制麦和酿造过程中的霉菌及真菌毒素问题VIP专享VIP免费

制麦和酿造过程中的霉菌及真菌毒素乔洪升龙杰蔡国林陆健编译（江南大学生物工程学院江苏无锡214122）摘要:感染镰刀菌的谷物会对麦芽和啤酒产生严重的影响，一些镰刀菌属的毒素，如：存在于感染大麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON），在浸渍过程中可以被除去。然而，镰刀菌在浸渍、发芽和焙焦过程中仍能生长，并产生毒素。在制麦之前将谷物进行毒素降解是不切实际的，除非将所有霉菌的生长全部抑制。因此，在制麦过程中，需要采取一些降低霉菌数量的方法。物理学、化学和生物学方法均被实验过。在制麦过程中，辐射似乎是一种能抑制镰刀菌生长的可行方法，但是它对存活菌产生毒素能力的影响，以及对麦芽质量的影响仍需进一步的研究。化学处理方法，如：臭氧化处理，它不会在啤酒中残留任何的化学物质。基于微生物自然抑制的应用，生物学控制方法也有望得到应用。然而，这些抑制菌对麦芽和啤酒的影响也仍需进一步的研究。通过生物技术将解毒基因整合到酵母细胞中也是可行的，酵母会对发酵醪进行毒素降解。因此，霉菌生长将不再是问题。这些技术的发展将会提高产品的安全性，如：由镰刀菌感染的大麦酿成的啤酒。关键词:麦芽；啤酒；制麦；酿造；脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）；真菌毒素1引言啤酒是世界上最常规的基本消费品。啤酒的大量消费很可能导致真菌毒素问题的暴露。虽然啤酒中的毒素对公众的健康是否有害仍不确定，然而其副产品中的毒素对宠物和牲畜的危害是很明确的。啤酒中毒素的来源包括被感染的大麦和用于制麦及酿造的辅料。Scott讨论了在制麦及酿造过程中产生毒素所带来的后果。通过对不同国家进口到加拿大的啤酒样品中的毒素进行调查。Wolf和Schward讨论了霉菌及毒素对啤酒质量和安全的影响。在欧洲的制麦及啤酒酿造工业中，Melotte和Boivin十分重视真菌毒素问题。来自于南亚的Odhaw也讨论了这一话题。为了控制啤酒中的真菌毒素，物理学、化学和生物学的控制研究均应用到了大量的原材料上。本文侧重于镰刀菌毒素问题的研究。2大麦中的真菌毒素在啤酒酿造过程中，发芽的大麦是最常用的原料。大麦容易被植物病毒(FHB)感染。在来自于美国中东部地区受FHB感染的大麦中，单端孢菌类毒素均已被检测到，包括：脱氧雪腐镰刀菌烯醇，雪腐镰刀菌烯醇，T-2毒素，HT-2毒素，二醋酸熏草镰刀菌烯醇和雌性发情毒素，玉米赤霉烯酮等。其中被检测到频率最高，毒素产生量最大的是脱氧雪腐镰刀菌烯醇。在被FHB感染的谷物中，Clear等人也发现脱氧雪腐镰刀菌烯醇是主要的毒素。德国的西南部地区，1982年～1992年期间，从大麦中发现的真菌毒素主要也是脱氧雪腐镰刀菌烯醇。对于商业啤酒中真菌毒素的调查研究表明，脱氧雪腐镰刀菌烯醇，雪腐镰刀菌烯醇，T-2，HT-2，二醋酸熏草镰刀菌烯醇，玉米赤霉烯酮，黄曲霉素，赭曲毒素A，和伏马菌素，这些毒素在10-6水平上均已在啤酒中检测到。在制麦和酿造过程的其它副产品中，真菌毒素也是一个关注的焦点。3制麦过程麦芽由大麦在常规的湿度和温度下发芽而制成。麦芽中富含淀粉水解酶。淀粉水解酶能将大麦中的淀粉水解成单糖，以供酵母在啤酒发酵过程中进行合成代谢。为了使种子发芽，大麦的水分含量必须达到45%，在12℃～20℃下，浸渍36h～52h，其中包括通风供氧的水中进行的一系列的浸渍和空气休止。在给排水循环过程中，大麦会得到漂洗。浸渍后，15℃～20℃和一定的空气湿度下，种子将进入发芽阶段。发芽的大麦（绿麦芽）通过焙焦过程使水分降到4%～5%。为了防止水解酶类的失活，焙烤的温度和湿度必须严格控制。焙烤温度一般不超过90℃。焙烤将会导致大麦产生化学反应，如褐变反应，这些化学产物会影响成品啤酒的质量，例如风味，色泽，口感和物质成分。在大麦浸渍、发芽和焙烤过程中，感染的镰刀菌将会产生毒素。Schwarz等人用感染镰刀菌的若干个大麦样品进行制麦，其中样品中含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇4.8μg/g～22.5μg/g，麦角甾醇1.5μg/g，15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇2.1μg/g。浸渍使得脱氧雪腐镰刀菌烯醇的浓度降低到检测限附近或以下。脱氧雪腐镰刀菌烯醇浓度的降低很可能是由于在浸渍过程中发生了溶解或给排水循环中粉尘的去除所引起。然而，在发芽过程...