[发明专利]一种利用磁性微球固定化失活酵母细胞去除柑橘汁中展青霉素的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于食品安全技术领域，具体而言，涉及一种利用磁性微球固定化失活酵母细胞去除柑橘汁中展青霉素的方法及其应用。

背景技术

PAT(patulin，PAT)，又名棒曲霉素，是一种半缩醛内酯，分子式为C₇H₆O₄，化学名称为4-羟基-4-氢-呋喃-[3,2碳]-吡喃-2(6氢)酮。PAT具有急性毒性，包括对动物的肺、脑水肿、肝脏、脾脏、肾的损害和免疫系统的毒害作用；也具有慢性毒性，表现在对动物的细胞毒性，基因毒性和免疫毒性。对巯基有强亲和力，可与含巯基的蛋白和多肽反应，破坏DNA单链和双链，从而抑制DNA和RNA的合成，也可抑制多种酶活性，特别是一些生化指标中的酶，如碱性磷酸酶、二磷酸果糖酶和己糖激酶等。此外，PAT对成年哺乳动物和胚胎期动物的肾脏也有毒害作用。直接接触皮肤，可引起DNA损伤，从而造成细胞周期阻滞和内部介导细胞凋亡，积累大量具有皮肤毒性的聚胺产物。

PAT是水果中常见的真菌毒素，在霉烂的杏、李、桃、梨、香蕉、菠萝、青梅、蜜瓜、蕃茄、樱桃、辣椒、葡萄、柿子、黄瓜、胡萝卜、蕃茄酱、苹果汁、苹果酱、葡萄汁、苹果制品、谷物、糕点及豆科植物、陈的火腿、干香肠等食品中均有发现。目前，世界上已经有很多国家制定了水果及其制品中PAT的最高限量标准。1995年，联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)将PAT的每天容许摄入量定为0.4μg/kg bw。在欧洲，由欧洲卫生与消费者保护委员会发起的一项科学研究表明，PAT每日允许摄入量要远远低于JECFA设定的水平。我国规定在苹果和山楂制品中限量值为50μg/kg。目前，国内外对柑橘属中PAT的限量标准属于空白，亟待针对不同柑橘种类、不同食用方式等进行相关PAT限量标准的研究和完善。

为了降低食品中PAT的含量，人们尝试了很多控制方法，比较传统的方法主要可归纳为物理法和化学法。物理方法如加强原料的挑选和清洗、物理吸附和澄清等，但是这种方法耗时又费力，而且据报道PAT可以从腐烂部位渗透至未腐烂部位，在完整的水果部位仍然可以检测到PAT。另外，清洗会使PAT进入清洗用水中造成清洗容器、工具及环境的二次污染。再者，在果汁加工过程中使用活性炭进行吸附，但活性炭也严重影响了果汁的颜色并且大大降低了总酚含量。化学方法主要为使用添加剂或化学杀菌剂等手段降低PAT的含量，但是这些添加剂只能抑制PAT产生菌的生长和产毒，不能够直接去除食品中已经含有的PAT。

生物吸附是利用微生物细胞上的化学键与展青霉素结合，产生吸附或者降解的作用，该类方法吸附效果好、成本低、绿色环保、不会产生二次污染、不会破坏食品的营养价值。国内外关于微生物对展青霉素的去除作用的研究主要集中在具有展青霉素去除作用微生物的筛选和影响展青霉素去除效果因素的研究。现有研究表明，展青霉素在一些活体微生物发酵过程中几乎可以全部消失，然而活体微生物对果汁类产品和人体健康必然产生一定的影响，因此其使用受到了限制。另外，由于微生物细胞个体微小，在吸附展青霉素之后，从果汁类产品中进行完全分离和去除时存在较大困难，进一步限制了游离活体生物吸附法在果汁生产中的实际应用。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的在于通过大量试验筛选出显著吸附展青霉素的失活微生物，从而提供一种利用磁性微球固定化失活酵母细胞去除柑橘汁中展青霉素的方法及其应用，可实现失活酵母细胞快速分离与聚集，同时避免了活体微生物对产品和人体产生的诸多不利影响。

为了实现本发明的目的，发明人利用多年的科研实践经验，并结合大量试验研究，优选出灭活后能在柑橘汁中高效去除展青霉素的微生物菌株，从而实现了本发明的目的。具体地，本发明的技术方案概况如下：

一种利用磁性微球固定化失活酵母细胞去除柑橘汁中展青霉素的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)失活酵母菌粉的制备：将产朊假丝酵母(Candida utilis)CICC1769接种液体培养基中培养，离心得到的菌泥用蒸馏水洗涤，以高压蒸汽灭菌法灭活，然后在-22～-18℃下的预冷8-16h，之后再将预冷的冷冻菌泥放入冷冻干燥机进行干燥，设置温度为-56～-52℃，真空度4-6mtorr，时间20-30h，冷冻干燥完成之后，得到失活酵母菌粉，备用；