[发明专利]一种利用红外辐照协同精油熏蒸杀灭黄曲霉孢子的方法

说明书

本发明公开了一种利用红外辐照协同精油熏蒸杀灭黄曲霉孢子的方法，属于杀菌技术领域。所述方法是采用中短波红外辐照与精油熏蒸联合处理黄曲霉孢子。本发明提供了一种利用中短波红外辐照协同精油熏蒸杀灭黄曲霉孢子的方法，一方面充分利用空气余热与中短波红外辐射能，使物料快速升温，另一方面物料表面的精油透过黄曲霉菌孢子的细胞膜，并联合热作用对其膜上蛋白与内部细胞器造成进一步破坏，该工艺处理易于操作，低能耗，无污染，杀菌效率高，可用于对大宗粮食的净化处理。

技术领域

本发明涉及一种利用红外辐照协同精油熏蒸杀灭黄曲霉孢子的方法，属于杀菌技术领域。

背景技术

黄曲霉菌是一种常见于粮食中的腐生真菌，属于半知真菌类，其主要污染花生、玉米、棉花等农作物而使之霉变，若收获后无及时有效的手段杀灭作物中携带的孢子，在温暖潮湿的环境下将造成再次侵染并扩大危害。黄曲霉菌生长与繁殖过程中产生的次级代谢物黄曲霉毒素被国际癌症研究机构评定为一级致癌物，可造成人体急性毒性并靶作用于肝细胞引发癌变，且诱导突变，抑制免疫，致畸。谷物收获后的贮藏与转运过程对于环境条件如湿度，温度的控制通常难以达到完全阻断黄曲霉菌传播的目的，另一方面，黄曲霉毒素结构稳定，极耐受高温，仅在熔点温度下(276～278℃)发生分解。因此从收获后粮食的净化出发，在产生毒素前杀灭黄曲霉菌孢子有利于从源头上降低粮食被毒素污染的机率，提高粮食品质。

传统对收获后粮食的干燥处理，目的在于降低水分并减少黄曲霉菌滋生的可能。常用的对流干燥以热空气为传热介质并带走表面水分，不仅耗能高，且加热缓慢，耗费时间长，通常也难以达到黄曲霉菌孢子的热致死温度。红外作为一种新型加热方式，区别于传统对流干燥，具有升温速度快，加热效率高，加热均匀性好的特点。红外元件在加热后辐射波长在2-15μm范围内的红外线，此波段范围内物料内部水分与蛋白质吸收红外线转化为热能，有利于干燥过程中水分的扩散，且适用于杀灭粮食表面污染微生物。熏蒸是另一种常用的净化手段，目的在于抑制粮食与微生物生命活动，防止粮食发热并杀灭有害微生物，但化学熏蒸剂如甲基溴等多数对人体存在潜在危害。植物精油是植物体内的一类具有光谱杀菌性质的次生代谢产物，作为食品保鲜剂具有长久的应用历史，多项研究证实丁香、花椒、茴香、牛至、薄荷等植物精油能有效抑制黄曲霉的生长及产毒，且由于其良好的挥发性，作为代替传统化学熏蒸剂的绿色保鲜剂具有良好的应用前景。

中国专利申请号201711298474.9公开了名称为：“一种基于面状远红外技术选择性杀灭黄曲霉孢子的方法”的发明专利，该专利公开了一种利用面状远红外加热板发热并选择性杀灭黄曲霉孢子的方法，面状加热板设置115℃辐照5min后，辐照波长5～15μm的范围内，黄曲霉孢子选择性吸收红外线并变性失活，实现降低2.0-2.9log cfu/g，辐照后降低加热板温度至70℃并保温15min后，黄曲霉孢子数量降低5.5log cfu/g，处理后大米表面残留的黄曲霉孢子产毒能力得到控制，单位菌株产毒含量可降低20-40％，毒素总产量可降低50-70％，且处理后粮食的感官品质与营养成分几乎没有改变。该处理无需对粮食进行加湿，且对于低水分含量粮食，在65～75℃下保温1～10h时间后可使物料含水率降至安全水分14％之下，实现杀菌与干燥的双重目的。但该发明存在红外能耗高的问题，辐照过程加热板需要设置110℃以上温度，且需要低温下红外辐照(70℃)并保温15min以达到黄曲霉孢子数量降低5log cfu/g以上的杀菌效果。

中国专利申请号201811363780.0公开了名称为：“一种八角提取物防治黄曲霉毒素污染中的用途”的发明专利，当八角精油的熏蒸浓度为4.0μl/(g莲子)且在28±2℃下培养10d后，莲子上菌丝体生长被完全抑制，熏蒸浓度为5.0μl/(g莲子)时，莲子上未检出黄曲霉菌毒素；中国专利申请号201310002615.3公开了名称为：“一种植物精油降解黄曲霉毒素的方法”的发明专利，以60mg肉桂醛当量的肉桂精油熏蒸被黄曲霉菌感染的20g玉米碴，28℃下熏蒸28d后玉米碴中黄曲霉毒素B1的降解率达71.75％，38℃下熏蒸14d后玉米碴中黄曲霉毒素B1的降解率达48.39％。然而由于精油本身性质不稳定，需要提高其使用量并延长作用时间，成本高见效慢，且长时间熏蒸处理对谷物品质有一定的影响。