等离子体活化水清洗降解花生中黄曲霉毒素B1的机制与应用研究

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Food Chemistry 8.5

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  针对花生油中强致癌物黄曲霉毒素B1(AFB1)污染难题,研究人员创新性采用等离子体活化水(PAW)清洗技术,系统探究了AFB1降解效率、产物毒性及花生品质影响。研究发现PAW通过1O2/H2O2/ONOO?等活性组分实现88.5%降解率,形成低毒产物,且对花生油酸价(AV)、丙二醛(MDA)等指标无显著影响,为食用油安全生产提供了绿色解决方案。

  

花生作为全球重要的油料作物,其加工产物花生油因富含不饱和脂肪酸和生育酚而广受欢迎。然而,黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1, AFB1)的污染问题始终如悬在食品安全领域的一把利剑——这种被世界卫生组织列为1类致癌物的真菌毒素,在花生种植和储存过程中极易滋生,中国标准规定其在花生中的限量必须低于20 ppb。传统降解方法如辐照、化学试剂等存在二次污染、成本高昂等缺陷,开发高效环保的脱毒技术迫在眉睫。

郑州大学第一附属医院科研创新团队联合广州市花都区人民医院的研究人员独辟蹊径,将等离子体活化水(Plasma-Activated Water, PAW)这一新兴技术引入花生清洗环节。该研究发表于《Food Chemistry》,首次系统评估了PAW对花生油生产全链条中AFB1的清除效果:不仅关注原料脱毒,还创新性考察了清洗废水的净化潜力。

研究采用空气等离子体处理制备PAW,通过光学发射光谱(OES)鉴定到N2、NOγ等特征峰,证实其富含活性氧氮物种(RONS)。关键技术包括:HPLC定量AFB1降解率、LC-MS/MS解析产物结构、特异性淬灭剂锁定关键活性组分,以及花生油AV/MDA/FA等品质指标检测。

降解效率与机制
PAW处理30分钟可使纯AFB1溶液降解率达88.5%,花生模型达87.6%。淬灭实验揭示单线态氧(1O2)、过氧化氢(H2O2)和过氧亚硝酸根(ONOO?)是核心降解介质,它们攻击AFB1的呋喃环和香豆素骨架,经LC-MS/MS鉴定产生6种低毒性产物。

环境效益突破
PAW清洗废水中的AFB1浓度显著降低,较传统清洗减少92.3%的毒素排放,实现了"原料-废水"双重净化。

品质保障
经PAW处理的花生油中AV值(酸价)、MDA(丙二醛)含量与对照组无统计学差异,脂肪酸组成保持稳定,证明技术对油脂品质无负面影响。

该研究开创性地将PAW技术与农产品加工清洗环节结合,不仅为花生油安全生产提供了可工业化应用的解决方案,其"绿色脱毒-废水净化"双效合一的特点更契合可持续发展理念。研究团队特别指出,该技术可直接整合至现有花生油生产线,仅需将普通清洗水替换为PAW即可实现高效脱毒,具有显著的经济和社会效益。未来研究将聚焦于PAW处理参数的标准化及其在大规模生产中的应用验证。

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