臭氧(O3)通常在夏季產(chǎn)生,因?yàn)榇髿庵械墓饣瘜W(xué)物質(zhì)在陽(yáng)光下發(fā)生反應(yīng)。O3氣體在食品工業(yè)中被廣泛用于包裝材料、原料和儲(chǔ)存設(shè)施的消毒[1]。有人認(rèn)為,與食品中使用的其他補(bǔ)救化學(xué)品相比,臭氧的優(yōu)勢(shì)在于它沒(méi)有殘留物。由于半衰期短,它分解成雙原子氧的速度很快,在大氣中約為20-50分鐘,在水中約為1-10分鐘[2]。然而,它是一種腐蝕性很強(qiáng)的氣體,對(duì)于它的使用,使用適當(dāng)?shù)墓艿?聚四氟乙烯),鋼或玻璃系統(tǒng)至關(guān)重要。Manning和Teidemann[3]表明,臭氧(O3)濃度的微小增加(40-60 ppb)會(huì)影響植物表面的真菌群,可能還會(huì)影響毒素的生物合成。先前的研究表明,暴露于氣態(tài)臭氧污染物的輕微增加會(huì)改變針葉上的層球真菌群[4]。
目前,歐盟立法規(guī)定堅(jiān)果(包括用于加工的開(kāi)心果)中af-latoxin B1 (AFB1)的很高含量為12 μg/kg,人類(lèi)直接食用AFB1的很高含量為8 μg/kg[5]。開(kāi)心果的AF污染要么發(fā)生在收獲前,因?yàn)闅さ脑缙诜至押屠ハx(chóng)的破壞,要么發(fā)生在隨后的干燥和加工過(guò)程中[6]。例如,在伊朗,對(duì)10,000多個(gè)開(kāi)心果樣本的分析顯示,36%的樣本中含有AFB1,其中近12%的樣本超過(guò)了伊朗的很高水平(5 μg/kg)[7]。在阿爾及利亞,1998年至2002年期間,523份樣本中AFB1的很高含量為113 μg/kg,平均范圍為1至3.8 μg/kg[8]。在突尼斯,76%的開(kāi)心果在儲(chǔ)存過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)受到AFs污染[9]。延遲采收、加工和儲(chǔ)存已被證明對(duì)開(kāi)心果的AFB1污染有顯著影響,而且往往會(huì)增加AFB1污染[6,10]。
因此,人們有興趣研究諸如氣態(tài)O3之類(lèi)的處理,以減輕包括開(kāi)心果在內(nèi)的堅(jiān)果中的AFs[11-13]。以前的一些研究已經(jīng)檢測(cè)了電化學(xué)產(chǎn)生的O3對(duì)不同堅(jiān)果(包括花生和巴西堅(jiān)果)中黃曲霉毒素和黃曲霉毒素(AFs)活性的效率。然而,關(guān)于開(kāi)心果的研究較少[11-13]。Mylona等[14]研究表明,氣體O3 (100-400 ppm)在離體條件下對(duì)黃萎病鐮刀菌的微孢子萌發(fā)沒(méi)有很好的抑制作用,但處理后能降低貯藏玉米籽粒中伏馬菌素B1 (FB1)的污染。事實(shí)上,很初的發(fā)芽抑制之后是恢復(fù)、生長(zhǎng)和FB1的產(chǎn)生。
然而,Sultan等[12]發(fā)現(xiàn)氣態(tài)O3在抑制黃曲霉分生孢子萌發(fā)方面非常有效,但在花生基培養(yǎng)基上,無(wú)論水分活度(aw)如何,對(duì)黃曲霉菌株菌絲生長(zhǎng)的控制效果都不大。對(duì)巴西堅(jiān)果進(jìn)行O3處理的研究表明,暴露于這種氣體會(huì)影響真菌群的生長(zhǎng)并降低AFs[11]。他們用三種濃度的O3(10、14和31.5 mg/L)放置5小時(shí),發(fā)現(xiàn)在180天的儲(chǔ)存期內(nèi),這種濃度的O3抑制了黃芽孢桿菌和寄生蜂的定植。然而,在低濃度的O3下,真菌仍然能夠生長(zhǎng)。食用堅(jiān)果時(shí)需要小心,因?yàn)楦邼舛鹊闹|(zhì)會(huì)與氣態(tài)的O3相互作用,導(dǎo)致污染和異味[15]。真菌種類(lèi)對(duì)O3暴露的敏感性可能會(huì)有所不同,這取決于暴露時(shí)間、應(yīng)用濃度和商品類(lèi)型。
它也會(huì)受到水分含量和孢子形態(tài)的影響[16,17]。在之前的研究中,沒(méi)有研究過(guò)氣態(tài)O3 (0 - 200ppm)作為一種控制措施,在未經(jīng)加工的開(kāi)心果培養(yǎng)基或儲(chǔ)存的未經(jīng)加工的開(kāi)心果中萌發(fā)、定植和AFB1。因此,本研究的目的是研究使用氣態(tài)O3來(lái)控制(a)離體分生孢子萌發(fā),(b)離體菌絲生長(zhǎng)和AFB1的產(chǎn)生,以及(c)接種開(kāi)心果生孢子并暴露于O3中的黃曲霉種群,以及在不同aw水平下儲(chǔ)存20天后對(duì)AFB1污染的影響。
研究表明,使用氣態(tài)O3暴露的分生孢子和菌落黃曲霉在磨生開(kāi)心果為基礎(chǔ)的培養(yǎng)基上不是很有效。事實(shí)上,通過(guò)修復(fù)系統(tǒng),分生孢子迅速恢復(fù)了萌發(fā)能力。高達(dá)200ppm的O3氣體處理30分鐘對(duì)菌絲延伸和隨后的AFB1生產(chǎn)影響不大。對(duì)貯存的生開(kāi)心果進(jìn)行原位研究,接種黃曲霉分生孢子并暴露于O3中,在不同aw水平下貯存20天后,黃曲霉種群的分離率降低,但對(duì)AFB1污染的影響不大。這表明可能需要更長(zhǎng)的暴露時(shí)間,而且效果也可能受到水分含量和商品類(lèi)型的影響,在這種情況下是富含脂質(zhì)的基質(zhì)。
然而,這必須與潛在的污染效應(yīng)和飲食質(zhì)量相平衡,如果長(zhǎng)時(shí)間高水平接觸可能會(huì)影響飲食質(zhì)量。未來(lái),為了在食品加工中更有效、更安全的使用,需要為特定食品確定很佳的氣態(tài)O3濃度、接觸時(shí)間和其他處理?xiàng)l件。在潛在的商業(yè)應(yīng)用之前,可能需要對(duì)每種商品進(jìn)行中試規(guī)模的測(cè)試,因?yàn)槊糠N食品的O3應(yīng)用可能不同。此外,需要進(jìn)行體內(nèi)和體外毒理學(xué)試驗(yàn),以量化降解產(chǎn)物對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物健康的影響。