CN101061818A - 被真菌毒素污染的贮藏所的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用丁香酚或丁香油处理被真菌毒素污染的用于贮藏谷物、产油植物、干果或干菜的贮藏所的方法。
Description
技术领域
本发明涉及丁香酚或丁香油用于处理被真菌毒素和/或产生它们的真菌或霉菌污染的用于贮藏干果、干菜、谷物或产油植物的贮藏所的应用。
背景技术
在全世界范围内，大约25％的食品被真菌毒素污染。真菌毒素是高毒性的，有时是致癌的，其是污染食物的某些真菌产生的分子。
通常污染食物并危及人和/或动物的真菌毒素大约有10种左右。
目前最众所周知的是黄曲霉毒素、赭曲毒素、来自镰刀菌(Fusarium)的毒素(如玉米赤霉烯酮、单端孢菌毒素和烟曲霉毒素)或展青霉素。
在特定的温度和湿度条件、生长条件、存在的菌株等条件下原料在田间或在贮藏期间被污染。
作为原因的真菌是某些寄生真菌或霉菌，如镰刀菌、青霉菌(Penicillium)和曲霉菌(Aspergillus)。干果、干菜、谷物或产油植物是最常见被污染的食物。
在成品中发现抗性非常强的真菌毒素；冷和热均不能破坏它们；在多种转变过程中它们是稳定的。
从中世纪起就已知有人急性中毒的病例。工业化国家中的人急性中毒现在少见，但是与低剂量经常摄入有关的发生损害特别是对肝和肾的损害或癌症有不是不显著的危险。
当家畜消费了这些真菌毒素时，真菌毒素可以以未改变的形式或转化为有时比最初的真菌毒素毒性更强的化合物而存在于肉(特别是肌肉和内脏)和乳汁中。
中毒事件在家畜群体中被记录，如玉米赤霉烯酮导致的生育力问题，脱氧瓜蒌镰菌醇导致的动物不进食，或者赭曲毒素A导致的急性肾毒性。真菌毒素一旦产生，将不可能从食物中去除，因而真菌毒素产生能导致所有沿食物链的问题，具有严重的经济影响。
因此有必要提供使防止被这些真菌毒素污染成为可能的组合物。
此外，为了食物的特定去除污染，这些组合物是无毒且是营养学可接受的是重要的。
丁香酚是来自丁香油的萜烯。在申请FR 98 08 995中描述了为延长贮藏期使用含有丁香酚的组合物在收获后处理水果和蔬菜的用途。所述方法包括对水果和蔬菜施用所述组合物。
此外，申请FR 98 15 305中还描述了用丁香酚抑制马铃薯发芽的方法。该方法包括通过浸渍或喷洒或通过热喷雾(thermal fogging)对马铃薯施用该组合物。
然而，丁香酚用于处理被真菌毒素和/或产生它们的真菌或霉菌污染的用于贮藏干果、干菜、谷物或产油植物的贮藏所的可能用途迄今未被描述亦未被提示。
本发明的发明人因此证明贮藏所如谷物仓库被真菌毒素的制造者即真菌或霉菌如青霉菌、曲霉菌或镰刀菌严重污染。即使仓库空着时，污染仍持续，因此新收获物又被污染。
因此，能够去除这些仓库的污染是重要的。然而，鉴于这些贮藏所的规模(达到数百公吨)，需要非常强力的活性剂。仓库去除污染也特别困难，因为墙壁是多孔的，真菌毒素和/或产生它们的霉菌或真菌可以寄居其中，并抵抗简单的环境空气去污。因此，需要提供一种即使在多孔墙壁中也可施用活性剂的极为有效的方法。
目前，还没有开发方便、相对廉价和有效的去污方法。
发明内容
本发明的发明人现已发现，并且这是本发明的主题之一，完全意料不到地，丁香酚或丁香油表现出能够用于处理被真菌毒素和/或产生它们的真菌或霉菌污染的用于干果、干菜、谷物或产油植物的贮藏所的活性。
而且，由于丁香酚是天然的产品，它特别适合于食品的去污。
因此，本发明涉及用于去除或防止用于贮藏干果、干菜、谷物或产油植物的贮藏所被真菌毒素和/或产生它们的真菌或霉菌污染的方法，所述方法包括对所述贮藏或准备贮藏干果、干菜、谷物或产油植物的贮藏所施用含有丁香酚、异丁香酚、它们的营养学可接受的盐之一和/或丁香油或其混合物的组合物。
具体实施方式
优选地，所述真菌毒素选自赭曲毒素A、脱氧瓜蒌镰菌醇、黄曲霉毒素(B1、B2、G1、G2、M1、M2)、玉米赤霉烯酮、单端孢菌毒素(DAS、毒素D2、瓜蒌镰菌醇、醋酸瓜类萎蔫醇X)、伏马菌素(fumosinin)(B1和B2)、桔霉素、青霉酸、呕吐毒素和展青霉素；更特别地，赭曲毒素A。
根据本发明的另一方面，所述真菌毒素由镰刀菌属、青霉属和曲霉属真菌产生。
这些菌属的霉菌的产生可以是种依赖的或可以在某些条件下表达。
更优选地，青霉菌和曲霉菌通常在干果、干菜、谷物或产油植物的贮藏所中产生。在青霉菌中，可提及能产生赫曲毒素A和/或桔霉素的疣孢青霉(Penicillium verrucosum)、产生青霉酸和/或赫曲毒素A的桔灰青霉(Penicillium orantiogriseum)以及产生桔霉素和/或展青霉素的桔青霉(Penicillium citrinum)和扩展青霉(Penicillium expansum)。在曲霉菌中，可提及产生赭曲毒素A的赭曲霉(Aspergillus ochraceus)、碳黑曲霉(Aspergillus carbonarius)和黑曲霉(Aspergillus niger)。
更优选地，镰刀菌污染植物，更主要地污染小麦植物。
在用于实施本发明的方法的谷物中，可提及小麦、玉米、稻和大麦。
在产油植物中，可提及向日葵、油菜籽和落花生。
谷物或产油植物可以是谷粒、胚芽、种子或植物的形式。
在干果和干菜中，可提及葡萄、咖啡豆、可可、豆类和扁豆。
特别优选谷物和产油植物。
本发明的组合物可通过喷洒或热喷雾来施用。特别优选通过热喷雾施用。
根据一个特别有益的方面，进行本发明的方法用于去除或防止仓库污染；优选地，在用干果、干菜、谷物或产油植物装填仓库之前，或仓库一旦被装填完或部分装填完，或在所述仓库被所述干果、干菜、谷物或产油植物装填的同时将所述组合物施用于贮藏所。
根据一个特别优选的方面，所述组合物被施用于空的仓库。
根据本发明，“含有丁香酚、异丁香酚或丁香油的组合物”这一表述用于指纯形式的这些成分或任何稀释的含有这些成分的组合物。因而，以重量百分比计，用于本发明的方法的组合物包含：
-15％至100％的所述活性成分；
-0％至10％的一种或多种用于减少所述活性成分蒸发的试剂；
-0％至85％的表面活性剂，其选自阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂及其混合物；和
-0％至80％的溶剂，其选自水、(C1-C6)烷醇、(C2-C6)烷撑二醇、聚(C1-C6)烷撑二醇、(C1-C6)链烷酸的(C1-C6)烷基酯及其混合物。
更优选地，使用纯丁香酚或纯丁香油，其通常含有大约85％的丁香酚。
或者，还可以使用以下的组合物：
-15％至60％的活性成分；
-1％至8％的一种或多种用于减少蒸发的试剂；
-25％至60％的表面活性剂；和
-0％至30％的所述溶剂。
更特别地，可以使用以下的制剂A：
-丁香酚：30％；
-双丙甘醇(DPG)：50％；
-表面活性剂：5％
-水：15％。
与这些组合物有关的优点之一是它们高的活性成分含量。
在上下文中，百分比是重量/体积，相对于所述组合物的总体积。
该处理组合物的配制取决于其施用方法。
用于减少所述活性成分蒸发的试剂是现有技术中已知的，具体地可以选自水分散多萜、松脂的甘油酯、胶漆(gum lacquer)、卵磷脂、干性油、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、碱金属聚丙烯酸盐和阿拉伯胶。
多种表面活性剂或乳化剂是已知的。
根据本发明，术语“乳化剂”意指用于该目的的任何类型的试剂，如乙氧基化脂肪醇、乙氧基化脂肪酸、乙氧基化烷基酚或任何其它非离子型产品。
本发明中优选使用的表面活性剂是阴离子型或非离子型表面活性剂。
根据本发明可使用的非离子型表面活性剂的实例特别是：
-脂族脂肪醇与C2-C3环氧烷的缩合产物，所述脂族脂肪醇优选C8-C22。C2-C3环氧烷可以是环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷以任何比例的混合物。这些表面活性剂的实例是月桂醇(或正十二烷醇)与30mol的环氧乙烷的缩合产物；
-其中烷基链为C8-C22的烷基酚与C2-C3环氧烷的缩合产物。在该情况下，与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷以任何比例的混合物的缩合产物也是有利的。作为这些表面活性剂的实例，可提及正壬基酚与10mol环氧乙烷的缩合产物；
-脂肪酸与C2-C3环氧烷的缩合产物，所述脂肪酸优选是C8-C22，所述C2-C3环氧烷例如是环氧乙烷或环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷以任意比例的混合物。这些缩合产物具有位于羧基的羟基官能团上的烷氧化链。该组中优选的表面活性剂是得自蓖麻油酸与10mol环氧乙烷的缩合产物。
根据本发明可使用的阴离子型表面活性剂的实例特别是：
-长链烷基硫酸盐的水溶性盐，特别是(C8-C24)烷基硫酸盐的水溶性盐，如碱金属十二烷基硫酸盐，更特别是十二烷基硫酸钠；和
-烷基芳基磺酸盐的水溶性盐，特别是(C8-C24)烷基(C6-C10)芳基磺酸盐的水溶性盐，如碱金属十二烷基苯磺酸盐，更特别是十二烷基苯磺酸钠。
然而，本发明不限于使用这些特定的表面活性剂。
可用于该处理组合物的溶剂尤其选自C1-C12脂族醇、二醇和羧酸的烷基酯。
更具体地，在本发明中，二醇指烷撑二醇和聚烷撑二醇。
术语“烷撑二醇”意指通过用两个羟基代替两个氢原子而衍生自脂族烃的二羟基化醇。优选(C2-C6)烷撑二醇，例如乙二醇和丙二醇。
术语“聚烷撑二醇”意指下式的化合物
HO-(CpH2pO)n-H
其中p和n是2-6的整数。
作为实例，可提及双丙甘醇。
根据本发明，CpH2pO基团是直链的或支链的。根据本发明优选的聚烷撑二醇是双丙甘醇。
优选的羧酸的烷基酯是(C1-C6)链烷酸的(C1-C6)烷基酯，如乙酸丁酯。
当该处理组合物包含营养学可接受的盐时，后者可在该处理组合物制备时以盐的形式或以中性形式引入组合物中。在后一情况下，通过添加适当的碱如碱金属氢氧化物(氢氧化钠或氢氧化钾)原位形成盐。
必须施用的本发明的溶液的量主要取决于所选的施用方法。更通常地，所施用的活性成分的量根据贮藏的持续时间来调整。
该处理组合物以本身常规的方法，通过简单混合其各组分，任选搅拌而制备。
本发明的组合物应当施用一次或多次。根据有利的方面，处理在仓库中进行，优选在装填前或在干果、干菜、谷物或产油植物收获后立即进行。
必须施用的该处理组合物的量取决于涉及的干果、干菜、谷物或产油植物的性质以及所选择的施用方法。通常，施用1至200cm3/贮藏m3，优选10至100cm3/m3，应理解这些剂量是指纯丁香酚而言。
该组合物尤其可通过喷洒或热喷雾施用。通过热喷雾施用更特别优选。然后将溶液在150℃至250℃的温度下施用，施用温度取决于该组合物的性质。因此，当施用纯丁香酚时，温度优选为大约230℃。当施用组合物A时，优选在大约180℃下通过热喷雾进行。这一技术本身是已知的，并见于FR 98 015305和FR 99 04534中。
热喷雾是一种在于施用极细微的雾(其中小滴的大小为微米级)的方法，其通过将液体注射入作为所述处理组合物的载体的热气流中而产生。由此产生的雾可以均匀施用。
使用FR 87 04 960中描述的或以Electrofog Xeda名称销售的热喷雾装置可以有利地进行热喷雾。该电热喷雾机由高压风扇、电阻器以及确保产生的雾的性质严格一致性和将处理组合物逐步渐进引入贮藏室的容量泵组成。
常规地，用于获得由热喷雾产生的雾特征性的0.5-10微米，特别是1微米级大小的小滴的条件包括在注射液体前将空气加热至400℃至650℃。
根据本发明，离开热喷雾装置的雾的温度有利地选择为110℃至300℃，优选150℃至260℃，例如170℃至250℃。
这一变体在申请FR 94 15 329被更详细地描述。
通常，仓库中的热喷雾通过将热喷雾装置放置于仓库室内，优选在仓库的上半部进行，例如通过将热喷雾装置放置于位于该室顶部的平台上来进行。
在贮藏期间施用可以连续或间歇进行。
优选地，在装填前在贮藏室中进行施用，或大约每隔2个月重复进行施用。
给出以下的实施例作为本发明的非限制性例示。
实施例1
实验方案
1.种子站(Nogent-sur-Seine)的空单元的固有污染(naturalcontamination)先前特征
研究了6个单元(标记为′20′、′L′、′12′、′F′、′8′和′I′)。这些是具有圆锥形底部(用于使单元完全排空并在保藏下次收获之前更容易地去除碎屑和灰尘的底部)的混凝土单元。用数字标记的单元容量为350t，用字母标记的单元容量为50t。通过使用经由位于单元底部的进入舱口引入单元中的空气测定器(Airtest)捕集污染的芽孢或颗粒来评价6个单元的污染水平。
放置于空气测定器中并构成捕集器的直径90mm的培养皿包含Malt Agar+Triton培养基；Triton的添加改变了真菌集落的形成，使其保持密实并容易计数。除了一个其中我们测试了4种不同体积的空气(10l、20l、40l、100l)的单元外，其它通过空气测定器的空气的体积设定为100l。对于每种模式，进行3次重复(3个培养皿)。
进行两种类型的捕集；空气捕集和在贮藏单元上捕集。实际上，这些墙壁具有粗糙的斑块，能够保留霉菌芽孢或感染的颗粒。将空气测定器置于距墙壁大约5mm处。
为评价谷物贮藏单元的污染水平，与外部污染对照(4次重复)的比较通过仓库外的空气捕集(距仓库建筑大约50m)来进行。
2.对用丁香酚处理前后的两个空单元的研究
在用丁香酚进行热喷雾之前即刻和之后10天，对在研究1中显示出足够的固有污染水平的两个单元进行空气捕集程序和在墙壁上的捕集程序。每种方式进行5次重复(5个培养皿)。
在安装热喷雾装置的平台上进行丁香酚热喷雾处理。热喷雾后，将单元保持关闭10天，以确保处理高度有效。
鉴于在如仓库一样污染的环境中操作培养皿的困难性，进行附加对照(“操作对照”)。对于该对照，进行4次重复(4个培养皿)。
结果
1.6个空单元的固有污染先前特征
所研究的6个单元显示出高水平的青霉菌(Penicillium spp.)污染。单元12中曲霉菌的霉菌的污染是显著的。平均地来自单元12的空气和墙壁的培养皿上分别形成77和85个曲霉菌(Aspergillus spp)，而最通常地在其它单元中显示没有和至多17个(表1)。该污染尽管远低于青霉菌的污染，但是不能被忽视，因为曲霉菌也是可能的赭曲毒素A的制造者。
空单元的青霉菌污染与外部对照的青霉菌污染相比是显著的(表1)。平均显示出仅1.25个青霉菌集落而没有曲霉菌集落。从外部空气捕集发生的基本上是芽枝霉菌(Cladosporium spp.)的集落。
尽管6个单元的青霉菌污染程度都很高，但是单元L和F看起来比其它的污染更严重，特别是在它们的墙上(表1)。除单元8以外，一般地，墙上的捕集比空气捕集给出更多的青霉菌集落。因此贮藏单元的墙构成重要的污染源。
表1-6个空贮藏单元空气捕集和在墙壁上的捕集后获得的每个培养皿集落平均数的估计
| 单元 | 贮藏的谷物 | 空气测定器体积 | 青霉菌空气污染 | 青霉菌墙壁污染 | 曲霉菌空气污染 | 曲霉菌墙壁污染 |
| 20 | 小麦 | 100l | 1560 | 3210 | 0 | 0 |
| L | 小麦 | 100l | 2650 | 7500 | 0 | 0 |
| 12 | 小麦 | 100l | 1240 | 1860 | 77 | 85 |
| F | 大麦 | 100l | 2150 | 6480 | 3 | 0 |
| 8 | 大麦 | 100l | 2020 | 1270 | 17 | 0 |
| I | 大麦 | 100l | 3250 | 5900 | 0 | 0 |
| 外部对照* | 100l | 1.25 | 0 |
*在仓库建筑外部进行的空气捕集。
其它真菌(芽枝霉菌)以及细菌和酵母也污染这些单元，但其程度低于青霉菌。在单元1中研究了增加空气测定器中循环空气的体积对于所捕集的集落的数目的影响(表2)。
表2-单元1用不同体积的空气测定器捕集后获得的每个培养皿平均集落数目的估计
| 空气测定器体积 | 青霉菌空气污染 | 青霉菌墙壁污染 |
| 10l | 2140 | 1190 |
| 20l | 2680 | 2910 |
| 40l | 2530 | 3640 |
| 100l | 3250 | 5900 |
研究1显示这6个单元的青霉菌的污染水平非常高，能够容易的测试对这些单元处理的效果。这是研究2的目的，为此选定单元L，因为其非常高的污染水平，以及选定单元12，因为其存在霉菌的另一属，曲霉菌。
2.处理前后对单元L和12的研究
在单元L(≈50m3)和单元12(≈350m3)中在230℃下(大约3/4h)分别对4l和20l丁香酚进行热喷雾。
处理后的污染评价显示在2个单元中经处理青霉菌的污染水平明显下降(表3)。
通过处理，单元12中的曲霉菌污染被完全控制。
表3-丁香酚热喷雾处理对两个空单元的空气污染和墙壁污染的效果的总结
| 单元 | 记录 | 捕集类型(空气测定器) | 空气体积(l)空气测定器 | 青霉菌污染(集落数/培养皿) | 曲霉菌污染(集落数/培养皿) | ||
| 处理前 | 处理后 | 处理前 | 处理后 | ||||
| L | 小麦 | 空气 | 100 | 2650 | 106 | 0 | 0 |
| 墙壁 | 100 | 7500 | 85 | 0 | 0 | ||
| 12 | 小麦 | 空气 | 100 | 1240 | 400 | 77 | 0 |
| 墙壁 | 100 | 1860 | 207 | 85 | 0 | ||
应当注意活性物质可在单元底部蓄积。这是完全有利的，因为仍存在于贮藏单元中并为重要的污染源的灰尘和小片碎屑也蓄积在那里。因而它们能被有效地处理。
结论
以上结果表明，发现在单元中用丁香酚热喷雾的方法针对谷物贮藏单元中存在的可能产生赭曲毒素A的霉菌，即青霉菌和曲霉菌是非常有效的。该效力对于单元中的空气污染和墙壁污染都有效。
Claims (16)
1.去除或防止用于贮藏谷物、干果、干菜或产油植物的贮藏所被真菌毒素和/或产生它们的真菌或霉菌污染的方法，其包括向所述贮藏所施用含有丁香酚、异丁香酚或它们的营养学可接受的盐之一和/或丁香油或其混合物的组合物。
2.根据权利要求1的方法，使得所述丁香酚、异丁香酚、丁香油或它们的营养学可接受的盐之一或其混合物以1至200cm3丁香酚/贮藏m3的剂量施用。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述真菌毒素选自赭曲毒素A、脱氧瓜蒌镰菌醇、黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、单端孢菌毒素、伏马菌素、桔霉素、青霉酸、呕吐毒素和展青霉素。
4.根据权利要求1、2或3的方法，其中所述真菌毒素选自赭曲毒素A。
5.根据权利要求1-4之任一项的方法，其中将所述组合物施用于空的贮藏所。
6.根据权利要求1-4之任一项的方法，其中将所述组合物施用于含有贮藏的谷物、干果、干菜或产油植物的贮藏所。
7.根据权利要求1-4之任一项的方法，其中在所述贮藏所用所述谷物、干果、干菜或产油植物装填的同时施用所述组合物。
8.根据前述权利要求之任一项的方法，其中所述组合物通过热喷雾施用。
9.根据前述权利要求之任一项的方法，其中以重量百分比计，所述组合物包含：
-15％至100％的所述活性成分；
-0％至10％的一种或多种用于减少所述活性成分蒸发的试剂；
-0％至85％的表面活性剂，其选自阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂及其混合物；和
-0％至80％的溶剂，其选自水、(C1-C6)烷醇、(C2-C6)烷撑二醇、聚(C1-C6)烷撑二醇、(C1-C6)链烷酸的(C1-C6)烷基酯及其混合物。
10.根据前述权利要求之任一项的方法，其中所述组合物是纯丁香酚或纯丁香油。
11.根据前述权利要求之任一项的方法，其中所述贮藏所被青霉菌(Penicillium)或曲霉菌(Aspergillus)污染或存在被青霉菌或曲霉菌污染的危险。
12.根据前述权利要求之任一项的方法，其中所述谷物选自小麦、玉米、稻和大麦。
13.根据权利要求12的方法，其中所述谷物是小麦。
14.根据权利要求1-11之任一项的方法，其中所述产油植物选自向日葵、油菜籽和落花生。
15.根据前述权利要求之任一项的方法，其中所述谷物或产油植物为谷粒、植物、种子或胚芽的形式。
16.含有丁香酚、异丁香酚、它们的营养学可接受的盐之一和/或丁香油或其混合物的组合物用于去除或防止用于贮藏谷物、产油植物、干菜或干果的贮藏所被真菌毒素和/或产生它们的真菌或霉菌污染的用途。
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