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研究人员表示,冷等离子体对谷物种植者来说可能是热门材料

本站发布时间:2024-03-14 08:22:55

使用等离子体—外太空的东西—阿尔伯塔大学的研究人员发现了一种有效的方法来净化被霉菌污染的谷物,并促进种子发芽。他们的研究发表在《食品工程杂志》上€”一种相对低温的典型过热物质—它们能够降低由生长在温暖潮湿条件下的真菌引起的有害毒素水平,这些真菌通常会感染谷物

Ehsan Feizolahi说,这一发现“可以为食品加工和牲畜饲料行业提供更有效、更高效的方法来加工安全食用的谷物”,他领导了这项研究,并获得了农业、生命与农业学院的食品科学与技术博士学位;环境科学

这种被称为真菌毒素的有害次级代谢产物每年感染全球25%以上的粮食,包括加拿大西部的大麦、小麦和燕麦,导致作物质量下降,给农民带来经济损失。它们还对人类和牲畜健康构成威胁,包括癌症、肺病、脑和肾损伤,甚至死亡

费佐拉希说,由于真菌毒素能抵抗高温,从谷物中去除真菌毒素是一项挑战

“目前还没有有效的方法来减少谷物中的真菌毒素,”他指出,并补充说,常见的食品加工方法,如烘焙、烘焙和油炸,可能只能部分去除真菌毒素

“我们需要找到更好的去污方法。”

更快、更好的去污

在物理学领域,等离子体与固体、液体和气体一起被认为是物质的第四种状态,在过去几年里一直备受关注,M.S.Roopesh教授指出,他通过美国大学的食品安全与可持续发展工程研究实验室监督了Feizolahi的工作,并研究了大气冷等离子体的更广泛应用。

“作为一项新兴技术,冷等离子体在降低食品安全风险方面显示出很大的潜力。”

大气冷等离子体含有高活性成分,可使谷物表面的毒素失活或减少

菲佐拉希创造了两种形式的等离子体—一个是电离气体,一个是液体—然后用它们治疗感染了两种真菌毒素的大麦和小麦,这两种真菌毒素在加拿大特别麻烦,叫做玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇

Roopesh说,使用血浆净化谷物可以将这两种毒素的水平降低54%,这是一个有希望的开始

“通过优化条件,考虑到血浆类型、治疗条件和治疗时间等因素,我们可以实现54%以上的减排。最终,这意味着农民可以使用更多的粮食,从而减少浪费,从健康的角度来看,人类和动物可以食用粮食,而不受真菌毒素的影响。”

研究人员还发现,他们使用的治疗过程只需很短的时间—从一分钟到一小时不等—可能提高食品加工行业的效率

Feizolahi指出,这些治疗方法在环境上也是可持续的

“以气体形式制造冷等离子体只需要空气,过程所需的电力可以从可再生资源中提取。”

冷等离子体也不会在谷物上留下残留物,这就消除了目前食品加工中所需的化学消毒剂的需要

Roopesh指出:“等离子体高度不稳定,因此等离子体中的反应物种会随着等离子体生成的停止而消失。”

获胜–大麦和水的胜利研究人员开发的等离子体浸泡技术也可能是大麦制麦行业的关键改进

研究人员发现,现在正在通过专利程序,冷等离子体处理促进了用于麦芽和啤酒生产的谷物发芽

将大麦浸泡在血浆活化水中,而不是普通水中,可以降低谷物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的水平

Feizolahi指出:“如果麦芽加工无法分解这种真菌毒素,它可能会转移到最终产品中。”

等离子体活化水还通过改变其表面性质,使种子发芽率提高10%至13%,从而提高吸水性,从而提高发芽率

除此之外,血浆还有净化浸泡过程中使用的水的副作用,这些水通常含有微量杀虫剂、细菌或真菌

研究人员指出,更清洁的水可能会在食品加工中重复使用,丢弃后会更环保

这项技术可以通过美国大学获得许可,下一步将涉及更多的实验,以扩大其在行业中的使用

Feizolahi的实验还揭示了哪些因素会提高他测试的治疗方法的有效性,从而为进一步的改进铺平道路

“现在我们知道了我们需要关注哪些具体因素,”Roopesh指出,他的实验室也在探索如何扩大冷等离子体方法的规模,以减少食品和水中的微生物污染,这些微生物污染可能会导致大肠杆菌和沙门氏菌等细菌病原体的疾病

“我们已经获得了一些基础知识,这代表着食品安全和减少农产品损失迈出了令人兴奋的一步。”

More information: Ehsan Feizollahi et al, Reduction of deoxynivalenol during barley steeping in malting using plasma activated water and the determination of major degradation products, Journal of Food Engineering (2023). DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2023.111525

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