粮食霉变过程品质变化及毒素识别初探

论文摘要

本课题首先研究了不同霉变程度的小麦的霉菌和酵母菌总数与品质变化及相关性，并建立数学模型进行验证；其次是采用高效液相色谱-电喷雾质谱法对粮食中的黄曲霉毒素B1进行定量分析，并分别对其前处理方法、色谱条件、质谱条件进行优化；最后采用液质联用法对霉变的粮食中的真菌毒素成分进行初步识别，结果如下：随着污染程度的加深，容重、千粒重、硬度、发芽率、湿面筋含量、干面筋指数、面筋指数、面团的吸水率、形成时间、稳定时间、评价值、拉伸曲线面积、拉伸阻力、延伸度和最大拉伸阻力均呈现下降的趋势；霉菌和酵母菌总数、弱化度、拉伸比和最大拉伸比呈上升趋势。小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与容重、千粒重、发芽率、面筋指数、面团吸水率呈极显著性负相关，与降落数值、湿面筋含量、干面筋含量、形成时间、稳定时间呈显著性负相关，与最大拉伸比呈显著性正相关，与硬度、弱化度、评价值、拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比、延伸度无显著性相关关系。模型回归方程为Y=-8323.899X2+123.628X1-11633.727X17+16799.679X10+2973.845X7+415.119X3-1778.245X5+17598.095（X2：千粒重、X1：容重、X17：拉伸比、X10：形成时间、X7：面筋指数、X3：发芽率），验证结果表明建立的数学评价模型具有一定的统计意义和实际意义。高效液相色谱-电喷雾质谱法测定粮食中的黄曲霉毒素B1，方法：样品经甲醇/水提取，PEP柱净化；选用XDB-C18（4.6mm×150mm×5μm）作为分析柱，流动相为甲醇/水，外标法定量；通过选择性离子监测模式进行，此方法的线性回归方程为：Y=23.036X+5.2596，相关系数为：R2=0.9998，回收率为69.989%～77.494%，相对标准偏差为2.145%～6.219%，检出限为1.105μg/kg。应用此方法检测样品，结果霉变小麦、各系统粉和麸皮中均未验出黄曲霉毒素B1。在没有标准品的情况下，利用液相色谱紫外最大吸收波长、总离子流图，选择离子图和二级质谱的碎片信息，对粮食中的真菌毒素进行初步识别。此方法不仅得到各组分的分子量，且通过二级质谱得到碎片离子信号，结果与文献中前人鉴定结果基本一致，说明了此方法有一定的可行性，对进一步研究发现粮食中未知的真菌毒素成分有重要意义。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 目的和意义
• 1.2 课题相关方面的研究概况
• 1.2.1 粮食霉变过程中品质分析的研究进展
• 1.2.2 粮食中常见的真菌毒素及其危害
• 1.2.2.1 黄曲霉毒素
• 1.2.2.2 赭曲霉毒素
• 1.2.2.3 玉米赤霉烯酮
• 1.2.2.4 呕吐毒素
• 1.2.3 液质联用及其在真菌毒素检测中的应用
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 课题创新点
• 第二章 小麦霉变过程品质指标变化及数学模型分析
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 主要仪器及设备
• 2.2.2 主要试剂
• 2.2.3 原料
• 2.2.3.1 预试验原料
• 2.2.3.2 试验原料
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 原料的预处理
• 2.3.1.1 预试验原料的预处理
• 2.3.1.2 试验原料的预处理
• 2.3.2 粮食霉菌和酵母菌总数的检测—平板菌落计数法（参照 GB 4789-15）
• 2.3.3 脂肪酸的测定
• 2.3.4 酸度的测定
• 2.3.5 发芽率的测定
• 2.3.6 硬度（单粒谷物特性测定仪法）的测定
• 2.3.7 容重和千粒重的测定
• 2.3.8 淀粉含量的测定
• 2.3.9 面筋特性
• 2.3.10 降落数值的测定 （真菌型降落数值仪法）
• 2.3.11 粉质和拉伸特性
• 2.3.12 粮食水分的测定
• 2.3.13 数据处理方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 预试验小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与品质指标变化
• 2.4.1.1 霉菌和酵母菌总数的变化
• 2.4.1.2 脂肪酸值的变化
• 2.4.1.3 酸度的变化
• 2.4.1.4 发芽率的变化
• 2.4.1.5 硬度的变化
• 2.4.1.6 容重和千粒重的变化
• 2.4.1.7 淀粉含量的变化
• 2.4.1.8 降落数值的变化
• 2.4.1.9 面筋特性变化
• 2.4.1.10 粉质和拉伸特性
• 2.4.2 预实验小麦麸皮和各系统粉霉菌和酵母菌总数与品质变化
• 2.4.2.1 霉菌和酵母菌总数的变化
• 2.4.2.2 水分的变化
• 2.4.2.3 降落数值的变化
• 2.4.3 预试验小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与品质间的相关性分析
• 2.4.4 预试验数学模型的建立
• 2.4.5 预试验数学模型的验证
• 2.4.6 试验小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与品质指标变化
• 2.4.7 试验小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与品质间的相关性分析
• 2.4.8 试验数学模型的建立
• 2.4.9 试验数学模型的验证
• 2.5 小结
• 第三章 液质联用法检测粮食中的黄曲霉毒素 B1
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料
• 3.2.1 主要仪器和设备
• 3.2.2 主要试剂
• 3.2.3 实验原料
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 技术路线
• 3.3.2 黄曲霉毒素 B1标准储液和标准溶液的制备
• 3.3.3 样品的前处理（固相萃取法）
• 3.3.4 液质仪器分析
• 3.4 结果讨论
• 3.4.1 样品的前处理
• 3.4.1.1 提取溶剂的选择
• 3.4.1.2 提取剂浓度研究
• 3.4.1.3 提取方式的确定
• 3.4.1.4 提取比的确定
• 3.4.1.5 净化柱的选择
• 3.4.2 色谱条件的优化
• 3.4.2.1 流动相的选择
• 3.4.2.2 色谱柱及柱温的选择
• 3.4.2.3 流速的选择
• 3.4.2.4 检测波长的选择
• 3.4.3 质谱条件的优化
• 3.4.3.1 离子模式的选择
• 3.4.3.2 毛细管电压的优化
• 3.4.3.3 毛细管出口电压的优化
• 3.4.3.4 二级质谱碎裂电压的选择
• 3.4.3.5 干燥气流速
• 3.4.3.6 雾化器压力的影响
• 3.4.4 AFB1测定方法的评价
• 3.4.4.1 标准曲线及线性范围
• 3.4.4.2 方法的灵敏度
• 3.4.4.3 方法的精密度
• 3.4.4.4 方法的回收率
• 3.4.5 样品的测定
• 3.5 小结
• 第四章 粮食中真菌毒素的识别初探
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料
• 4.2.1 主要仪器和设备
• 4.2.2 主要试剂
• 4.2.3 实验原料
• 4.3 样品前处理
• 4.4 色谱、质谱条件
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 样品前期处理
• 4.5.2 色谱条件的优化
• 4.5.3 质谱条件的优化
• 4.5.4 样品的测定
• 4.5.4.1 霉变大豆样品
• 4.5.4.2 霉变玉米样品
• 4.5.4.3 霉变小麦样品
• 4.5.4.4 其他样品
• 4.6 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历