引言

在人們?cè)絹?lái)越注重健康飲食的今天,黃曲霉毒素可以說(shuō)讓廣大消費(fèi)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(guò)污染食品、藥材等,危害人及動(dòng)物的肝臟組織,可以引發(fā)肝癌甚至死亡,嚴(yán)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(jī)構(gòu)于1993年把黃曲霉毒素劃定為1類致癌物。

1常見(jiàn)的原料分選方法

眾所周知,黃曲霉毒素易于在堅(jiān)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(duì)這些產(chǎn)品的揀選主要依靠人工檢驗(yàn)、挑選或通過(guò)色選機(jī)分選。

圖1  黃曲霉毒素

1.1人工檢驗(yàn)、挑選

依靠取樣檢測(cè)和人工挑選,雖然有科學(xué)的取樣方法,但在實(shí)際取樣和檢測(cè)過(guò)程中由于無(wú)法保證對(duì)原材料充分檢測(cè),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(lái);而對(duì)于未明顯肉眼可見(jiàn)的霉變、原料內(nèi)部霉變及少量霉變,當(dāng)未取樣到的污染源進(jìn)入成品,則將不可避免地導(dǎo)致成品中黃曲霉毒素含量超標(biāo)。在大批量生產(chǎn)中,采用人工分選的方法更是不現(xiàn)實(shí)的。

1.2色選機(jī)分選

色選機(jī)的工作原理如圖2所示,待揀選的物料由料斗進(jìn)入設(shè)備,在振動(dòng)給料器的作用下均勻下料,經(jīng)滑槽加速下落并經(jīng)過(guò)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(hào)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(qiáng)弱及顏色變化產(chǎn)生輸出信號(hào),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(dá)到分選目的。

色選機(jī)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(duì)顏色上與正常物料有偏差的"異物"進(jìn)行檢測(cè),對(duì)霉變物料的檢測(cè)也僅限于其已發(fā)生顏色上的變化(肉眼可見(jiàn)),而初期霉變的物料往往無(wú)法分揀出來(lái)。

2激光分揀機(jī)分選

激光分揀機(jī)的設(shè)備原理與色選機(jī)基本類似,如圖3所示,但激光分揀機(jī)的光源采用的是激光技術(shù),且以RGB彩色相機(jī)圖像技術(shù)為基礎(chǔ),搭載生物指紋BSI技術(shù),具備高效率異物檢測(cè)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(huì)發(fā)生不同顏色的熒光反應(yīng)。不同的物料感染黃曲霉毒素時(shí),在激光下會(huì)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(lán)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(jī)是專門針對(duì)黃曲霉毒素研究的一項(xiàng)高效分選設(shè)備,不僅可以分選出適用于色選機(jī)的各類異物,而且可以對(duì)肉眼不可見(jiàn),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(jī)分選效果實(shí)驗(yàn)

筆者進(jìn)行了一組實(shí)驗(yàn),隨機(jī)選取30粒花生,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(guò)激光分揀機(jī)揀選后,其結(jié)果如表1所示。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:激光分揀機(jī)對(duì)于各尺寸黃曲霉毒素感染粒剔除率達(dá)100%,且?guī)С雎蕵O低,表明其對(duì)于表面黃曲霉感染具有針對(duì)性剔除效果。當(dāng)然,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,根據(jù)物料數(shù)量不同、等級(jí)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(jié)語(yǔ)

黃曲霉毒素激光分揀機(jī)的技術(shù)目前已成功應(yīng)用于歐美、中國(guó)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(yīng),需在設(shè)備使用初期進(jìn)行多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)建模,因此其他行業(yè)或產(chǎn)品的實(shí)際用戶較少。但考慮到有效揀選可使原材料的等級(jí)要求適當(dāng)降低,且設(shè)備操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)量大,綜合考慮節(jié)省的物料成本、人員成本、時(shí)間成本等,黃曲霉毒素激光分揀機(jī)是非常值得推廣應(yīng)用的。