本發(fā)明涉及一種操作簡(jiǎn)單、制作成本低的利用酸性電解水消降谷物中嘔吐毒素的方法。
背景技術(shù)：
：嘔吐毒素，學(xué)名脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，簡(jiǎn)稱don，是由小麥赤霉病菌禾谷鐮刀菌復(fù)合群產(chǎn)生的單端孢霉烯族毒素，具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。don可以干擾核糖體肽基轉(zhuǎn)移酶的活性，阻礙核糖體循環(huán)、抑制蛋白質(zhì)的合成，引起頭疼、頭暈、嗜睡、嘔吐、食欲喪失、腸道損傷、腹瀉、中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、共濟(jì)失調(diào)、皮膚壞死、胃腸功能障礙、免疫功能障礙等癥狀。嘔吐毒素被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世衛(wèi)組織定位最危險(xiǎn)的自然發(fā)生污染物，被列入國(guó)際研究的優(yōu)先地位，嚴(yán)重危害人畜的安全。赤霉病是引起小麥等谷物嘔吐毒素污染的主要原因，廣泛分布于溫暖潮濕地區(qū)。在我國(guó)赤霉病發(fā)生區(qū)域過(guò)去主要集中于長(zhǎng)江中下游地區(qū)、華南冬麥區(qū)和東北春麥區(qū)，近年來(lái)在黃河流域及其附近區(qū)域也有發(fā)生，逐漸向北拓展蔓延。每年因赤霉病危害損失的小麥產(chǎn)量200-300萬(wàn)噸，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并嚴(yán)重危害人和動(dòng)物的健康。為了嚴(yán)格控制食品安全，保障人和動(dòng)物的健康，并且減少巨大的經(jīng)濟(jì)損失，研發(fā)和改進(jìn)消降嘔吐毒素的方法一直是學(xué)者研究的重大課題。基于近年來(lái)對(duì)嘔吐毒素的生物合成、發(fā)病過(guò)程、病理研究和檢測(cè)方法等方面的大量研究，目前用于嘔吐毒素消降的方法主要有物理法、化學(xué)法、生物法等。1.物理法物理法主要包括機(jī)械加工法、高溫滅菌、低溫滅菌以及輻照法，其中機(jī)械加工法對(duì)嘔吐毒素的脫除效果較低。輻照法是利用電子束照射或γ射線照射引發(fā)的分子內(nèi)部反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)毒素的脫除。高溫和低溫滅菌法的原理相似，都是通過(guò)改變溫度，導(dǎo)致毒素的降解。2.化學(xué)法化學(xué)法一般是利用化學(xué)試劑對(duì)麥粒進(jìn)行洗滌，從而對(duì)嘔吐毒素進(jìn)行降解。比較常用到的化學(xué)試劑有碳酸鈉、亞硫酸氫鈉、臭氧、雙氧水或石灰水，這種方法脫除毒素不完全，而且可能會(huì)造成二次污染，并影響小麥等谷物的食用品質(zhì)。3.生物法生物法包括微生物防治、轉(zhuǎn)基因法和生物酶解法。微生物防治法一般在田間進(jìn)行，主要是利用細(xì)菌或者真菌對(duì)嘔吐毒素產(chǎn)生抑制作用。轉(zhuǎn)基因法是基于基因工程技術(shù)的一種方法，對(duì)小麥進(jìn)行基因轉(zhuǎn)錄，從而產(chǎn)生抗嘔吐毒素的基因，從根本上防止毒素的產(chǎn)生。但是轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體的研究尚未明了，轉(zhuǎn)基因食品安全目前受到人們的擔(dān)憂。酶解法主要是選用特種酶，利用其降解作用，使得嘔吐毒素受到破壞或降低其毒性，具備有效性、專一性等優(yōu)點(diǎn)。但是其費(fèi)用高，效果不穩(wěn)定制約著該方法的應(yīng)用，且酶解后的產(chǎn)物化學(xué)結(jié)構(gòu)還不明了、無(wú)法定性嘔吐毒素降解酶的降解效率、生物發(fā)酵法生產(chǎn)的降解酶活性不高，有待進(jìn)一步研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種利用酸性電解水消降小麥籽粒中嘔吐毒素的方法，具有簡(jiǎn)單可行、處理成本低、安全無(wú)毒、無(wú)污染殘留等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種利用酸性電解水消降作物中嘔吐毒素的方法，其特征在于：將酸性電解水與嘔吐毒素污染谷物以質(zhì)量比例為2-10:1的比例混合接觸后，去除酸性電解水得到消降嘔吐毒素的谷物；所述酸性電解水的制備方法為：在隔膜為陽(yáng)離子交換膜的電解槽中，陰陽(yáng)兩極均為惰性電極，從電解槽的入水口連續(xù)通入濃度為0.04-0.1kg/lnacl水溶液，流速為5.5-6.7l/min，設(shè)定電解槽電流為8.2-9.0a，施加電壓9v，電解nacl水溶液，通過(guò)調(diào)配陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量，收集ph值范圍在2.5-6.5陽(yáng)極產(chǎn)物即為所述酸性電解水。進(jìn)一步，本發(fā)明所述調(diào)配陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量可通過(guò)調(diào)節(jié)陰極產(chǎn)物出水閥或陽(yáng)極產(chǎn)物出水閥的流速實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，本發(fā)明采用上述酸性電解水的制備方法制得的酸性電解水的氧化還原電位為1097-1120mv，有效氯濃度為30-80ppm，ph2.5-ph6.5。進(jìn)一步，本發(fā)明所述嘔吐毒素污染谷物為嘔吐毒素污染的小麥、大麥或玉米。進(jìn)一步，本發(fā)明所述嘔吐毒素污染谷物所述嘔吐毒素為脫氧雪腐鐮刀菌烯醇。進(jìn)一步，本發(fā)明所述嘔吐毒素污染谷物所述嘔吐毒素包括但不限于嘔吐毒素，還可為3-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇和15-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、雪腐鐮刀菌烯醇等單端孢霉烯族毒素。進(jìn)一步，本發(fā)明所述酸性電解水與嘔吐毒素污染谷物的混合接觸時(shí)間為5-75min。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的利用酸性電解水消降作物中嘔吐毒素的方法推薦為：將酸性電解水與嘔吐毒素污染谷物以質(zhì)量比例為2-10:1的比例混合接觸后，去除酸性電解水得到嘔吐毒素消降的谷物去除堿性電解水得到嘔吐毒素消降的谷物，再將得到嘔吐毒素消降的谷物再用所述酸性電解水混合接觸，去除酸性電解水，重復(fù)1-3次，最終得到目標(biāo)產(chǎn)物嘔吐毒素消降的谷物。進(jìn)一步，本發(fā)明所述酸性電解水與所述嘔吐毒素污染谷物的混合方式為浸泡或?qū)⑺嵝噪娊馑畬?duì)嘔吐毒素污染谷物進(jìn)行持續(xù)的淋洗。進(jìn)一步，本發(fā)明所述酸性電解水的制備方法中：電解槽為樹(shù)脂材料，居于槽中間的隔膜將其分成陽(yáng)極和陰極兩部分，隔膜材料為陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而陰離子不能通過(guò)，即只有氫離子(h+)和鈉離子(na+)可以通過(guò)，而氯離子(cl-)和氫氧根離子(oh-)則不能通過(guò)，這樣可以避免陰陽(yáng)兩極的離子溶液混合。陽(yáng)極和陰極均為惰性電極，電極材料均為在鈦板上面燒結(jié)含鉑、銥和釕等重金屬成分。電解時(shí)陰、陽(yáng)極發(fā)生如下的電化學(xué)反應(yīng)：陽(yáng)極：2h2o→o2+4h++4e-2cl-→cl2+2e-cl2(aq)+h2o→hcl+hcloh2o→h++·oh+e-·oh+·oh→h2o2h2o2→o2+2h++2e-陰極：2h2o+2e-→h2+2oh-進(jìn)一步，所述電解劑nacl水溶液通過(guò)外置的一個(gè)脈沖計(jì)量泵從電解劑箱泵入后與過(guò)濾軟化后的自來(lái)水混合在一起，混合溶液中nacl濃度為0.04-0.1kg/l，并通過(guò)電解槽下端的入水口同時(shí)到達(dá)陰極和陽(yáng)極并進(jìn)行電解制備。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：1、本發(fā)明提供一種利用酸性電解水消降小麥籽粒等谷物中嘔吐毒素的方法，操作簡(jiǎn)單可行、處理成本低、安全無(wú)毒、無(wú)污染殘留，不會(huì)對(duì)人體造成任何傷害等優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明中用酸性電解水處理后的小麥籽粒等谷物，沒(méi)有出現(xiàn)破皮等外觀變化的情況，且其水分含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量等主要品質(zhì)指標(biāo)無(wú)變化，小麥籽粒中嘔吐毒素的消降率達(dá)到80％以上。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。以下實(shí)施例所用自來(lái)水皆先經(jīng)過(guò)砂濾、碳濾，過(guò)濾棉進(jìn)行過(guò)濾，從而去除自來(lái)水中細(xì)小的顆粒雜質(zhì)和游離氯，然后經(jīng)過(guò)反滲透膜凈化，去除掉自來(lái)水中鈉、鎂、鈣等金屬離子和其它陽(yáng)離子，去除氟、氯、硝酸根、亞硝酸根、硫酸根等陰離子。實(shí)施例1在電壓9v、電流8.2a、nacl電解劑溶液濃度0.08kg/l的條件下，控制電解劑溶液進(jìn)入電解槽的總流速為6l/min，通過(guò)調(diào)配電解槽中陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量,調(diào)節(jié)堿性電解水出水閥(即陰極產(chǎn)物出水閥)流速為5.2l/min、酸性電解水出水閥(即陽(yáng)極產(chǎn)物出水閥)流速為0.8l/min，得到氧化還原電位1097mv、有效氯濃度為60ppm、ph為2.5的酸性電解水。實(shí)施例2在電壓9v、電流8.9a、nacl電解劑溶液濃度0.1kg/l的條件下，控制電解劑溶液進(jìn)入電解槽的總流速為5.8l/min，通過(guò)調(diào)配電解槽中陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量,調(diào)節(jié)酸性電解水出水閥流速為3.1l/min、堿性電解水出水閥流速為2.7l/min，得到氧化還原電位1109mv、有效氯濃度為80ppm、ph為3.5的酸性電解水。實(shí)施例3在電壓9v、電流為8.7a、nacl電解劑溶液濃度0.094kg/l的條件下，控制電解劑溶液進(jìn)入電解槽的總流速為5.7l/min，通過(guò)調(diào)配電解槽中陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量,調(diào)節(jié)酸性電解水出水閥流速為3.6l/min、堿性電解水出水閥流速為2.1l/min，得到氧化還原電位1110mv、有效氯濃度為70ppm、ph為4.5的酸性電解水。實(shí)施例4在電壓9v、電流為8.6a、nacl電解劑溶液濃度0.094kg/l的條件下，控制電解劑溶液進(jìn)入電解槽的總流速為5.6l/min，通過(guò)調(diào)配電解槽中陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量,調(diào)節(jié)酸性電解水出水閥流速為4.2l/min、堿性電解水出水閥流速為1.4l/min，得到氧化還原電位1111mv、有效氯濃度75ppm、ph為5.5的酸性電解水。實(shí)施例5在電壓9v、電流為8.3a、nacl電解劑溶液濃度0.1kg/l的條件下，控制電解劑溶液進(jìn)入電解槽的總流速為5.5l/min，通過(guò)調(diào)配電解槽中陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的混合量,調(diào)節(jié)酸性電解水出水閥流速為4.8l/min、堿性電解水出水閥流速為0.7l/min，得到氧化還原電位1106mv、有效氯濃度為80ppm、ph為6.5的酸性電解水。實(shí)施例6：酸性電解水消降小麥籽粒中嘔吐毒素的消降效果(1)準(zhǔn)備材料：已經(jīng)霉變的小麥、按照實(shí)施例4制備得到的ph為5.5的酸性電解水與自來(lái)水(對(duì)照)。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：稱取3組上述霉變小麥籽粒，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30g，都均勻地放置在相同的三角錐形瓶中。3組小麥樣品分別進(jìn)行處理為：未處理、以自來(lái)水與小麥籽粒質(zhì)量比為6:1的比例加入自來(lái)水、以實(shí)施例4制備得到的ph為5.5的酸性電解水與小麥籽粒質(zhì)量比為6:1的比例加入酸性電解水，將3組小麥樣品放置在室溫下浸泡45min，然后將小麥籽粒在45℃的烘箱中烘干，采用國(guó)標(biāo)sn/t1571-2005測(cè)定小麥籽粒中嘔吐毒素的含量，其結(jié)果見(jiàn)表1。表1酸性電解水對(duì)小麥籽粒的嘔吐毒素消降效果由表1可知，未任何處理的小麥籽粒，其嘔吐毒素的含量為3.81mg/kg±0.18mg/kg，而經(jīng)過(guò)自來(lái)水浸泡后的小麥籽粒中嘔吐毒素含量為3.40mg/kg±0.04mg/kg，毒素含量略有減少，效果不顯著。經(jīng)過(guò)酸性電解水處理的小麥籽粒中嘔吐毒素含量1.62mg/kg±0.09mg/kg，毒素含量減少大，說(shuō)明酸性電解水對(duì)嘔吐毒素的消降效果很好。實(shí)施例7：對(duì)嘔吐毒素污染小麥籽粒與酸性電解水的作用ph、料液比、作用時(shí)間與期間換水頻率進(jìn)行嘔吐毒素的消降效果檢測(cè)。準(zhǔn)備材料：嘔吐毒素污染小麥籽粒、按照上述實(shí)施例1、2、3、4、5分別制備得到的ph為2.5、3.5、4.5、5.5和6.5的酸性電解水。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將嘔吐毒素污染小麥籽粒分成5組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30g，分別裝進(jìn)相同的15個(gè)反應(yīng)容器中，然后按照液料比為6:1向每組分別添加實(shí)施例1、2、3、4、5制備得到的ph為2.5、3.5、4.5、5.5和6.5的酸性電解水，在室溫下浸泡45min，其結(jié)果見(jiàn)下表2。表2不同ph對(duì)小麥籽粒嘔吐毒素的消降效果ph2.53.54.55.56.5嘔吐毒素消降率(％)30.32±0.1146.19±0.0946.98±0.1457.48±0.1848.29±0.04由表2可知，酸性電解水的ph在2.5至5.5范圍內(nèi)，其對(duì)小麥籽粒中嘔吐毒素的消降率隨著ph的增大而增大，且在ph為5.5時(shí)達(dá)到最大值，但是后面隨著ph的增大，其消降率減小，因而得出當(dāng)ph為5.5時(shí)，酸性電解水對(duì)嘔吐毒素污染小麥籽粒中嘔吐毒素的消降效果最佳。(2)將嘔吐毒素污染小麥籽粒分成5組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30g，然后在室溫條件下，將ph為5.5的酸性電解水按照液料比為6:1置于裝有小麥籽粒的錐形瓶中混合，其混合時(shí)間分別為15、30、45、60、75min，結(jié)果見(jiàn)下表3。表3酸性電解水與小麥籽粒不同混合時(shí)間對(duì)嘔吐毒素的消降效果時(shí)間(min)1530456075消降率(％)56.95±0.0476.25±0.0279.40±0.0278.48±0.0178.87±0.02由表3可知，隨著酸性電解水與小麥籽粒混合的時(shí)間延長(zhǎng)，其消降效果增強(qiáng)，但是在45min時(shí)，消降率達(dá)到最高，后面隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，消降率并沒(méi)有顯著增大，因而得出時(shí)間在45min時(shí)，其消降效果最佳。(3)將嘔吐毒素污染小麥籽粒分成5組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30g，然后在室溫條件下，將ph為5.5的酸性電解水按照液料比為2:1、4:1、6:1、8:1和10:1與嘔吐毒素污染小麥籽粒混合，混合時(shí)間45min，結(jié)果見(jiàn)下表4。表4酸性電解水與小麥籽粒不同混合料液比對(duì)嘔吐毒素的消降效果料液比1:21:41:61:81:10消降率(％)31.5±0.0357.48±0.0268.11±0.0369.03±0.0369.29±0.02由表4可知，在液料比在2:1-6:1的范圍內(nèi)，隨著酸性電解水和小麥籽粒混合的液料比的增大，其消降率也在不斷增加，其后液料比增大，消降效果并不會(huì)持續(xù)地顯著增強(qiáng)，因而得出，在料液比為6:1時(shí)，其消降效果最佳。(4)將嘔吐毒素污染小麥籽粒分成3組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30g，在室溫條件下，將ph為5.5的酸性電解水置于裝有小麥籽粒的錐形瓶中混合45min，料液比1:6，期間三份分別調(diào)換新配置的酸性電解水1次、2次、3次，結(jié)果見(jiàn)下表5。表5酸性電解水與小麥籽粒混合時(shí)不同換水次數(shù)對(duì)嘔吐毒素的消降效果次數(shù)123消降率(％)65.09±0.0171.65±0.0172.44±0.01由表5可知，堿性電解水與嘔吐毒素污染小麥籽粒混合45min期間，隨著更換新配置的堿性電解水的次數(shù)增大，其對(duì)嘔吐毒素的消降率也增大，但是換水次數(shù)為3時(shí)，其消降率并沒(méi)有顯著增強(qiáng)，因而得出，更換電解水次數(shù)為2時(shí)，其對(duì)嘔吐毒素的消降效果最佳。當(dāng)前第1頁(yè)12