臭氧降解苹果汁棒曲霉素效果的研究

论文总字数：12310字

摘 要

:为研究臭氧降解苹果汁棒曲霉毒素（Patulin，PAT）的影响因素，本论文通过单因素实验对苹果汁稀释倍数、臭氧处理时间、臭氧浓度、PAT初始浓度、果汁PH值等影响PAT紫外降解效果的因素进行研究。分析结果显示，，当稀释度为1:5时，苹果汁中PAT残留量为68.14 μg/L，降解率达到65.70%，降解效果显著。此外，增加臭氧处理时间，降解率增加明显，在10min时达到最大值；增加臭氧浓度也能有效降解PAT，在10mg/L时效果最好。PAT初始浓度则是在300 μg/L后，使得PAT降解率呈下降趋势，当PAT初始浓度在100~300 μg/L之间时，PAT保持较好的降解效果；当pH值大于4.5时，臭氧降解效果衰弱，溶液pH值为3.5~4.5时，PAT降解效果较好，pH值为4.5时，降解率达到69.8%。综上所述：臭氧降解萍果汁中PAT效果显著，因此可以用于苹果汁中棒曲霉毒素的脱除。

关键词：苹果汁，棒曲霉素，臭氧脱毒

Abstract: In order to study the influencing factors of degrading patulin in apple juice by ozone, apple juice dilution times, ozone treatment time, ozone concentration, PAT initial concentration, and pH of juice were used to explore their effects. The results showed that the degradation rate of patulin reached 65.70%, as the dilution ratio was 1:5, the PAT residue in apple juice was 68.14 μg/L. The degradation effect was significant. In addition, the increase of ozone treatment time, the degradation rate increased significantly, and reached a maximum at 10min; Increasing ozone concentration can also effectively degrade PAT, and the best effect at 10mg/L. The initial concentration of PAT is 300 μg/L, which makes the PAT degradation rate show a decreasing trend. When the initial concentration of PAT is between 100~300 μg/L, PAT maintains a good degradation effect; when the pH value is greater than 4.5, the degrading effect of ozone is weak. When the pH value of the solution is 3.5 to 4.5, the degradation of PAT is good. When the pH is 4.5, the degradation rate is 69.8%. To sum up: Ozone degrades PAT in fruit juice and has a significant effect, so it can be used for the removal of patulin in apple juice.

Keywords: apple juice, patulin,ozone detoxification

目 录

1 前言 4

1.1 棒曲霉素简介 4

1.2 浓缩苹果汁中棒曲霉素的来源 5

1.3 棒曲霉素的毒性 6

1.4 棒曲霉素的限量标准 6

1.5 棒曲霉素污染情况 7

1.6 棒曲霉素降解研究 7

1.7 臭氧在食品真菌毒素控制中的研究 7

1.8 本课题主要研究内容 7

2 材料与方法 8

2.1 试验材料 8

2.2 主要试剂 8

2.3 主要仪器设备 8

2.4 试验方法 8

2.4.1 棒曲霉素的提取 8

2.4.2 棒曲霉素检测及标准溶液配制 9

2.4.3 苹果汁中棒曲霉素臭氧降解单因素实验研究 9

3 结果与分析 10

3.1 高效液相色谱法测定棒曲霉素 10

3.1.1 PAT色谱图和标准曲线 10

3.2 苹果汁中棒曲霉素臭氧降解单因素实验研究 11

3.2.1 苹果汁稀释倍数对臭氧降解PAT效果的影响 11

3.2.2 处理时间对苹果汁中PAT臭氧降解效果的影响 12

3.2.3 臭氧浓度对苹果汁中PAT降解效果的影响 12

3.2.4 PAT初始浓度对苹果汁中PAT降解效果的影响 13

3.2.5 果汁pH对苹果汁中PAT降解效果的影响 14

3.3 讨论 14

参考文献 16

致谢 17

1 前言

据统计世界上生产苹果的国家有80多个，年产量大于等于100万吨的主产国有12个，包括中国、美国、土耳其、意大利、法国、波兰、德国、俄罗斯、智利、阿根廷、日本、巴西^[1]。其中我国的苹果产量在世界上排名第一，种植面积和产量均居世界首位。最近几年，果蔬汁饮料以其天然、营养丰富、有益健康的产品特质吸引了越来越多的消费者。我国浓缩苹果汁行业的健康发展与千千万万农户的利益息息相关，产业涉及到陕西、山东、山西、河南、甘肃、辽宁等十多个省市，并且浓缩苹果汁的对外销售在苹果产业中占据着重要份额^[2]。随着西部大开发的深入，我国苹果汁出口量日益增加。但果汁中棒曲霉素的超标严重影响了我国浓缩苹果汁的对外销售量。世界上大多数国家都对果汁中棒曲霉素的最大含量做了规定。浓缩苹果汁加工过程中预防控制产品棒曲霉素的含量是发展苹果汁浓缩加工的首先要解决的一块大石头，也是世界各国果汁加工企业面临的头等食品安全问题。

1.1 棒曲霉素简介

棒曲霉素属于真菌毒素的一类有毒化合物，是由青霉属（P.patulum）、土生青霉（P.terrestre）、扩张青霉（P.expansum）、棒曲霉（Aspergillum clavatus）、丝衣霉和棒型青霉（P.claviform）等在内的共计3属16种真菌产生的一种次级代谢物。棒曲霉素化学式为C₇H₆O₄，英文名patulin，学名是4-羟基4-氢-呋哺（3，2-碳）骈吡喃-2（6-氢）酮，最大的紫外吸收波长为276nm，分子量为154.12014，熔点是110.5~112℃^[3]。图1为棒曲霉素化学结构图。

图1棒曲霉素化学结构

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