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摘 要

为探讨臭氧降解苹果汁棒曲霉毒素对苹果汁品质的影响，我们在不同臭氧浓度（0、7.3、9.1、10.3、11.5、11.7ppm）在不同处理时间（5、10、15、20、25、30分钟）下对苹果汁各种理化指标进行测定，如pH值、可溶性固形物、浊度、有机酸、总酸度和维生素C含量。分析结果得出，臭氧处理对苹果汁pH值、可溶性固形物含量和总酸度影响不大（Pgt;0.05），但对有机酸和浊度影响较大，提高了苹果汁的色值， 尤其是对Vc含量影响显著 ，使维生素C含量下降明显。维生素C含量由200mg/100g减少到到40mg/100g,降解了80 %。因此臭氧处理对苹果汁品质影响较小，可以用于苹果汁的棒曲霉毒素的脱毒。

关键词：臭氧、苹果汁、棒曲霉毒素、品质指标、脱毒

Abstract: To investigate the effect of ozone degradation of apple juice on the quality of apple juice, in different ozone concentrations (0, 7.3, 9.1, 10.3, 11.5, 11.7ppm) in various processing time (5, 10, 15, 20, 25, 30 minutes) to the various physical and chemical indexes of apple juice, such as ph value , soluble solids, turbidity, organic acids, total acidity and vitamin C content. The results showed that the ozone treatment had little effect on the ph value, soluble solids content and total acidity of apple juice (pgt;0.05), but had a great effect on organic acid and turbidity, increased the color value of apple juice, especially the VC content, so that the vitamin C content decreased obviously. Vitamin C content decreased from 200mg/100g to 40mg/100g and degraded by 80. Therefore, the effect of ozone treatment on the quality of apple juice is small, can be used in apple juice of the aflatoxin virus.

Keywords：Ozone, apple juice, aspergillus toxin, quality index, detoxification

目录

1 前言 4

1.1 棒曲霉毒素PAT简介 4

1.2 PAT毒性 5

1.3 检测方法 5

1.3.1 微生物法 5

1.3.2 纸色谱法 5

1.3.3 高效液相色谱法 5

1.3.4 免疫学方法 5

1.4 臭氧在食品真菌毒素控制的应用 5

1.5 研究目的 6

2 材料与方法 6

2.1 试验材料 6

2.2 试验试剂 6

2.3 仪器设备 7

2.4 试验方法 7

2.4.1 提取棒曲霉素 7

2.4.2 棒曲霉素检测及标准溶液配制 7

2.5 臭氧降解对苹果汁品质影响的研究 8

2.5.1 测定pH值 8

2.5.2 测定可溶性固形物含量 8

2.5.3 测定有机酸 8

2.5.4 测定色值 8

2.5.5 测定浊度 8

2.5.6 测定总酸度 8

2.5.7 测定维生素C含量 8

3 实验结果与分析 9

3.1 臭氧处理对苹果汁pH的影响 9

3.2 臭氧处理对可溶性固形物的影响 10

3.3 臭氧处理对苹果汁有机酸的影响 11

3.4 臭氧处理对苹果汁色值的影响 13

3.5 臭氧处理对苹果汁浊度的影响 14

3.6 臭氧处理对苹果汁总酸度的影响 14

3.7 臭氧处理对苹果汁中维生素C含量的影响 15

4.结论 18

参考文献 19

致 谢 21

前言

棒曲霉毒素PAT简介

Pat是青霉素、曲霉素、裸囊菌属等多种真菌的次生代谢产物^[1]，主要存在于果汁饮品和果蔬中，尤其在其污染的苹果汁中能稳定存在。棒曲霉素又称展青霉素，化学名称为4-羟基4-氢-呋哺（3，2-碳）骈吡喃-2（6-氢）酮(4-Hy-droxy-4H-furo[3,2-C]pyran-2(6H)-one)^[2]，分子式C₇H₆O₄，相对分子量为154，熔点为110℃^[3], 最大紫外吸收波长为276nm。化学结构见图1^[4] 。

图1棒曲霉素化学结构

Fig.1 6Chemical structures of Patulin

棒曲霉素晶体呈无色棱型，易溶于水、氯仿、丙酮、乙醇及乙酸乙酯，微溶于乙醚和苯，不溶于石油醚^[5]。PAT不具备挥发性物质，在酸性下比较稳定，反之在碱性条件下容易被破坏，具有热稳定性和热抗性。

PAT毒性

棒曲霉素是一种由扩展青酶产生真菌毒素，能够在人体和动物体中引起剧烈的毒作用，会导致细胞致癌以及致突变，从而对胚胎的发育产生影响。人一旦误食会导致反胃、便血、肠胃紊乱、昏厥等症状体征。建议人每天棒曲霉素的摄取量不超过0.4μg/kg体重^[6]。世界卫生组织（World Health Organization，WHO）对食品中棒曲霉素的最低限量做了严格规定（lt;50μg L^-1）,并有不断降低的趋势^[7]。

检测方法

棒曲霉素的检测方法有微生物法、纸色谱法和高效液相色谱法^[8]和免疫学方法。

微生物法

在PAT的检测中最起初使用的方法是微生物法，它能测其含量和生物活性。需要12-15小时的检测时间，最低限时117ng/L，用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌做实验生物体，在平板上测量^[9]。测量PAT受抑制的区域的变化。在定性测定方面，微生物法比较适用的。但也存在不足之处:消耗时间较长，灵敏度不高。

纸色谱法

纸色谱法以4%的苯胼显色剂作用在含有PAT的样品环境中显色反应，把层析置于100℃条件下加热5-10min，若层析纸上呈现出桔色色带^[10]，则表示待测样品中含有PAT，纸色谱法的检测限位1-2ug。

高效液相色谱法

HPLP在食品行业中被广泛使用于PAT的分析检测，而且最常用的是反相液相色谱分析。利用有机溶剂乙酸乙酯对果汁中的PAT进行萃取，用碳酸钠进行净化，乙腈水作为流动相，在波长276nm下检测果汁样品。该方法具有较高的精密度，灵敏度和准确率。

免疫学方法

免疫学方法应用广泛于检测方面，发展迅速，前景广阔。但免疫技术抗原制备繁琐、检测成本高，且抗原分子小，易受基质影响，假阳性也可能存在^[11]。但它也在持续改善和发展，应用于快速检测，具有敏捷快速方便的优点，有着很大的潜力。

1.4 臭氧在食品真菌毒素控制的应用

臭氧（O₃）气体状态下颜色呈淡蓝色, 在常温下散发臭味，是一种不稳定性气体。臭氧是一种有毒气体，当环境中臭氧的浓度到达一定高度范围时，对人类、动物、植物都会产生危害，尤其是对人体的呼吸系统产生麻痹影响。臭氧有着极强的氧化能力，具有强烈地杀菌防腐功能，能够彻底杀死细菌和病毒，低浓度O₃有抑制霉菌生长作用^[12]。臭氧主要起了杀菌和除味的作用。

最近几年食品行业常常出现真菌毒素污染的问题，问题的解决也迫在眉睫。因此出现各种处理方法来降解真菌毒素，这时臭氧因它的强氧化性而被深入研究。它不但能够应用于食品行业中的杀菌和除味还能够降解农残。臭氧还能够脱毒，能够除去有害气体和有毒物质。对于真菌杀灭的机理是可能为臭氧破坏了真菌的细胞壁，并进而破坏细胞膜^[13]。而后发生汁液从细胞膜中流出，最后真菌发生完全死亡的现象。因此臭氧被广泛应用于真菌毒素的控制而且不会带来二次污染。

1.5 研究目的

我国是苹果生产大国，每年产量高达4000万吨，生产和销售的规模都占全世界的一半以上。苹果汁加工过程，棒曲霉素进入并且含量上升，造成真菌污染。因此降解苹果汁中的棒曲霉素迫在眉睫。目前，利用臭氧的氧化能力来降解食品中的真菌毒素被广泛研究，但大都数研究还属于初级阶段。臭氧还不能完全脱毒，因此要明确臭氧的作用机理，得出优化的臭氧脱毒工艺，了解臭氧降解对苹果汁品质（pH、可溶性固形物含量、有机酸、色值、Vc含量、总酸度和浊度）的影响。为臭氧降解在食品真菌毒素的脱毒方面提供更可信的实验数据基础。

2 材料与方法

2.1 试验材料

浓缩苹果汁

2.2 试验试剂

2.3 仪器设备

2.4 试验方法

2.4.1 提取棒曲霉素

首先在60ml分液漏斗中加入10ml添加了棒曲霉素的苹果汁，然后加入20ml乙酸乙酯，摇晃均匀，静置分层，取下层果汁，上层乙酸乙酯。萃取3次，合并在一起。在40 ℃下减压蒸馏到干燥，用10ml的0.1%甲酸溶液对干燥物进行溶解，并过滤，此溶液注入样品瓶，即HPLC待测样。

2.4.2 棒曲霉素检测及标准溶液配制

本实验采用的仪器是安捷伦高效液相色谱型号Agilent 1260。色谱条件：色谱柱（柱长100mmX内径4.6nm；粒径3.5μm），波长276nm，温度控制在30℃，设置流速0.75 mL/min，调整进样体积为20 μL。0.1%的甲酸和乙腈作为流动相，比例为95:5。

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