论文部分内容阅读
本课题采用两种状态的臭氧:臭氧气体和臭氧水,通过利用臭氧的强氧化性,对污染呕吐毒素（DON）的小麦进行处理,着重研究臭氧的不同处理方式对小麦中DON含量的影响和效果,研究不同方式臭氧处理后制成的小麦粉面团理化特性变化,并推测DON可能的降解途径及降解产物结构。通过研究得到以下结论:以不同浓度臭氧气体处理DON污染的小麦籽粒和小麦全粉,通过检测处理前后小麦中DON的含量可以发现,臭氧气体可以一定程度上降解小麦中DON,臭氧浓度越高,处理时间越长,对DON降解效果越好。不同样品形态的小麦经臭氧处理后DON降解效果不同,小麦全粉由于与臭氧气体接触面积更大,反应更为充分,对DON降解效果比处理小麦籽粒的效果更好,用60mg/L的臭氧处理小麦全粉120min后,DON降解了26.4%,而相同条件下籽粒样品中DON降解率为17.1%。润麦后水分含量为16%的小麦籽粒和小麦全粉经臭氧处理后DON降解率比同条件下臭氧处理原始水分样品分别高17.0%和15.3%,说明水分含量能显著影响臭氧降解DON的效果。臭氧降解DON化学反应动力学模型结果表明,不同臭氧浓度条件下DON降解速率关系为:k60mg/L>k30mg/L>k5mg/L,不同小麦样品形态条件下DON降解速率关系为:k粉末>k籽粒。通过对DON臭氧降解的动力学模拟,发现DON臭氧降解行为符合一级动力学模型。以臭氧气体通入水中的方法制取臭氧水,通过监测臭氧水的浓度发现臭氧水在臭氧通入60min后达到饱和,且温度越高臭氧水稳定性越差。用臭氧水洗麦可以消减小麦中DON,臭氧水的浓度越高、臭氧水与小麦的质量比越高、浸泡的时间越长DON降解效果越好。当臭氧水浓度为20mg/L,臭氧水与小麦的质量比为2:1时,DON降解率最高可以达到22.42%,同时发现用臭氧水加搅拌的方式洗麦后DON降解率更高。用臭氧水润麦12h可显著降低小麦中DON含量,臭氧水的浓度越高,降解DON效果越好;随着润麦时间的增长,DON含量有回升趋势,可能是由于润麦环境高温密闭、杂质多导致臭氧加速分解,氧化能力下降后镰刀菌继续繁殖导致的。润麦所用水的温度也会影响臭氧水降解小麦中DON的效果,10℃条件下降解效果最好。臭氧气体和臭氧水处理可以显著降解小麦中DON,对小麦进行5种臭氧处理方式（臭氧气体处理小麦籽粒、润麦后臭氧气体处理小麦籽粒、臭氧气体处理小麦粉、臭氧水洗麦、臭氧水润麦）条件下的小麦粉进行理化品质分析。结果表明:小麦种皮具有保护小麦胚乳的功能,通过臭氧气体直接处理小麦粉后虽然小麦粉色变白,但面湿筋数含量及面筋指数、沉降值、脂肪酸值、流变学等品质指标有明显的劣变,而臭氧气体处理小麦籽粒以及臭氧水处理小麦籽粒后的小麦粉仅有轻微的品质变化。利用三倍四级杆质谱测定了臭氧降解DON后氧化产物母离子和特征碎片离子的质量,分析了所有产物的元素组成,提出了四种关键产物的结构及其降解途径。四种降解产物化学式及质荷比分别为C15H18O7（311.1062）、C15H20O8（329.1160）、C12H18O4（227.1705）、C15H20O9（346.1422）,对测得的四种产物结构分析发现,吡喃环上的C9-C10双键被破坏,通过结构活性关系推测,产物的毒性应比DON弱。