[發明專利]蒸汽爆破技術降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的方法及應用

在審

• 申請號: 201810247485.2
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108680657A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 趙圣國;鄭楠;王芃芃;李國棟;張養東;李松勵;王加啟;文芳
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 王金寶

本發明提供了蒸汽爆破技術降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的方法及應用，創造性的利用在蒸汽爆破時釋放的巨大能量，破壞玉米赤霉烯酮的化學結構，同時不引入其他的有害化學物質，蒸汽爆破技術能夠作為一種全新的降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的技術使用。

技術領域

本發明屬于畜牧飼料加工技術領域，具體涉及蒸汽爆破技術降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的方法及應用。

背景技術

真菌毒素殘留的限量檢測是我國農產品安全重點檢測監控的項目，也是許多農副產品進入國際市場的必檢指標之一。真菌毒素是一類由真菌分泌產生的有毒次級代謝產物。真菌毒素對食品和飼料的污染，引起食物變質，導致人類和動物的中毒。隨著全世界各國對食品和飼料中的真菌毒素殘留的管理愈發重視，減少真菌毒素對食品和飼料的污染，以降低真菌毒素對人類和動物的損傷，顯得尤為重要。

玉米赤霉烯酮又名F-2毒素，其化學名稱為6-(10羥基-6氧代-反式-1-十一碳烯)-β-雷鎖酸-內酯，是一種分布最廣泛的鐮刀霉菌毒素，主要來源于三線鐮刀菌(Fusariumtricinctum)和禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)等鐮刀菌屬(Fusarium)的菌株。玉米赤霉烯酮主要污染玉米、小麥、大米、大麥、小米和燕麥等谷物，具有雌激素樣作用，如生殖發育毒性、免疫毒性和基因毒性，且對腫瘤的形成有促進作用。動物采食超量的玉米赤霉烯酮會引起急性中毒，甚至死亡，給畜牧場造成巨大的經濟損失。

玉米赤霉烯酮常見于發霉的秸稈，特別是玉米秸稈中，但是目前還沒有特別行之有效的降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的方法，傳統的物理和化學方法，存在效果差、容易引入其它有害化學物質的缺陷。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了蒸汽爆破技術降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的方法及應用。

本發明公開了蒸汽爆破技術降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的應用。

蒸汽爆破技術的提出和運用已有很長的歷史，其主要工作原理是將原料置于高溫、高壓的環境中，原料被蒸汽潤脹，孔隙中充滿蒸汽，當瞬間解除高壓時(毫秒級，0.00875秒以內)，原料孔隙中的過熱液體迅速氣化，體積急劇膨脹而使細胞“爆破”，細胞壁破裂形成多孔，小分子物質從細胞內釋放。由于蒸汽爆破技術在處理工程中只需高溫蒸汽，不添加任何化學物質，即可造成物料發生多種化學物理變化，因此被認為是最具發展前景的處理方法。

在本申請之前，蒸汽爆破技術使原料的纖維素結晶度提高，聚合度下降，木素軟化和橫向連結強度下降，本申請的發明人，通過對蒸汽爆破的原理研究，發現能夠利用在蒸汽爆破時釋放的巨大能量，破壞玉米赤霉烯酮的化學結構，同時不引入其他的有害化學物質，蒸汽爆破技術能夠作為一種全新的降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的技術使用。

本發明所采用的技術方案為：蒸汽爆破技術降低秸稈中玉米赤霉烯酮含量的方法，使用蒸汽爆破法對秸稈進行處理，蒸汽爆破的蒸氣壓強為1-2.2MPa，維壓時間為30-200s，秸稈的水分含量為10-50％。

本申請的發明人對蒸汽爆破技術做進一步地參數選擇，以滿足處理得到具有含玉米赤霉烯酮濃度更低的秸稈，經試驗顯示，采用以上參數，能夠較好的滿足降低玉米赤霉烯酮含量的要求。

另一方面，蒸汽爆破技術在破壞秸稈中玉米赤霉烯酮含量的同時，能夠將秸稈進行進一步地破碎，在后續秸稈作為飼料或發酵原料時，具有更大的效能。

在本申請中，采用玉米赤霉烯酮降解率來評價對玉米赤霉烯酮的去除效果；采用理論最大產氣量來評價經蒸汽爆破后秸稈的效能。

根據本發明的一個實施例，蒸汽爆破的蒸氣壓強為2.2MPa，維壓時間為144s，秸稈的水分含量為10％。此時，玉米赤霉烯酮降解率達到最大。