引言

在人們越來越注重健康飲食的今天,黃曲霉毒素可以說讓廣大消費者聞之色變,其主要是由黃曲霉、寄生曲霉和特曲霉等產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物,是一種劇毒化合物,通過污染食品、藥材等,危害人及動物的肝臟組織,可以引發(fā)肝癌甚至死亡,嚴重傷害著我們的身體健康。世界衛(wèi)生組織(WHO)的癌癥研究機構于1993年把黃曲霉毒素劃定為1類致癌物。

1常見的原料分選方法

眾所周知,黃曲霉毒素易于在堅果類、糧油制品、乳制品等產(chǎn)品中存在,如圖1所示,而目前對這些產(chǎn)品的揀選主要依靠人工檢驗、挑選或通過色選機分選。

圖1  黃曲霉毒素

1.1人工檢驗、挑選

依靠取樣檢測和人工挑選,雖然有科學的取樣方法,但在實際取樣和檢測過程中由于無法保證對原材料充分檢測,難免有所偏差。人工僅能夠?qū)⒚棺兎浅Ｃ黠@、數(shù)量較多、呈普遍現(xiàn)象的原材料分辨出來;而對于未明顯肉眼可見的霉變、原料內(nèi)部霉變及少量霉變,當未取樣到的污染源進入成品,則將不可避免地導致成品中黃曲霉毒素含量超標。在大批量生產(chǎn)中,采用人工分選的方法更是不現(xiàn)實的。

1.2色選機分選

色選機的工作原理如圖2所示,待揀選的物料由料斗進入設備,在振動給料器的作用下均勻下料,經(jīng)滑槽加速下落并經(jīng)過分選觀察區(qū),該觀察區(qū)由光源、背景板、攝像傳感器及信號處理器等組成,在光源照射下物料中的各種物質(zhì)根據(jù)光的強弱及顏色變化產(chǎn)生輸出信號,經(jīng)系統(tǒng)處理,控制壓縮空氣電磁閥將異色顆粒吹入次品槽,正常物料直接落入成品槽,即可達到分選目的。

色選機可以分選出物料中的霉變物料、異色顆粒、石頭、金屬、玻璃、木頭等,但由于其工作原理限制,僅能對顏色上與正常物料有偏差的"異物"進行檢測,對霉變物料的檢測也僅限于其已發(fā)生顏色上的變化(肉眼可見),而初期霉變的物料往往無法分揀出來。

2激光分揀機分選

激光分揀機的設備原理與色選機基本類似,如圖3所示,但激光分揀機的光源采用的是激光技術,且以RGB彩色相機圖像技術為基礎,搭載生物指紋BSI技術,具備高效率異物檢測及材質(zhì)分辨能力。在激光照射下的物料,如果存在黃曲霉毒素,則會發(fā)生不同顏色的熒光反應。不同的物料感染黃曲霉毒素時,在激光下會顯現(xiàn)不同的一種或多種顏色的熒光,如被感染的花生顯現(xiàn)藍色,被感染的蓮子則顯現(xiàn)綠色和紅色,如圖4所示。

激光分揀機是專門針對黃曲霉毒素研究的一項高效分選設備,不僅可以分選出適用于色選機的各類異物,而且可以對肉眼不可見,但在特定光譜照射下產(chǎn)生熒光的初期霉變或含有黃曲霉毒素的物料也有很好的分揀效果。

3激光分揀機分選效果實驗

筆者進行了一組實驗,隨機選取30?；ㄉ?在花生表面用綠色熒光筆涂上大小不等的綠色區(qū)域,以模擬感染程度不同的花生粒,將這些花生混入1.92kg的正?；ㄉ?如圖5所示。

經(jīng)過激光分揀機揀選后,其結果如表1所示。

以上實驗結果證明:激光分揀機對于各尺寸黃曲霉毒素感染粒剔除率達100%,且?guī)С雎蕵O低,表明其對于表面黃曲霉感染具有針對性剔除效果。當然,在實際應用過程中,根據(jù)物料數(shù)量不同、等級不同等各類客觀條件影響,剔除率不可保證100%,但仍具有十分有效的剔除效果。

4結語

黃曲霉毒素激光分揀機的技術目前已成功應用于歐美、中國等花生加工企業(yè),由于不同物料具有其各自特殊的熒光反應,需在設備使用初期進行多次反復實驗建模,因此其他行業(yè)或產(chǎn)品的實際用戶較少。但考慮到有效揀選可使原材料的等級要求適當降低,且設備操作簡單,產(chǎn)量大,綜合考慮節(jié)省的物料成本、人員成本、時間成本等,黃曲霉毒素激光分揀機是非常值得推廣應用的。