[01255063]大宗粮食加工过程中真菌毒素消减关键技术及其装备创制

真菌毒素是真菌次级代谢产物，是粮食及其制品污染物中毒性最强的一类生物毒素，严重危及人和动物安全。

据FAO统计，全球平均25%的粮食受到真菌毒素的污染。

我国是世界上受真菌毒素污染最严重的国家之一，近年来粮食及其制品的真菌毒素污染事件频发，每年由此造成的粮食损失约3100万吨。

玉米、小麦和稻米是包括我国在内的全球最易受真菌毒素污染的大宗粮食。

研究发现一：以籽粒形式存在的原粮发生真菌毒素污染超标事件，只是其中部分籽粒超标导致的;

研究发现二：真菌毒素污染是从籽粒的果皮种皮开始由表及里、主在表皮的侵蚀过程，且普遍超标率5倍以下。

基于以上研究发现，本项目创制了长期未解决的真菌毒素工业化在线消减技术和装备。

在此基础上，构建了大宗粮食全加工链的真菌毒素工业化在线消减技术和装备的集成应用模式，实现了不同粮食品种中常见的、不同污染水平的真菌毒素科学合理的在线精准削减。

产业化集成推广应用表明，此成果不仅可服务于我国粮食质量安全，而且极大地提高了大宗粮食资源的食用率、利用率和增值率，也为世界上易受真菌毒素污染的粮食生产国提供中国的方案策略和技术装备。

具体技术内容及指标如下：粮食加工可分为“初加工”（一次加工）和“深加工”（再次加工）本项目针对不同加工阶段（初加工、深加工）的物料特性和真菌毒素存在形式，设计了全加工链的工业化在线削减技术及装备。

1．粮食初加工的真菌毒素工业化在线消减技术装备光电分选技术及装备：基于真菌毒素污染小麦、玉米等粮食的光学特征差异，创制了真菌毒素污染粮食可见光和荧光分选装备，装备处理能力≥10 t/h，选净率≥90%，带出比≤1：1，分选成本≤40元/t。

搓揉刷光技术及装备：基于真菌毒素由表及里、主在表皮的污染粮食籽粒特征，设计特殊的搓柔擦刷机械运动方式，创制了粮食真菌毒素搓揉刷光机，全方位刷除籽粒表皮真菌毒素，毒素消减率≥50%、处理量≥12 t/h、单机脱毒成本≤80元/t。

臭氧降解技术及装备：在系统研究臭氧对粮食中主要真菌毒素降解行为和降解规律的基础上，创制了环境友好的转鼓式臭氧脱毒装备，转鼓内粮食籽粒在提升筋带动下翻滚旋转，与臭氧充分均匀接触，装备密闭性好，转鼓内臭氧浓度可实时控测，尾气设置臭氧淬灭装置。

处理能力≥2 t/h，破碎率≤0.3%，超标3倍以内的黄曲霉毒素B1、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮的消减率≥75%，脱毒成本≤60元/t。

粮食深加工的真菌毒素工业化在线消减技术高效吸附脱除技术：筛选出高效吸附黄曲霉毒素的吸附剂ACJ1，确定了使用其脱毒处理的最佳工艺切入点是在二次脱色后脱盐前;确定了需要脱毒处理的大米原料的黄曲霉毒素临界值为17 μg/kg;基于吸附动力学和吸附等温线，确定了以不同黄曲霉毒素污染量的大米制备淀粉糖所需ACJ1的最小使用量，实现脱毒成本的最小化（≤60元/t）。

微波消减技术：基于一级消减动力学模型，确定了以不同黄曲霉毒素污染量的大米制备米蛋白所需的最短微波时间，实现脱毒成本最小化（≤30元/t）;基于细胞毒理学实验和分子结构鉴定，确定了黄曲霉毒素的微波降解产物及其安全性，阐明了黄曲霉毒素污染大米制备米蛋白的可行性。

粮食加工过程中真菌毒素工业化在线消减技术和装备的集成应用模式以满足大宗粮食全加工链的真菌毒素防控为宗旨，以大宗粮食真菌毒素污染的工业化在线消减为目标，研发粮食加工过程中真菌毒素工业化在线消减技术和装备的集成应用模式，在确保粮食质量安全的基础上，实现大宗粮食资源的科学合理利用。

真菌毒素超标（5倍以内）的玉米、小麦，经清理分级、色选和荧光分选后，合格料直接作为口粮或再加工原料粮；富集真菌毒素污染籽粒的不合格料，则采用搓揉刷光和臭氧脱毒技术脱毒降解后达到饲料用粮的标准，综合脱毒成本≤80元/t。

砻谷碾白后黄曲霉毒素仍超标（5倍以内）的大米，经过色选和荧光分选后，合格料直接作为口粮或再加工原料；富集真菌毒素污染籽粒的不合格料，则作为深加工制备淀粉糖和大米蛋白的原料，采用高效吸附脱除和微波消减技术消减毒素，综合脱毒成本≤70元/t。

本项目所研发的真菌毒素工业化在线消减技术和消减装备均获得自主知识产权，并已在全国多个省（市和地区）的粮食企业中广泛应用。项目实施期间，获授权发明专利8项、实用新型专利7项，发表论文22篇，其中SCI收录论文10篇。培养博士5名，硕士13名。