[01509463]花生加工黄曲霉毒素全程绿色防控技术及应用

我国花生黄曲霉毒素污染严重,威胁我国食品安全、制约花生出口贸易、并造成巨大经济损失。黄曲霉毒素具有强毒性和致癌性,严重威胁人体健康;2002-2011年,花生黄曲霉毒素超标事件占我国食品出口欧盟总违例事件的34.5%,成为制约我国食品出口贸易的首要因素;我国每年因花生黄曲霉毒素污染造成经济损失累积超过100亿元。我国花生加工黄曲霉毒素控制中长期存在黄曲霉毒素防控机制不清、控制和脱毒技术缺乏、装备落后等突出问题,严重制约花生加工产业健康发展。该项目在国家科技支撑计划等支持下,突破了花生加工黄曲霉毒素防控科技瓶颈,建立了全程绿色防控技术体系并应用,创新点如下： 创新点一：揭示了植物精油通过下调合成基因表达抑制黄曲霉毒素形成的分子机制,阐明了毒素降解产物和路径以及吸附去除机制,建立了黄曲霉毒素防控和脱毒理论体系,为花生加工黄曲霉毒素全程绿色防控奠定了理论基础。 构建了霉菌单细胞纳米光纤生物传感检测平台,应用该平台探明了生物抑菌剂通过调控黄曲霉胞内活性氧浓度抑制黄曲霉毒素的产生,通过下调合成基因表达抑制毒素的生物合成;阐明了水活度通过高渗透甘油信号途径调控黄曲霉毒素生物合成,确定了防控黄曲霉毒素污染的花生水活度质控指标;明确了生物酶、臭氧和UV降解黄曲霉毒素的产物,揭示了毒素降解路径,阐明了生物和改性吸附剂脱除黄曲霉毒素的机理;构建了花生加工黄曲霉毒素防控和脱毒理论体系,为研发花生加工黄曲霉毒素绿色防控技术奠定了理论基础。 创新点二：研发了花生黄曲霉毒素植物精油抑制和低温等离子体降解技术与装备,实现了花生黄曲霉毒素的绿色高效防控,解决了花生原料黄曲霉毒素污染问题。 获得能够高效抑制黄曲霉毒素形成的食品级高挥发性植物精油3种,创制了花生原料黄曲霉毒素污染复合生物抑菌剂,对黄曲霉毒素的抑制率达到98%,可替代目前所用剧毒、易燃的化学杀菌剂磷化氢。设计并完成了花生黄曲霉毒素低温等离子体降解装备,包括常温常压低温等离子体降解装置和低压真空低温等离子体降解装置;考察了装置处理时间、处理功率对花生黄曲霉毒素降解效果,优化了降解工艺参数,最优条件为处理时间180s,处理功率150W,降解率达到95%;通过TOF-MS分析,依据黄曲霉毒素的特征质谱信息,完成了低温等离子体作用下黄曲霉毒素降解产物的鉴定及代谢途径研究,揭示了等温等离子体降解黄曲霉毒素的规律。 创新点三：发明了霉变花生激光分选技术与装备,创新了花生加工黄曲霉毒素降解和吸附脱毒技术与装备,实现了花生加工黄曲霉毒素脱毒技术的革新,解决了脱毒技术落后、装备缺乏的难题。 揭示了霉变花生的光谱变异规律,建立了霉变花生激光分选模型, 研发出霉变花生激光分选技术,创制了霉变花生激光分选装备,实现了对霉变花生精准快速剔除,霉变花生剔除率达到99.2%,与色选技术相比剔除准确率提高49%;创建了臭氧蒸炒-碱炼-改性吸附-UV照射花生油脱毒关键技术、产品和装备,建立了花生油生产黄曲霉毒素高效、安全脱毒技术体系,与现有花生油生产工艺相比脱毒率由42%提高到95%以上,能确保将黄曲霉毒素B1超标1倍（40μg/kg）花生油中的毒素完全脱除;发明了花生奶黄曲霉毒素高效生物吸附剂和脱毒酶制剂,1kg生物吸附剂能够吸附30mg黄曲霉毒素B1。 该项目获得授权发明专利15项、实用新型专利12项、软件著作权17项;在国内外学术期刊发表论文70篇,其中SCI收录15篇、EI收录7篇。通过在山东鲁花集团有限公司等6家企业示范应用,5年累计创造直接经济效益70.17亿元,新增利税10.51亿元。