并且加快安全、高效、成熟的真菌毒素防控技术的推广和普及,为确保我国花生制品安全和保障花生产品出口做出贡献。