玉米、花生黄曲霉毒素的污染分析
2021-01-18吴灵敏邵劲松高芹刁春友
吴灵敏 邵劲松 高芹 刁春友
摘要 玉米和花生作为我国主要农作物,具有很高的食用和铜用价值。但两者极易受到黄曲雾毒素的污染,其质量安全问题成为大家关注的热点。本文对来自江苏省和河南省的玉米、花生样本进行黄曲霉毒素B3、B2監测,并对黄曲霉毒素B1的污染现状、污染来源、保障措施进行对比、分析。我们发现,玉米、花生黄曲霉毒素B1超标现象较为严重。在调查的样本中,参照不同的判定标准,食用玉米超标率为19.0%,铜用玉米超标率为4.09%,花生超标率为3.90。对污染源进行分析,我们发现污染样本的生产主体多为农户,且抽样环节多为储存。
关键词 玉米;花生;黄曲霉毒素;污染
中图分类号:R155.5
文献标识码:A
文章编号:2095-3305(2021)02-01403
黄曲霉毒素主要是由黄曲霉、寄生曲霉和集蜂曲霉等产毒真菌产生的次生代谢产物,具有剧毒性、致癌性、致畸性、致突变性。因其理化性质十分稳定、耐高温,一般的烹调和加工方法都难以破坏其毒性,人和动物食用后会产生极大的危害,且目前黄曲霉毒素中毒尚无特效药物2。1993年,黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)癌症研究机构列为一级致癌物。现分离鉴定出的黄曲霉毒素衍生物有20多种,其中B1类型Aflatoxin B1(AFB)的黄曲霉毒素毒性最强、致癌性最强,在天然污染的食品中也最为常见。
玉米作为我国主要粮食作物之其营养丰富,应用广泛,大面积种植于我国东北、华北和西南山区,在我国农业经济中占据较大比重。2017年我国玉米总产量达21万t,居粮食作物之首。近年来,我国玉米播种面积总体呈逐年增长形式。花生是我国重要的经济作物,是世界主要的油料作物之它浑身是宝:花生仁可榨油,可直接食用或者制作各类食品;花生衣可用于药物,具有止血补血等功能;花生壳可用于肥料、饲料、菌类培养基等。我国是世界花生主产国、出口大国,同时也是花生及其制品的消费大国。随着社会经济发展和人民生活水平的提高,市场对玉米、花生及其制品的需求也不断增高,其产品质量安全问题显得尤为重要。黄曲霉毒素极易污染玉米、花生,已成为威胁安全的第大杀手据报道,黄曲霉毒素超标已成为我国花生出口的一大障碍,出口产品因黄曲霉毒素超标而被通报的事屡屡发生,这给国家带来了巨大的经济损失。更有分析数据显示,全球72个国家的18757个农产品样品受到真菌毒素污染,其中我国的黄曲霉毒素(B1、B2、G1、G2)检出率超过25%,多种生物毒素包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马毒素赭曲霉毒素A等混合污染是主要形式。通过文献搜索发现,玉米、花生黄曲霉毒素污染源调査一般对抽样环节研究较多,但对生产主体研究较少。本次研究,我们不仅对采集的玉米和花生样本进行黄曲霉毒素监测,并对其污染产品进行全面分析,包括污染样本生产主体,从而了解产品污染状况、明确玉米和花生被黄曲霉毒素侵袭的关键控制点,以期为提高产品质量提供科学的数据支撑。
1试验设计
近几年,我们采集了来自江苏、河南生产基地和流通领域的玉米样本100个、花生样本102个,监测其黄曲霉毒素B1(AFB1)、黄曲霉毒素B2(AFB2)浓度水平。
2结果与分析
2.1总体结果
样品监测具体结果见表1。我们发现玉米中AFB1、AFB2均有检出,其中AFB1存在超标现象。玉米中AFB1检出率为42.0%,最大值达到252.4ugkg,平均值为12.5ugkg;AFB2检出率为2.0%,最大值为15.6ug/kg,平均值为0.66ug/kg。参照不同的国家标准,符合饲用标准(GB13078-2017)的玉米占96.09%,符合食用标准(GB2761-2017)的玉米占81.0%。花生黄曲霉毒素污染情况和玉米类似,AFB1、AFB2都有检出,且也存在AFB1超标样品。AFB1检出率为8.8%,超国家规定限量的占比为3.9%(参照标准GB2761-2017),最大值达到86.2ugkg,平均值为2.3ugkg;AFB2检出率为4.9%,最大值为32.1ug/kg,平均值为0.65gkg。我国的黄曲霉毒素B1标准较世界其他地区比较宽松。在我国,国家标准GB27612017规定,玉米、玉米面(渣、片)及玉米制品、花生及花生制品中黄曲霉毒素B1限量均为20ugkg。作为饲料原料,标准GB13078-2017规定玉米加工产品、花生饼(粕)黄曲霉毒素B1限量为50gkg。而国外对黄曲霉毒素的限量标准比国内要求要高。如美国制定的相关标准规定,人类消费食品中黄曲霉毒素总量(B1+B2+G1+G2)不能超过20μgkg。欧盟的标准要更严格,根据2010年欧盟委员会发布(EU)No165/2010条例中的限量规定,食用玉米和花生黄曲霉毒素B1的最高含量不超过5.0gkg。欧盟委员会指令2002/32/EC规定所有饲料原料黄曲霉毒素B1的最高含量为20.0gkg。所以,若参照国外限量标准,我们监测的玉米和花生样本会有更多的不合格品。
2.2污染来源分析
进一步分析超标的样本,我们发现,对于超标的玉米,从品种来看,涉及到的玉米品种高达14种,品种上没有明显的规律。从抽样环节来看,超标样品来自储藏、晾晒和收获这三大环
节,且这3个环节超标的样品所占的比重相当(图1)。从样品来源来看,来自家庭农场、小农户、种植基地和专业合作社,其中小农户和专业合作社为主要样品源头(图2),而所有的市场样品均未检出黄曲霉毒素。
同样地,当我们比较不同取样环节下花生样品AFB1污染情况,我们发现,农户储藏环节AFB1污染风险大于市场样品,其中AFB1超标样品均来自于农户储藏样品,最大值达到86.2gkg;而市场环节没有超标样品,且最大值只有0.83ugkg。
以上监测结果均说明了玉米、花生在储藏环节易受黄曲霉毒素的攻击,究其原因,主要是生产者对产品储藏方式不当,尤其是对产品水分的控制不够严格。黄曲霉毒素与环境包括温度和湿度及产品水分有很大的关系。李听听等叫研究表明,玉米随着环境湿度和水分含量的增加,霉菌的数量也增加,但玉米本身水分含量对霉菌生长影响更显著。
在温度30℃,相对湿度75%84%时,玉米上黄曲霉和黑曲霉总数均与黄曲霉毒素B1呈极显著和显著正相关(相关系数分别为0.997,0.929)。在中、高湿度(92%)的环境下,玉米上的黄曲霉毒素B1与黄曲霉总数间的相关性不显著,即受其他霉菌的影响越来越显著。李瑞芳等씨用Boltzmann和LogisticI两种模型模拟了储藏期间花生黄曲霉毒素的生长规律,并初步探索了其与黄曲霉毒素含量之间的关系,即在储温度低于15℃,相对湿度低于85%情况下,可以保证花生避免黄曲霉污染。
本次研究我们不仅对污染样本的抽样环节进行了分析,还对高风险样本的生产主体也进行了调查。结果显示,不同的生产主体其生产储存方式、产品质量意识都有很大差异。收获后的产品,小农户往往以晾晒的方式进行干燥,由于受天气条件的制约,可能存在干燥不均匀问题。而大型的种植基地一般有专门的烘干设备,这样产品在进仓前可保证水分控制在一定范围内。在储藏环节,小农户一般放在蛇皮口袋或贮于粮囤里,这种方式难以控制环境的温湿度。大型的种植基地配有金属仓,部分附带风干装置,这样对高水分粮食储藏风干综合效果最佳。邓幸飞等发现,企业规模越大,越重视加工技术及产品质量。因按企业规模的统计结果来看,不管是花生原料还是花生油,样品的合格率都随着企业规模的增大而提高。
3建议与结论
通过调查监测,我们发现黄曲霉毒素B1是玉米、花生的主要危害因子,产品质量安全状况不容乐观。由于生物毒素污染与产品品种、栽培方式、产地、气候、收储条件等密切相关,需要全程质量控制。因此提高产品种植、收获、晾晒和储藏等相关生产技术水平,尤其是在储藏环节,保证有效的防霉措施,至关重要。对此,我们提出以下建议。
一是健全粮油产品检测监测体系,加大产品生物毒素监测力度。加大财政资金支持力度,全覆盖所有粮油产品的监测体系,消除食品安全监测盲区。加快研究黄曲霉毒素快速、准确检测方法,因地制宜地应用好检测技术,以满足品质量安全检测需要。二是加强对农户储存粮油产品方法指导力度,预防储藏环节病原菌再次侵袭产品导致的生物毒素持续加重污染。产品要安全储藏的关键是提高入库质量,即将霉粒、芽粒、虫蚀粒等挑拣干浄,同时降低粮食水分,再在干燥、低温、密闭环境下保存。对于玉米还可采用果穗储藏,籽粒胚部埋藏在果穗穗轴内,对虫霉侵害有一定的保护作用,这是一种比较成熟的经验。
三是加大对农户、专业合作社等生产单位食品安全宣传力度,促进食品安全监管。部分生产者对黄曲霉毒素不了解,甚至是闻所未闻,忽略了黄曲霉毒素的巨大危害。应按生产者的规模、卫生条件不同,确定不同的巡查周期和检査力度,实施分类监管,减少真菌毒素的发生,确保产品的食用安全。
因此,产品在收获前、后强调良好农业规范(GAP),在加工阶段突出良好操作规范(GMP),才能保证产品的质量,提高食品的质量安全水平。这两个条件,缺一不可。
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责任编辑:黄艳飞