低温放电等离子体处理对赭曲霉毒素A降解效果及对无核白葡萄干品质的影响

为研究低温放电等离子体对赭曲霉毒素A（ochratoxins A,OTA）的降解效果及对无核白葡萄干品质的影响,以赭曲霉毒素A 为目标毒素,分析低温放电等离子体在不同处理时间、不同电压和不同初始浓度下对目标毒素的降解效果,并评估低温放电等离子体处理对无核白葡萄干中的理化指标及色差和香气成分的影响。结果表明：低温放电等离子体不同处理条件对OTA 的降解效果明显,不同处理条件均使得赭曲霉毒素A 降解率达90.00% 以上,以75 kV 低温放电等离子体处理5 min 后,50μg/mL OTA 的降解率高达99.21%。低温放电等离子体处理对无核白葡萄干的理化性质、蛋白浓度、色差均未出现显著影响（P＞0.05）,无核白葡萄干的香气成分也得到了良好的保持。因此,低温放电等离子体对赭曲霉毒素A 具有较明显的降解效果,并且不会对无核白葡萄干的品质产生影响。     

低温放电等离子体处理对黄曲霉毒素B1的降解效果及对巴旦木仁品质的影响研究

目的 研究低温放电等离子体对黄曲霉毒素B1 (aflatoxin B1,AFB1)的降解效果及对巴旦木仁品质的影响。方法 以黄曲霉毒素B1为目标毒素,首先研究了低温放电等离子体在不同处理时间、不同电压和不同初始浓度下对目标毒素的降解效果,其次评估了低温放电等离子体处理对巴旦木仁中的理化指标及色差和香气成分的影响。结果 低温放电等离子体不同处理条件对AFB1的降解效果明显,以75 kV低温放电等离子体处理5 min,50 μg/mL的AFB1的降解率为95.03%。低温放电等离子体处理对巴旦木仁的理化性质、蛋白浓度、色差均未出现显著性差异(P>0.05),巴旦木仁的香气成分也得到了良好的保持。结论 低温放电等离子体对AFB1具有较明显的降解效果,且对巴旦木仁的品质无影响。这一研究有望为干果中真菌毒素的降解提供新思路,为保证干果的食品安全提供新途径。     

高压电场低温等离子体对马拉硫磷的降解效能及降解途径

为探索高压电场低温等离子体对水中马拉硫磷的降解效能特性,以电压、作用时间及农药初始浓度为试验因素,采用气相色谱测定马拉硫磷的残留并建立降解动力学模型,利用气相串联质谱分析鉴定马拉硫磷降解产物,并结合傅里叶红外光谱研究低温等离子体对马拉硫磷的降解效能,解析其降解途径。结果表明:马拉硫磷在水中的降解效率随着低温等离子体电压强度及作用时间的延长显著增加(P<0.05);在初始浓度为0.1 μg/mL,50 Hz、80 kV处理180 s后,马拉硫磷降解效率达到79.62%±2.97%。马拉硫磷降解趋势符合一级动力学模型,产生的主要中间降解产物为马拉氧磷、磷酸三乙酯、顺-丁烯二酸二乙酯、反-丁烯二酸二乙酯、O,O,S-三甲基二硫代磷酸酯及2-二甲氧基膦硫酰磺基-4-乙氧基-4-氧丁酸。其中毒性较高的马拉氧磷可进一步降解为毒性较低的磷酸三乙酯。马拉硫磷降解过程中中间产物的形成主要经历了P=S键的氧化及C-S键的断裂两种途径。研究为降解水中农药残留研究提供了新的方法参考。     

低温射频等离子体降解乙腈中黄曲霉毒素B1的效果与途径分析

采用低温射频等离子体处理溶解于乙腈中的黄曲霉毒素B1,考察了时间、等离子体发射功率、黄曲霉毒素B1初始浓度对黄曲霉毒素B1降解率的影响,通过HPLC-MS/MS分析降解产物及其可能的降解途径。结果表明,随着等离子体功率的增大、黄曲霉毒素B1初始浓度的降低,其降解率有增大的趋势。200~500μg/L黄曲霉毒素B1经120 W等离子体处理150 s以上,黄曲霉毒素B1的降解率可达95%以上。经过对比等离子体处理不同时间后的黄曲霉毒素B1的一级质谱,推测准分子离子峰157、299、339为可能的降解产物峰。结合产物峰的二级质谱碎片信息和黄曲霉毒素B1分子结构中的活性位点,推断出降解产物的结构和降解路径。     

低温等离子体降解果品加工废水中糖类物质的研究

利用臭氧发生器与低温等离子体技术处理废水中的糖类物质,通过重铬酸钾法和苯酚-硫酸法检测12种糖类物质的化学需氧量CODcr（Chemical Oxygen Demand）值与含糖量,对比经低温等离子体不同时间处理后糖类物质的含糖量的改变与CODcr的降解效率,进一步分析低温等离子体技术处理果品加工废水的可行性。数据显示：糖类物质CODcr值与其质量浓度、摩尔浓度都有较好的线性关系,C、H、O原子个数与CODcr关系为：1 mmol（CH2O）CODcr值为2.49±0.25 mg/L。12种糖类物质经经臭氧发生器和低温等离子体不同处理时间后的糖含量和CODcr值都呈下降趋势。两种方式处理10~40 min时CODcr值下降趋势较大,在40 min后趋于平缓。经低温等离子体处理60 min后,CODcr值下降到初始溶液CODcr值的42%~49%、糖含量下降到初始溶液糖含量的44%~59%;经臭氧发生器处理60 min后,CODcr值下降到初始溶液CODcr值的45%-53%、糖含量下降到初始溶液糖含量的49%~65%。结果显示：经低温等离子体处理后CODcr的降解效果与糖含量的降低都优于臭氧发生器,说明低温等离子体对果品加工废水中糖类物质有降解作用,对水质有改善作用。     

介质阻挡放电低温等离子体降解水中吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的研究

为探究介质阻挡放电低温等离子体对吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的降解作用,本研究构建水模拟体系,研究放电电压、时间、农药初始浓度和pH等因素对三种农药降解效果的影响,分析降解动力学,并在鉴定降解产物的基础上分析农药的降解途径。结果表明:低温等离子体能够有效降解水模拟体系中的三种农药残留;相同条件下,三种农药的降解率依次为:三唑磷>吡虫啉>啶虫脒;在本研究条件下,提高放电电压、延长放电时间、降低农药初始浓度有利于提高三种农药的降解率;碱性条件更有利于吡虫啉和啶虫脒的降解,而酸性条件更有利于三唑磷的降解;当放电电压为13.6 kV、时间5 min、农药浓度为1.9 mg/L时,吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的降解率达到最大值,分别为62.5%（pH9.0）、42.4%（pH9.0）和94.5%（pH3.0）;低温等离子体作用下三种农药的降解符合一级动力学模型（R2≥0.90）;分别鉴定出吡虫啉和啶虫脒的降解产物各7种、5种;吡虫啉和啶虫脒降解产物的形成主要经历了分子中C-H、C-N等键的断裂和羟基自由基氧化取代的过程。     

常压等离子体降解黄曲霉毒素B1的效果研究

采用常压等离子体对乙腈中黄曲霉毒素B_1(AFB_1)进行降解。利用单因素实验,考察了放电间距、处理电压、放电时间以及AFB_1初始浓度对AFB_1降解率的影响,在此基础上进行了BoxBehnken的实验设计,选取AFB_1降解率作为响应值,优化了AFB_1的降解条件。结果表明:各因素对AFB_1降解率的影响大小依次为处理电压放电时间AFB_1初始浓度。常压等离子降解AFB_1的最佳工艺条件为处理电压170 V、放电时间236 s、AFB_1初始浓度5 mg/L、放电间距2 cm。AFB_1的降解率高达92.45%,与预测值93.94%相接近,偏差为1.49%。     

一种降解赭曲霉毒素A的羧肽酶酶原在毕赤酵母中的表达

目的:获得能降解赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)的重组蛋白羧肽酶A(r CPA)。方法:按照巴斯德毕赤酵母密码子偏爱性合成羧肽酶A酶原(Pro CPA)基因,构建重组质粒p PIC9K/Pro CPA,线性化后电转导入毕赤酵母GS115中,抗生素G418筛选获得高拷贝转化子。甲醇诱导表达5 d,上清用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)分析,基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF)鉴定。重组羧肽酶A酶原(r Pro CPA)用TPCK处理的胰蛋白酶酶解,酶解产物r CPA降解OTA,高效液相色谱(HPLC)测定降解率。结果:成功构建毕赤酵母重组菌株GS115/p PIC9K/Pro CPA。SDS-PAGE表明r Pro CPA分子质量与理论值一致,MALDI-TOF证实为牛胰脏Pro CPA,甲醇诱导表达5 d后上清的总蛋白含量190 mg/L。Band Scan软件估计r Pro CPA占上清的80%,含量为150 mg/L。酶解产物r CPA能降解OTA,当OTA质量浓度为4μg/m L时,降解率为72.3%。HPLC显示有降解产物OTα产生。     

脉冲放电等离子体杀灭苹果汁中鲁氏接合酵母及对苹果汁品质的影响

应用研制的脉冲放电等离子体杀菌设备,以鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii,Z.rouxii）为试验菌株,探讨电气参数（脉冲电压、通气量和处理时间）、溶液参数（果汁可溶性固形物）及菌初始浓度对苹果汁中鲁氏接合酵母的杀灭影响,并比较了不同菌株杀灭效果的差异;同时对处理前后苹果汁的基本理化指标、有机酸、多酚及挥发性风味物质含量进行测定,探讨脉冲放电等离子体对苹果汁品质的影响。结果表明：在脉冲电压24 kV、通气量150 mL/min、果汁可溶性固形物12%和果汁pH=3.84时,脉冲放电等离子体能够将初始浓度为1.08×104 CFU/mL的鲁氏接合酵母LB在5 min内杀灭。同时脉冲放电等离子体对苹果汁基本理化指标、有机酸、多酚及挥发性风味物质含量大部分影响均不显著（p<0.05）,能够较大程度保持苹果汁品质,该研究为脉冲放电等离子体在食品杀菌中应用提供了重要依据。     

气体沿面放电低温等离子体对扩展青霉孢子杀灭效果

目的:研究气体沿面放电低温等离子体对扩展青霉孢子的杀菌效果。方法:以扩展青霉标准菌株CICC 40658和扩展青霉分离菌株F-LPH10-06为目标菌株,探讨2株菌在马铃薯葡萄糖液体培养基中的生长和产毒特性;应用自制的气体沿面放电低温等离子体杀菌设备,探讨处理时间、电源电压及孢子不同初始浓度对杀菌效果的影响;并应用扫描电子显微镜对孢子形态变化进行观察。结果:扩展青霉CICC 40658和F-LPH10-06培养14 d后的菌体干质量分别为28.6 mg和128.7 mg,展青霉素含量分别为912.40μg/L和147.97 mg/L,F-LPH10-06产毒量几乎是CICC 40658产毒量的162倍。气体沿面放电低温等离子体21 min能全部杀死样品中CICC 40658孢子(初始浓度为3.4×10~6个/mL);处理30 min,能使样品中F-LPH10-06孢子(初始浓度为1.5×10~6个/mL)减少4.58 lg(个/mL)。在相同的处理时间下,随着电源电压升高和初始孢子浓度降低,杀菌效果逐渐提高。扫描电子显微镜结果表明,孢子表面形态经过放电处理后被改变,这可能与放电过程中产生的高能电子和活性氧有关。结论:气体沿面放电低温等离子体对扩展青霉孢子有一定杀灭作用,这为低温杀菌技术的发展和应用提供了理论依据。     

臭氧降解污染小麦中呕吐毒素的效果及降解产物推测

利用臭氧降解小麦中的呕吐毒素,通过超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱（ultra performance liquidchromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC Q-TOF MS）测定了纯水体系中呕吐毒素的臭氧降解产物。结果表明：全麦粉中的呕吐毒素降解率显著高于小麦籽粒。当小麦水分含量为20.10%,臭氧质量浓度为100 mg/L,处理60 min后,呕吐毒素含量由3.89 mg/kg 降到了0.83 mg/kg。建立的一级动力学方程显示臭氧反应速率为k100 mg/L＞k75 mg/L＞k50 mg/L＞k25 mg/L。根据UPLC Q-TOF MS得到离子碎片信息提出了可能的离子碎片生成途径并推测了臭氧降解产物结构,5 种主要产物的m/z分别为344.948 1、329.205 0、311.191 8、311.190 7和346.240 4。     

玉米中赭曲霉毒素A的辐照降解及辐解产物的毒性评价

目的:评价γ射线对赭曲霉毒素A降解的影响和辐射分解产物的特性。方法:对甲醇水溶液中的赭曲霉毒素A(OTA)进行^(60)Coγ-射线辐照处理。结果:γ射线能有效地降解水溶液中的OTA,并可以检测出4种主要的辐解产物。在4 kGy的辐照剂量下,OTA(200 ng/mL)的辐照降解效率可达90%。一种辐解产物毒性低于OTA,其余产物均无毒性记录。OTA可影响小鼠的生长状态,如体重增加和食物利用率,OTA的辐射降解产物大多不产生影响。本研究中,OTA可破坏小鼠血小板和淋巴细胞,增加小鼠血清AST、GLU、BUN,降低LDH。小鼠的某些内脏可被OTA破坏,如肝、肾、肺等,但OTA辐解产物对所有脏器均无影响。结论:OTA对小鼠有毒性作用,OTA降解的辐解产物无明显毒性作用。     

辉光放电等离子体降解啤酒中TG2毒素

目的:探讨辉光放电等离子体(GDP)降解啤酒中T-2毒素的最佳工艺及对啤酒理化指标的影响。方法:通过Box-Behnken方法进行四因素三水平的响应面优化试验,确定啤酒中T-2毒素的最佳降解条件。结果:当放电电压为570 V,作用时间为18 min,放电电流为99 mA,T-2毒素初始质量浓度为8.5μg/mL时,T-2毒素降解效率最高(89.21%);经GDP处理后,啤酒泡持性显著降低(P<0.05),其他指标无明显变化。结论:通过响应面优化模型获得的GDP最佳降解条件可以用于啤酒中T-2毒素的降解;GDP处理能够影响啤酒泡持性,但对其他指标无明显影响。     

电晕放电等离子体降解酸性嫩黄2G及其机理探究

用电晕放电等离子体来降解染料废水中的酸性嫩黄2G,探讨了不同条件对酸性嫩黄2G去除率的影响。实验结果显示:电晕放电等离子体可有效降解酸性嫩黄2G;在放电功率90 W、频率5 kHz、初始质量浓度20 mg/L、电极间距5 mm、空气流速1.6 L/min的条件下反应30 min,酸性嫩黄2G的去除率可达到98.46%;降解反应遵循一级反应动力学。酸性嫩黄2G废水经放电处理后的中间产物主要为甲酸、乙酸、哌嗪、乳酸、R-3-氨基哌啶、对硝基苯酚、对甲基苯甲酸、2,3-氨基-1-丁烯、1-羟基-2-氨基丙烯、2-氨基丁烷、丙二酸、顺丁烯二酸等,这表明酸性嫩黄2G的降解过程中有N=N的断裂,以及苯环上的Cl原子被取代等反应。     

臭氧降解玉米中赭曲霉毒素A的效果及对玉米脂肪酸的影响

针对粮食贮藏过程中真菌污染造成的食用安全性问题,探讨臭氧在玉米储藏中的应用可行性。以玉米中易污染的赭曲霉毒素A(OTA)为研究对象,在不同质量浓度臭氧,不同处理时间下,考察臭氧对OTA的降解效果,以及对玉米脂肪酸的影响。结果表明：30g/m3臭氧处理120min或者60g/m3臭氧处理90min能将80μg/L的OTA标准品几乎降解完全;利用60g/m3臭氧处理10h能有效的将玉米中污染80μg/kg OTA降解到安全范围(5μg/kg)以下,并且臭氧处理对玉米脂肪酸无显著影响。说明臭氧可有效降解玉米储藏中污染的OTA,并且不会破坏其中的不饱和脂肪酸,初步证明臭氧在玉米储藏中应用的可行性。     

低温等离子体技术降解果蔬贮藏环境中的乙烯

采用介质阻挡放电(DBD)去除果蔬贮藏环境中的乙烯。在不同的乙烯初始浓度和导电胶带宽度情况下,考察乙烯的去除率与能量效率随放电电压的变化情况。研究发现,随着放电电压的增加,乙烯的去除率几乎成线性增长,能量效率虽也随着放电电压的增加而增加,但当放电电压达到5.8 kV以后,能量效率逐渐趋于稳定。乙烯初始浓度的增加会影响乙烯的降解。当电压均值为8.5 kV,乙烯初始浓度为1.5 mg/L,导电胶带宽度为10 mm时,降解乙烯的能量效率达到了0.22 mol/kWh。     

超声波协同低温等离子体活化水降解黑木耳中抗生素

以超声波技术及低温等离子体活化水协同作用为基础,联合降解黑木耳中的残留抗生素,以期为黑木耳生产中污染物控制提供技术方法。结果表明：将抗生素浓度0.5 mg/kg 的黑木耳浸没于低温等离子体活化水中,在超声功率480 W、温度30 ℃、频率25 kHz 条件下处理45 min 时,木耳中环丙沙星和恩诺沙星的降解率分别为51.92%和55.47%,通过响应面试验优化后的抗生素降解效果与预测值无明显差异。处理后黑木耳中总糖、粗蛋白、粗脂肪含量分别降低5.24%、1.24%、0.12%,而粗纤维和灰分含量无显著变化,相关指标符合国家标准中黑木耳的理化指标要求。因此,超声波协同低温等离子体活化水对黑木耳中抗生素的降解效果良好。     

臭氧、电子束辐照降解玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)毒性较大、污染范围较广,一直是中国食品行业重点关注的问题。采用毒素标准品,分别考察臭氧和电子束辐照对其降解效果。研究结果表明,2 mL50μg/mL的ZEN经2.0mg/L的臭氧处理10s后,ZEN未检出;经12kGy的电子束辐照后,降解率达86%,且0.5~5.0μg/mL时,ZEN浓度对其降解效果无显著影响(P0.05),ZEN在乙腈中较甲醇降解更快。2 mL 5μg/mL的OTA经50mg/L的臭氧处理30s后,OTA降解率为22%,当处理时间延长至180s,降解率仍无显著提高;0.1~1.0μg/mL浓度的OTA经12kGy剂量电子束辐照后,降解率均在90%以上,且OTA浓度对其降解率无显著影响(P0.05),OTA在乙腈中较甲醇更快降解。臭氧较电子束易降解ZEN,电子束较臭氧更易降解OTA。研究结果为臭氧和电子束辐照降解不同真菌毒素提供了理论参考和实践依据。     

不同温度和湿度下赭曲霉菌在葡萄干表面的生长和赭曲霉毒素A的积累

赭曲霉毒素A(OTA)几种霉菌/真菌的次级代谢产物.主要存在于谷类及干果制品,经由胃肠道吸收,会导致肾脏慢性中毒,研究赭曲霉菌在葡萄干表面不同温度和湿度下的生长和赭曲霉毒素A的积累量.发现赭曲霉菌的最佳生长温度(20℃)和湿度(18%～22%)与OTA大量积累的温度(25℃)和湿度(22%～26%)不完全重和.低温保藏(2℃-10℃)可减缓但不能停止OTA的产生.而干燥保藏(湿度＜14%)是防止OTA产生积累的有效方法.研究比较了清水清洗,超声波清洗,或经紫外线照射方法对降低葡萄干表面赭曲霉菌和OTA浓度的效果,发现超声波清洗的杀菌和降低OTA浓度效果最为显著,分别降低2.7log CFU/g和41.4%.     

低温等离子体降解食品中真菌毒素的研究进展

低温等离子体是一种新型非热加工技术。与传统降解方法相比,该技术具有诸多潜在优势,如环保、高效、低成本等,故而近年来将其用于降解食品中真菌毒素的研究已逐步增多。本文系统地阐述了该研究方向的最新进展,对国内外利用该技术降解真菌毒素的研究现状进行了总结,从活性物质和降解产物两方面分析了其潜在机制,并简要介绍了关于降解产物毒性评价的研究内容。然而,低温等离子体处理的有效成分和确切作用机理尚不完全清楚,已研究的食品种类也较少。未来进一步的研究应着眼于突破这些瓶颈,为低温等离子体技术的推广应用提供理论依据。