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花生贮藏加工中黄曲霉毒素绿色防控技术及应用

文献类型: 获奖成果

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获奖名称: 科技进步奖

获奖等级: 三等奖

第一完成单位: 青岛农业大学

获奖时间: 2017

摘要:   我国花生及其制品受黄曲霉毒素污染严重,威胁我国食品安全,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:创建了黄曲霉毒素总量-气候动态数学模型,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。   综合应用微生物学、统计学、气候学和应用地质统计学等理论,创建了黄曲霉毒素总量-气候动态数学模型;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、等离子体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:研发了自然冷源蓄冷技术和花生黄曲霉毒素植物精油抑制技术,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。   基于热管技术,设计开发了一座利用自然冷源蓄冷的花生储藏仓,其由储藏仓、热管模组、温度监测系统等组成,热管模组在19天内将花生温度降低到0℃,最低可降至-3.17℃,贮藏过程中没有黄曲霉毒素污染;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。   创新点三:发明了霉变花生激光分选技术与装备和低温等离子体降解技术与装备,创新了花生加工黄曲霉毒素生物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%;设计并完成了花生黄曲霉毒素低温等离子体降解装备,优化了降解工艺参数,降解率达到95%;筛选获得了一株黄曲霉毒素降解菌节杆菌 L15,其保藏编号为CGMCCNo.8869,优化了发酵和酶解工艺,对5种黄曲霉毒素都能降解;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,近五年累积新增销售额99.94亿元,新增利润11.69亿元,新增税收2.58亿元。   

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