猕猴桃在加工过程的后熟保藏期容易被青霉菌浸染而产生大量的展青霉素,展青霉素的存在严重制约了猕猴桃及加工产业的快速、健康、可持续国际化发展,解决展青霉素污染问题是保证猕猴桃及果汁产业快速、健康发展的关键科学技术问题之一,也是目前产业发展急需。利用生物方法对展青霉素进行吸附,是近年来对展青霉素控制研究的主要方向,但是,由于生物吸附过程错综复杂,其吸附机制急需突破性的研究。本研究主要以不同种的酵母菌株为材料对猕猴桃果汁中展青霉素进行吸附去除,利用各种物理化学手段揭示酵母细胞吸附展青霉素的机理,并基于酵母细胞吸附机理通过体外模拟酵母细胞结构研制新型、生物安全、易于分离和回收的磁性高分子材料吸附剂,为展青霉素的控制提供有效的基础数据和技术支撑。本文主要的研究内容和结果如下:(1)以制备得到的失活酵母菌粉为吸附剂,分别吸附猕猴桃果汁中展青霉素,以不同菌体的性质、生物量、展青霉素去除率及果汁中应用评价作为参考指标,研究不同菌株的展青霉素吸附能力并评价失活酵母菌在猕猴桃果汁中的应用价值。结果表明失活细胞保持了酵母菌的完整状态,其生物量和展青霉素吸附率具有菌株个体差异性,其中N10酵母生物量和展青霉素吸附率最高,而L-3p和B-2p的展青霉素吸附力最弱;经过酵母处理后的猕猴桃果汁,总糖、总酸、色值以及可溶性固形物测定结果差异不显著,只有透光率相比吸附之前均略有升高,表明失活酵母在吸附过程中对果汁中的色素分子也有少量的吸附作用,结果符合果汁行业标准,说明失活酵母可以作为有效的展青霉素吸附剂应用于生产中。(2)选择生物量及展青霉素去除率最高的热带假丝酵母菌N10为吸附剂,分别研究酵母细胞对酸性水溶液、鲜榨猕猴桃清汁及市售猕猴桃浊汁中展青霉素的吸附,通过不同介质溶液的研究分析,发现反应酵母细胞对单一介质的展青霉素吸附量高,说明失活酵母对展青霉素的吸附特异性不明显;通过对失活酵母在酸性水溶液及猕猴桃清汁溶液中温度、时间、失活酵母添加量及展青霉素初始浓度等因素进行研究,获得了酸性水溶液中最佳的吸附条件为:酵母添加量500μg/10 mL,45°C下吸附48 h,最大吸附量为3.85 mg/g;猕猴桃果汁溶液中最佳吸附条件为:酵母添加量150 mg/10 mL,45°C下吸附36 h,最大吸附量为11.55μg/g;失活酵母吸附展青霉素的试验数据进行动力学及等温吸附模型的拟合分析,结果发现吸附过程符合一级动力学模型及以Langmuir等温吸附模型的表面单层可逆吸附为主,包含Freundlich多层吸附的物理性吸附过程。(3)根据酵母细胞对展青霉素的吸附能力不同,选取了四株具有种间差异的酵母细胞N-10,WLS-38,7#,B-2p等作为研究对象,对酵母细胞的活细胞、失活细胞、胞壁受损细胞及原生质体细胞(细胞壁缺失)分别进行了微观结构观察及展青霉素吸附试验,结果发现酵母细胞去除展青霉素主要依靠细胞表面发挥作用,酵母细胞壁在吸附过程中具有决定性的作用,并判定酵母细胞对展青霉素的吸附主要依靠完整的细胞壁结构而进行;β-1,3葡聚糖和少量几丁质构成的酵母细胞壁网状结构对展青霉素的吸附起着决定性的作用,网状结构变化所引起的细胞表面积、细胞体积及壁层厚度直接影响酵母细胞对展青霉素的吸附能力。(4)模拟酵母细胞物理结构制备具有不同的壳聚糖涂层厚度的磁性壳聚糖微粒,通过对磁性壳聚糖微粒的微观形态、回收率和展青霉素吸附率研究,选择磁性粒子Fe3O4与壳聚糖配比为1:1的磁性壳聚糖微粒为最佳的核壳结构材料;对最佳的磁性壳聚糖化学结构及磁化强度进行研究,表明制备的磁性材料被壳聚糖成功地包裹,并具有超顺磁性;通过展青霉素吸附试验获得了最佳的吸附条件:10 mL果汁中,添加100 mg磁性壳聚糖,35°C条件下反应9 h,可吸附展青霉素19.4μg/g;动力学及等温吸附模型的拟合分析结果符合二级动力学模型及以Langmuir等温吸附模型的表面单层可逆吸附为主的吸附过程。(5)对获得的磁性壳聚糖材料首先进行系统的体外安全性评价,利用人肝癌细胞HepG2及人胃癌细胞BGC-823对其进行MTT体外毒性测试,结果表明,即使将样品浓度增加到残留量的1万倍,两种细胞的存活率都在75%以上,初步认定测试材料毒性安全方面合格;通过对昆明小白鼠一次性大剂量喂药观察及解剖,发现在大浓度磁性壳聚糖材料的作用下,小鼠的体征分析,血液学分析及组织器官分析结果未见不良影响,说明材料具有生物安全性;将具有生物安全性的磁性壳聚糖材料作为展青霉素吸附剂应用到猕猴桃果汁中,发现除了果汁的色泽略微改变,其他营养指标、理化指标及果汁风味未发生变化,说明该材料对果汁影响较小,可作为展青霉素吸附剂应用于猕猴桃果汁中。