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CN103997897A - 用二氧化氯使谷物谷粒去污的方法 - Google Patents

用二氧化氯使谷物谷粒去污的方法 Download PDF

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CN103997897A CN201280048400.9A CN201280048400A CN103997897A CN 103997897 A CN103997897 A CN 103997897A CN 201280048400 A CN201280048400 A CN 201280048400A CN 103997897 A CN103997897 A CN 103997897A
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Abstract

本发明提供了方法，其包括在水溶液中浸渍收获的谷物谷粒和／或用水溶液喷射收获的谷物谷粒，例如大麦、小麦、黑麦、粟、玉米(玉蜀黍)、稻或燕麦，所述水溶液包括有效量的二氧化氯，以提供经处理的谷物谷粒。得自二氧化氯浸渍和／或喷射的经处理的谷物谷粒一般具有减少的微生物和／或毒素含量，并可实施另外的麦芽制造过程。

Description

用二氧化氯使谷物谷粒去污的方法
与相关专利申请的交叉参考
本专利申请要求于2011年9月23日提交的美国临时专利申请号61／538,551的优先权，所述美国临时专利申请在此以引用的方式整体并入。
技术领域
本技术一般涉及用二氧化氯处理谷物谷粒的领域。
背景技术
提供下文说明书以帮助读者的理解。提供的信息或引用的参考文献无一被承认为本技术的现有技术。
真菌在谷物谷粒中的二次生长是当(预感染的)作物在贮存或食品加工过程中变得由真菌侵染时出现的常见收获后问题。与二次真菌生长相关的问题的显著例子是在麦芽制造和酿造中常用的大麦。如果大麦在潮湿的夏季过程中生长，或如果大麦不适当地贮存(例如在湿润环境中)，则多个镰刀菌属(Fusarium)真菌物种可污染收获的大麦。某些镰刀菌属物种对人是高致病性的，并且可产生强有力的真菌毒素，其中一些是致癌的。
在大麦及其他谷物谷粒的麦芽制造过程中的某些步骤可加重真菌或其他微生物污染。用于谷物谷粒的麦芽制造过程可视为包括四个主要步骤：谷粒的清洗和筛分、浸渍、发芽和焙烤。执行清洗和分筛以去除被污染或损坏的核及其他不希望有的材料。浸渍涉及使清洗的谷粒在冷至温水中浸没，使得清洁谷粒的含湿量增加。浸渍槽的底部可配备装备，以有利于谷物谷粒在浸渍过程中的搅动、通气和洗涤。浸渍的谷物谷粒的最终湿气水平将根据麦芽的预期用途而改变，然而，在35-50％范围中的湿气水平对于浸渍的谷物谷粒例如浸渍的大麦是常见的。可对谷物谷粒实施超过一次浸渍，在浸渍之间采用静止或通气步骤。
将浸渍的谷物谷粒转移到发芽仓(或地板)，并且使温度和湿度受控的空气经过浸渍的谷物谷粒，可将所述浸渍的谷物谷粒定期混合或翻转。作为另外一种选择，浸渍的谷物谷粒可用水喷射，以维持适当湿度。空气的温度和湿度水平根据所需最终麦芽的质量而改变，但通常采用12-25℃的温度和接近100％的湿度水平。在萌发期过程(一般为2-7天)中，如由根丝的出现、初生叶(胚芽鞘、幼叶、叶片)的生长以及呼吸和热输出的大量增加证明的，幼苗代谢系统变得完全激活。萌发期作用于发展将谷物谷粒的淀粉修饰为糖所需的酶，所述糖例如葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖。
在发芽后，将“绿麦芽”转移到窑，并使用暖空气(例如40-60℃)干燥，例如以减少麦芽的含湿量(通常为约20％)，由此停止更多发芽。还可对在酿造中使用的麦芽实施在高温(例如60-105℃)下的更多焙烤(熟化)，由此将含湿量减少到约3-6％。通常，焙烤可持续12-24小时，尽管可使用更长时期。
在麦芽制造中，浸渍和发芽过程产生理想的环境条件(即温暖潮湿)，在所述环境条件下多个镰刀菌属物种及其他病原体可茂盛。因此，此类病原体可在最终麦芽或由其衍生的产品例如啤酒中浓缩。此外，由病原体产生的一些毒素是耐热的，并且幸免于焙烤过程。例如，由镰刀菌属产生的某些强有力的真菌毒素例如脱氧瓜萎镰菌醇、HT-2和T-2在很大程度上不受焙烤过程影响，并且最后进入由镰刀菌属污染的谷物谷粒产生的啤酒内。除了食品安全关注外，被制成麦芽的谷物谷粒中的微生物污染还与源自此类谷物谷粒的食品和饮料中的多种质量问题相关。例如，在被污染的大麦中由镰刀菌属产生的某些代谢产物和酶与麦芽、麦芽汁和啤酒中的异味相关。此类由在大麦及其他谷物上发现的镰刀菌属及其他微生物产生的代谢产物和酶，还可促成称为啤酒喷涌的不希望现象。在啤酒喷涌中，无需搅动，啤酒在打开后立即从其包装中自发剧烈泡沫溢出。
在开发用于在麦芽制造过程中使用的谷物谷粒的有效去污方法中存在显著利益。理想地，此类去污方法减少或消除微生物及其相关毒素和代谢产物。此外，此类去污方法应帮助减少由一些微生物引起的啤酒喷涌。然而，此类方法不应影响最终麦芽或由其产生的产品的质量。
发明内容
根据一个方面，本技术提供了包括下述的方法：在包括有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒，或其组合，以提供经处理的谷物谷粒。在一些实施例中，该方法包括在包括有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒，以提供经处理的谷物谷粒。在其他实施例中，该方法包括在包括有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用不包括二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒。在进一步的实施例中，该方法包括在不包括二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒。在一些实施例中，收获的谷物谷粒是大麦、小麦、黑麦、粟、玉米(玉蜀黍)、稻、燕麦或其他谷物。
在一些实施例中，在二氧化氯浸渍步骤前，收获的谷物谷粒用不含二氧化氯的水洗涤，和／或在不含二氧化氯的水中浸渍。在一些实施例中，重复二氧化氯浸渍步骤，即经处理的谷物谷粒还在包括有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍，以提供进一步经处理的谷物谷粒。在此类实施例中，在第二或后续浸渍步骤中使用的包括有效量的二氧化氯的水溶液可具有与在第一或先前浸渍步骤中包括有效量的二氧化氯的水溶液相同或不同的浓度。在一些实施例中，在发芽步骤过程中，在将有效量的二氧化氯的水溶液喷射到谷物谷粒上之前，收获的谷物谷粒用不含二氧化氯的水洗涤，和／或在不含二氧化氯的水中浸渍。
在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液包括约1ppm至约50ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液包括约1ppm至约40ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液包括约1ppm至约30ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液包括约1ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液包括约1ppm至约20ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液包括约1ppm至约12ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液具有约4至约10的pH。在一些实施例中，水溶液基本上由二氧化氯和水组成。在这方面，水溶液不包括除二氧化氯外的活性成分，但可包括二氧化氯由其生成的前体，在二氧化氯生成中产生的副产物，用于二氧化氯的稳定剂，或其他无活性成分(即缺乏抗微生物活性的成分)。
在一些实施例中，浸渍步骤在约5℃至约30℃的温度下执行。在一些实施例中，浸渍步骤执行约1小时至约10小时的时间段。在一些实施例中，该方法还包括在二氧化氯浸渍步骤后，使经处理的谷物谷粒与水溶液分离，并且任选在分离步骤后用水洗涤经处理的谷物谷粒。例如，谷物谷粒可在二氧化氯浸渍步骤后，从水溶液中过滤，并且任选用水洗涤。
在一些实施例中，经处理的谷物谷粒具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1份二氧化氯的二氧化氯浓度(即小于约0.5重量％)。在一些实施例中，该方法还包括在二氧化氯浸渍步骤后，使经处理的谷物谷粒发芽。在发芽过程中，二氧化氯的水溶液可喷射到谷物谷粒上，以调整湿度。在一些实施例中，该方法还包括使经处理的谷物谷粒制造麦芽。
由本技术提供的方法一般减少谷物谷粒中的微生物浓度。因此，在本方法的另一个实施例中，收获的谷物谷粒具有第一微生物浓度；经处理的谷物谷粒具有第二微生物浓度；第二微生物浓度由未经处理的谷物谷粒的第三微生物浓度减少；并且未经处理的谷物谷粒是在与二氧化氯浸渍步骤基本上相似的条件下，在不含二氧化氯的水中浸渍的收获的谷物谷粒。在一些此类实施例中，第二微生物浓度由第三微生物浓度减少至少约50％至99.999％。在一些实施例中，第二微生物浓度由第一微生物浓度减少。
在一些实施例中，微生物是真菌(即，霉菌和／或酵母)或细菌中的一种或多种。在一些此类实施例中，微生物是镰刀菌属、链格孢属(Alternarium)、毛霉菌属(Muccor)、青霉属(Pencillium)、曲霉菌属(Aspergillus)等等中的一种或多种。在一些实施例中，微生物是镰刀菌属，并且是下述中的一种或多种：禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、锐顶镰刀菌(Fusarium acuminatum)、三线镰刀菌(Fusarium tricinctum)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)、拟枝孢镰刀菌(Fusarium sporotrichioides)、克地镰刀菌(Fusarium crookweliens)、燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)、早熟禾镰刀菌(Fusarium poae)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、大刀镰刀菌(Fusariumculmorum)、厚孢镰刀菌(Fusarium chlamydosporum)、串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)、层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)、半裸镰刀菌(Fusariumsemitectum)、或轮枝镰刀菌(Fusarium verticilloides)。
除了减少谷物谷粒中的微生物浓度外，由本技术提供的方法一般减少谷物谷粒中的毒素浓度。因此，在本方法的另一个实施例中，收获的谷物谷粒具有第一微生物浓度毒素浓度；经处理的谷物谷粒具有第二毒素浓度；第二毒素浓度由未经处理的谷物谷粒的第三毒素浓度减少；并且未经处理的谷物谷粒是在与二氧化氯浸渍步骤基本上相似的条件下，在不含二氧化氯的水中浸渍的收获的谷物谷粒。在一些此类实施例中，第二毒素浓度由第三毒素浓度减少至少约5％至至少约25％。在一些实施例中，第二毒素浓度由第一毒素浓度减少。
在一些实施例中，毒素是真菌毒素，并且是下述中的一种或多种：黄曲霉毒素(AFLA)、赭曲霉毒素、橘毒素、棒曲霉素、烟曲霉毒素(FUM)、单端孢霉烯、白僵菌素、恩镰孢菌素、丁烯酸内酯、伊快霉素、大镰刀孢菌素(culmonrin)、或镰孢素、脱氧瓜萎镰菌醇(DON)、3-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(3-ADON)、15-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(15-ADON)、玉米赤霉烯酮(ZON)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)、4-乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4-ANIV)、4，15-二乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4，15-DANIV)、HT-2毒素、T-2毒素、镰刀菌烯酮X(FUS-X)和蛇形菌素(DAS)。在一些示例性实施例中，真菌毒素是脱氧瓜萎镰菌醇(DON)和／或玉米赤霉烯酮(ZON)。
根据另一个方面，本技术提供了通过上述方法中的任何制备的经处理的谷物谷粒，例如经处理的大麦、小麦、黑麦、粟、玉米、稻或燕麦。在一些实施例中，经处理的谷物谷粒具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1份二氧化氯的残留二氧化氯浓度。根据另一个方面，本技术提供了由上述方法中的任何制备的麦芽，例如由经处理的大麦制备的麦芽。
具体实施方式
在具体实施方式和权利要求中描述的举例说明性实施例不意欲是限制性的。可利用其他实施例，并且可作出其他改变，而不背离此处呈现的主题的精神或范围。
如在说明书各处阐述的，使用几个定义在本文中描述了该技术。
除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则在描述元件的上下文中(尤其在下述权利要求的上下文中)的术语“一个”和“一种”和“该／所述”和相似指示物的使用应解释为涵盖单数和复数。
如本文使用的，“约”应由本领域普通技术人员理解，并且将根据它在其中使用的背景而在一定程度上改变。如果使用对于本领域普通技术人员不明确的项，则考虑到它在其中使用的上下文，“约”意指最多加上或减去特定项的10％。
本技术提供了用于处理收获的谷物谷粒的方法，经处理的谷物谷粒，和源自经处理的谷物谷粒的下游产品。如本文使用的，术语“谷物谷粒”及其语法形式应由本领域普通技术人员理解，并且指的是禾本科(禾本科(Poaceae)，以前称为禾本科(Gramineae))的任何成员，所述成员产生适合于在人或其他动物消费中使用的可食用淀粉谷粒。谷物谷粒的例子包括但不限于大麦、小麦、黑麦、粟、玉米(玉蜀黍)、稻、燕麦、高粱和荞麦。如本文使用的，术语“收获的谷物谷粒”指的是已从其栽培场所取出或切割(人工或通过机器)的谷物谷粒。收获的谷物谷粒可已洗涤(例如用水)，以去除粉尘、昆虫、植物碎片或其他不希望有的材料。收获的谷物谷粒可整个使用，或可已进行加工，以去除种子的壳、外壳或胚芽部分。在麦芽制造的情况下，在使用前，通常将收获的谷物谷粒干燥并贮存几周到几个月的时期。如本文使用的，术语“经处理的谷物谷粒”及其语法形式指的是任何收获的谷物谷粒，如下文进一步描述的，其已实施二氧化氯浸渍、二氧化氯发芽、或二氧化氯浸渍和二氧化氯发芽的组合。
根据一个方面，本技术提供了包括下述的方法：在包括有效量的二氧化氯的水溶液中将收获的谷物谷粒浸渍一次或多次，在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒，或其组合，以提供经处理的谷物谷粒。在一些实施例中，该方法包括在包含二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用缺乏二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒。在其他实施例中，该方法包括在缺乏二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒。在另外其他实施例中，该方法包括在包含二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射收获的谷物谷粒。
如本文使用的，术语“浸渍”指的是在水溶液或水中收获的谷物谷粒整体或部分浸没的湿润。使用浸没是因为将水溶液喷射到谷物谷粒上不增加足以发芽发生的含湿量。通常，浸渍在大容器例如器皿或缸中执行，所述大容器可配备机器搅拌、搅动和／或通气设备。浸渍通常作为在用于收获的谷物谷粒例如大麦的麦芽制造过程中的步骤执行。在麦芽制造中，执行浸渍以提高收获的谷物谷粒的含湿量，由此使胚乳团块水合且激活休眠的收获的谷物谷粒的代谢过程。根据待制成麦芽的收获的谷物谷粒类型，收获的谷物谷粒质量和核大小、浸渍器皿构型、被制成麦芽的谷物谷粒的下游应用和麦芽制造者偏好，可采用广泛多样的浸渍方案。根据具体质量要求和／或被制成麦芽的谷物谷粒的味道偏好，浸渍时间和温度可改变并将改变。收获的谷物谷粒可浸渍超过一次，并且两次或三次浸渍是常见的，通常经过2-4天的总时期。当执行多次浸渍时，谷物谷粒可在浸渍之间静置或通气。
如本文使用的，术语“二氧化氯”指的是Cl02。术语“二氧化氯浸渍”指的是用包括有效量的二氧化氯的水溶液浸渍。由于其以纯或其他浓缩形式的不稳定性，二氧化氯通常在稀释水溶液中处理且使用。二氧化氯的水溶液可通过本领域已知的众多方法进行制备，所述方法包括但不限于由Vogt，H.，Balej，J.，Bennett，J.E.，Wintzer，P.，Sheikh，S.A.，Gallone，P.，Vasudevan，S.和Pelin，K.2010于Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids，Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry中描述的方法。产生二氧化氯的水溶液的方法包括但不限于二氧化氯气体(由商购可得的气态二氧化氯发生器制备)在水中的溶解，或由本领域已知的任何数目的二氧化氯前体原位制备二氧化氯的水溶液。例如，二氧化氯的水溶液可通过下述进行制备：亚氯酸钠(NaClO2)用Cl2的化学氧化；氯酸钠(NaClO3)用还原剂例如甲醇、盐酸或二氧化硫的化学还原(当还原剂不是酸性时，还可加入外源酸例如硫酸)；用酸例如盐酸或柠檬酸处理亚氯酸钠(任选在次氯酸钠NaOCl的存在下)；和次氯酸钠的水溶液的电解。二氧化氯的水溶液可任选包括稳定剂和／或缓冲剂。在一些实施例中，水溶液基本上由二氧化氯和水组成。在这方面，水溶液不包括除二氧化氯外的活性成分，但可包括：二氧化氯由其生成的前体(例如氯酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠、氯、酸例如柠檬酸或盐酸、甲醇、二氧化硫等中的一种或多种)；在二氧化氯生成或分解过程中产生的副产物(例如氯化钠、氢氧化钠、氢气、次氯酸、亚氯酸、盐酸中的一种或多种)；和／或缓冲剂或稳定剂。在一些实施例中，二氧化氯的水溶液仅由二氧化氯和水组成。
如本文使用的，术语“有效量”指的是提供可测量的抗微生物效应所需的二氧化氯量，如通过本文实例1的程序测定的，所述可测量的抗微生物效应例如在大麦上的镰刀菌属菌落形成单位(CFU)数目的减少。二氧化氯的有效量的例子包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50ppm(例如μg／g)，以及在前述值中的任何两个之间且包括前述值中的任何两个的范围。
水溶液中的二氧化氯浓度可改变并将改变。在这方面，包括二氧化氯的水溶液可包括约0.1ppm(例如μg／g)二氧化氯、约0.5ppm二氧化氯、约1.0ppm二氧化氯、约2.0ppm二氧化氯、约3.0ppm二氧化氯、约4.0ppm二氧化氯、约5.0ppm二氧化氯、约6.0二氧化氯、约7.0ppm二氧化氯、约8.0ppm二氧化氯、约9.0ppm二氧化氯、约10.0ppm二氧化氯、约11.0ppm二氧化氯、约12.0ppm二氧化氯、约13.0ppm二氧化氯、约14.0ppm二氧化氯、约15.0ppm二氧化氯、约16.0ppm二氧化氯、约18.0ppm二氧化氯、约20.0二氧化氯、约22.0ppm二氧化氯、约24.0ppm二氧化氯、约25.0ppm二氧化氯、约26.0ppm二氧化氯、约28.0ppm二氧化氯、约30.0ppm二氧化氯、约35.0ppm二氧化氯、约40.0ppm二氧化氯、约45.0ppm二氧化氯、约50.0ppm二氧化氯，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在某一实施例中，水溶液包括约1ppm至约12ppm的二氧化氯。在其他实施例中，水溶液包括约1ppm至约20ppm的二氧化氯。在一些实施例中，水溶液包括约1ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，水溶液包括约10ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，水溶液包括约15ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，水溶液包括约20ppm至约25ppm的二氧化氯。
在浸渍步骤过程中，对谷粒实施的含水二氧化氯数量可依赖浸渍水溶液中的二氧化氯浓度和使用的溶液体积。如上所述，水溶液中的二氧化氯浓度可以是约0.1ppm(例如μg/g)至约50.0ppm二氧化氯、或约0.1ppm至约25.0ppm二氧化氯之间的任何值，并且在浸渍步骤过程中使用的二氧化氯水溶液的体积依次可表示为与被浸渍的谷物谷粒干重成比例的比。在这方面，在浸渍过程中使用的溶液体积可以是约0.5升二氧化氯水溶液／千克干谷粒至约10升二氧化氯水溶液／千克干谷粒的比。在一些实施例中，在浸渍过程中使用的溶液体积可以是约0.5升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约1升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约1.5升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约2升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约3升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约4升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约5升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约5.5升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约6升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约7升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约8升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约9升二氧化氯水溶液／千克干谷粒、约10升二氧化氯水溶液／千克干谷粒，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。
如上所述，根据众多因素包括但不限于其生成方式，包括有效量的二氧化氯的水溶液的pH可改变并将改变。例如，在含水环境中用柠檬酸处理亚氯酸钠将提供包括二氧化氯的酸性水溶液。包括有效量的二氧化氯的水溶液的pH可通过添加酸(例如盐酸、硫酸、柠檬酸等)或碱(例如碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、胺等)进行调整。包括有效量的二氧化氯的水溶液的pH可以是缓冲的。包括有效量的二氧化氯的水溶液的pH将是约4、约5、约6、约7、约8、约9、约10，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在某些实施例中，包括有效量的二氧化氯的水溶液具有约4至约10的pH。
二氧化氯浸渍步骤执行的时间段可改变并将改变。例如，二氧化氯浸渍步骤可执行下述时间段：约1小时、约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时、约7小时、约8小时、约9小时、约10小时、约12小时、约14小时、约16小时、约18小时、约20小时、约22小时、约24小时，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在二氧化氯浸渍步骤过程中，根据多种因素例如谷物谷粒在水溶液中的浮力和／或在二氧化氯浸渍步骤过程中使用的搅动(搅拌)量，在二氧化氯浸渍步骤的整个时间段过程中，或对于二氧化氯浸渍步骤的时间段部分，收获的谷物谷粒可浸没在包括有效量的二氧化氯的水溶液中。例如，收获的谷物谷粒可浸没用于浸渍步骤的上述时间段中的任何的约50％、约60％、约70％、约80％或约90％。在一些实施例中，二氧化氯浸渍步骤执行约1至约10小时的时间段。在一些此类实施例中，收获的谷物谷粒浸没约4至约6小时的时间段。
二氧化氯浸渍步骤可在约5℃、约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约25℃、约30℃的温度下执行，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的温度范围执行。在一些实施例中，二氧化氯浸渍步骤在约10℃至约25℃、约10℃至约20℃、约13℃至约16℃的温度范围执行，或在约14.5℃的温度下执行。
二氧化氯浸渍步骤可重复例如1、2或3次或更多次。后续二氧化氯浸渍步骤的条件(例如时间段、温度、二氧化氯浓度、搅动等)中的任何可与先前一个或多个二氧化氯浸渍步骤的相应条件中的任何相同或不同。例如，本技术的方法可包括收获的谷物谷粒在包括有效量的第一二氧化氯浓度(例如约1至10ppm或约1至约25ppm)的水溶液中，在第一温度下(例如约10℃)，共第一时间段(例如约4小时)的第一浸渍，以提供经处理的谷物谷粒。可对经处理的谷物谷粒实施在第二二氧化氯浓度(例如约1至约10ppm或约1至约25ppm)下，在第二温度下(例如约20℃)，共第二时间段(例如约2小时)的第二浸渍，以提供进一步经处理的谷物谷粒。当执行多次二氧化氯浸渍时，经处理的谷物谷粒可在二氧化氯浸渍之间静置或通气。
本方法中的任何可包括用水(即，不含二氧化氯的水)浸渍收获的谷物谷粒或经处理的谷物谷粒。因此，收获的谷物谷粒可在二氧化氯浸渍步骤之前用水浸渍，或经处理的谷物谷粒还可用水浸渍。
与通常在收获的谷物谷粒的浸渍中采用水的当前麦芽制造方法相比较，本方法提供了经处理的谷物谷粒，其具有减少的微生物浓度和因此减少的与此类微生物相关的那些代谢产物、酶和／或毒素浓度。如上所述，收获的谷物谷粒通常由多种微生物包括细菌和／或真菌(例如，霉菌和／或酵母)污染。在收获的谷物谷粒的麦芽制造中，麦芽制造过程的某些步骤促进此类微生物的二次生长。例如，用水浸渍收获的谷物谷粒产生对于真菌生长和／或细菌生长的极佳环境条件。换句话说，水浸渍作用于温育真菌和细菌。同样地，发芽过程可涉及有助于微生物生长的温度和湿度水平。像这样，发芽还作用于温育真菌和细菌。事实上，因为关于微生物生长的条件在发芽过程中是有利的，所以关于微生物污染的危险在这个阶段过程中很高。因此，由采用水浸渍的当前过程制备的被制成麦芽的谷物谷粒可具有高水平的微生物污染。
某些微生物物种，例如镰刀菌属、链格孢属、毛霉菌属、青霉属、曲霉菌属的物种及许多其他霉菌、酵母和细菌菌株充分确定对于人及其他动物是致病性的。例如，镰刀菌属物种可引起在人中，例如在指甲(甲真菌病)和角膜(角膜真菌病或霉菌性角膜炎)中的一系列机会性感染。在具有受损的免疫系统的人中，镰刀菌感染可影响全身和血流。特别地，某些镰刀菌属物种例如禾谷镰刀菌、锐顶镰刀菌、三线镰刀菌、木贼镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、克地镰刀菌、燕麦镰刀菌、早熟禾镰刀菌、尖孢镰刀菌、大刀镰刀菌、厚孢镰刀菌、串珠镰刀菌、层出镰刀菌、半裸镰刀菌和轮枝镰刀菌在大麦的麦芽制造中是成问题的。
此外，许多微生物产生展示对人及其他动物健康的不良作用的毒素。此类真菌毒素的例子包括但不限于黄曲霉毒素(AFLA)、赭曲霉毒素、橘毒素、棒曲霉素、烟曲霉毒素(FUM)、单端孢霉烯、白僵菌素、恩镰孢菌素、丁烯酸内酯、伊快霉素、大镰刀孢菌素或镰孢素、脱氧瓜萎镰菌醇(DON)、3-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(3-ADON)、15-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(15-ADON)、玉米赤霉烯酮(ZON)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)、4-乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4-ANIV)、4，15-二乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4，15-DANIV)、HT-2毒素、T-2毒素、镰刀菌烯酮X(FUS-X)和蛇形菌素(DAS)。值得注意的是，某些真菌毒素例如HT-2和T-2是耐热的，并且像这样，它们幸免于在制造被制成麦芽的谷物谷粒中使用的焙烤过程。此类毒素可在制造麦芽的过程中累积，并且保留在最终的被制成麦芽的谷物谷粒中。因此，在其制备中采用此类被制成麦芽的谷物谷粒的食品和饮料还可由毒素污染。这在酿造工业的情况下是特别成问题的，在所述情况下毒素在最终酿造的饮料(例如由被镰刀菌属污染的被制成麦芽的大麦生产的啤酒)中累积。
除了上述食品安全关注外，微生物或其相关毒素、代谢产物或酶在谷物谷粒中的存在可不利地影响食品质量。例如，在被污染的大麦中多种由镰刀菌属(和／或其他微生物)产生的次级代谢产物和酶可影响麦芽、麦芽汁和啤酒的质量。在这方面，它们可抑制过程重要的大麦酶的功能，引起异味且促成啤酒喷涌。两类喷涌被认为存在于啤酒中：(i)初级喷涌，其由发芽大麦(或其他谷物谷粒)中存在的真菌代谢产物(喷涌因子)诱导，和(ii)次级喷涌，其由多种因素包括来自瓶的杂质、金属离子、草酸钙晶体、残留的瓶清洁剂)引起。由镰刀菌属以及某些曲霉菌属、黑孢霉属(Nigrospora)、青霉属和匐柄霉属(Stemphylium)物种产生的喷涌因子通常为含多肽或肽的物质。在ppm或更低范围中的微小量的喷涌因子可诱导啤酒喷涌。喷涌因子假定为表面活性分子，其通过在微气泡周围形成层来稳定啤酒中的二氧化碳气泡。该层防止气泡的破坏，导致溢泡。采用二氧化氯浸渍的本方法允许产生具有低浓度的微生物及其相关毒素、代谢产物和酶的经处理的谷物谷粒，并且因此还允许生产高质量、最低限度污染的被制成麦芽的谷物谷粒。
在采用至少一个二氧化氯浸渍步骤、在发芽过程中的至少一个二氧化氯喷射步骤或其组合的本方法中，与已在其他方面基本上相似的条件下经历用水浸渍和发芽的未经处理的谷物谷粒相比较，经处理的谷物谷粒中的微生物浓度是减少的。换句话说，与已在其他方面基本上相似的条件下经历用水(不含二氧化氯)浸渍和发芽的对照相比较，经处理的谷物谷粒的微生物浓度是减少的。“基本上相似的条件”意指相同来源(例如来自相同作物)、贮存且加工(例如洗涤的相对于未洗涤的)的收获的谷物谷粒，在与二氧化氯浸渍和发芽步骤中使用的相似的温度、压力、好氧环境、持续时间、规模、搅动和器皿构型中，用不含二氧化氯的水浸渍且发芽。如本文使用的，术语“微生物浓度”指的是单一微生物物种的浓度或多个微生物物种的总浓度，所述多个微生物物种可来自不同属或不来自不同属。为清楚起见，当比较例如收获的谷物谷粒和经处理的谷物谷粒之间的微生物浓度(或下文毒素浓度)时，应当理解被比较其浓度的一种或多种微生物的身份是相同的。在一些实施例中，收获的谷物谷粒具有第一微生物浓度；经处理的谷物谷粒具有第二微生物浓度；第二微生物浓度由未经处理的谷物谷粒的第三微生物浓度减少；并且未经处理的谷物谷粒是在与二氧化氯浸渍和／或发芽步骤基本上相似的条件下，在不含二氧化氯的水中浸渍和／或发芽的收获的谷物谷粒。与未经处理的谷物谷粒的微生物浓度相比较，经处理的谷物谷粒的微生物浓度可减少至少约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约99％、约99.9％、约99.99％、约99.999％，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。微生物浓度的减少(例如杀死百分比，PK)通常以对数减少LR的方式表达，其中PK=(1-10-LR)×100％。更具体而言，LR是比(未经处理的载体细胞密度)／(经处理的载体细胞密度)的log10。因此，微生物浓度可使LR减少至少约0.30、约0.40、约0.53、约0.70、约1、约2、约3、约4、约5，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。
此外，在发芽过程中的二氧化氯浸渍和／或二氧化氯喷射还提供了具有一定微生物浓度的经处理的谷物谷粒，所述微生物浓度小于收获的谷物谷粒(即，在二氧化氯浸渍前)的微生物浓度。因此，在一些实施例中，第二微生物浓度(即，经处理的谷物谷粒的)由第一微生物浓度(即，收获的谷物谷粒的)减少。与收获的谷物谷粒的微生物浓度相比较，经处理的谷物谷粒的微生物浓度可减少至少约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约99％、约99.9％、约99.99％、约99.999％，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。
微生物可以是与谷物谷粒相关的任何微生物。在一些实施例中，至少一种微生物是真菌(即，霉菌和／或酵母)或细菌。在一些此类实施例中，至少一种微生物或一种或多种微生物是镰刀菌属、链格孢属、毛霉菌属、青霉属或曲霉菌属。在一些实施例中，微生物是镰刀菌属物种，并且是下述中的至少一种(或多种)：禾谷镰刀菌、锐顶镰刀菌、三线镰刀菌、木贼镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、克地镰刀菌、燕麦镰刀菌、早熟禾镰刀菌、尖孢镰刀菌、大刀镰刀菌、厚孢镰刀菌、串珠镰刀菌、层出镰刀菌、半裸镰刀菌或轮枝镰刀菌。
在收获的谷物谷粒、经处理的谷物谷粒和未经处理的谷物谷粒上的微生物浓度可通过多种本领域众所周知的技术进行测量。例如，可通过用水(或其他合适稀释剂)洗涤和／或涡旋谷物谷粒，制备稀释系列，铺平板且温育铺平板的溶液，从谷物谷粒中提取或以其他方式取出微生物。随后可计数在平板上生长的微生物。通常，微生物浓度可以菌落形成单位(CFU)／克的方式表示。作为由稀释系列铺平板的替代方法，采用使用规定程序的最大概率数(MPN)方法，可获得谷物谷粒的微生物浓度。
类似地，与对照(即，未经处理的谷物谷粒，其已在其他方面基本上相似的条件下经历用不含二氧化氯的水的浸渍)以及与收获的谷物谷粒(即，在二氧化氯浸渍前)两者相比较，与经处理的谷物谷粒相关的毒素浓度可更少。因此，在一些实施例中，收获的谷物谷粒具有第一微生物浓度毒素浓度；经处理的谷物谷粒具有第二毒素浓度；第二毒素浓度由未经处理的谷物谷粒的第三毒素浓度减少；并且未经处理的谷物谷粒是在与二氧化氯浸渍步骤基本上相似的条件下，在不含二氧化氯的水中浸渍的收获的谷物谷粒。在此类实施例中，第二毒素浓度由第三毒素浓度减少至少约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约40％、约50％，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在一些实施例中，第二毒素浓度由第三毒素浓度减少至少约5％至至少约25％。在一些实施例中，第二毒素浓度由第一毒素浓度减少例如至少约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约40％、约50％，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在这方面，不仅二氧化氯浸渍的确作用于停止微生物生长(和因此停止此类微生物产生另外毒素的能力)，二氧化氯浸渍可去除在收获的谷物谷粒中最初存在(即，先前产生)的毒素。不希望受任何具体理论束缚，认为二氧化氯可在二氧化氯浸渍步骤过程中将许多此类毒素氧化为无害材料。此类无害材料可在二氧化氯浸渍步骤过程中部分或全部提取到水溶液内。
毒素可以是真菌毒素，例如下述中的至少一种(或多种)：黄曲霉毒素(AFLA)、赭曲霉毒素、橘毒素、棒曲霉素、烟曲霉毒素(FUM)、单端孢霉烯、白僵菌素、恩镰孢菌素、丁烯酸内酯、伊快霉素、大镰刀孢菌素或镰孢素、脱氧瓜萎镰菌醇(DON)、3-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(3-ADON)、15-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(15-ADON)、玉米赤霉烯酮(ZON)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)、4-乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4-ANIV)、4，15-二乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4，15-DANIV)、HT-2毒素、T-2毒素、镰刀菌烯酮X(FUS-X)和蛇形菌素(DAS)。在一些示例性实施例中，真菌毒素是脱氧瓜萎镰菌醇(DON)和／或玉米赤霉烯酮(ZON)。
在二氧化氯浸渍步骤后，通常经处理的谷物谷粒将与包括有效量的二氧化氯的水溶液分离，并且任选用水洗涤。经处理的谷物谷粒可使用本领域已知的技术例如倾析或过滤与水溶液分离。用水洗涤经处理的谷物谷粒作用于去除残留二氧化氯，所述残留二氧化氯可在分离后保留。在这方面，经处理的谷物谷粒可具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1、约0.5、约0.1、约0.05、约0.01、约0.005、约0.001、约0.0005或约0.00001份二氧化氯的二氧化氯浓度。在某些实施例中，经处理的谷物谷粒具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1份二氧化氯的二氧化氯浓度。在经处理的谷物谷粒中的残留二氧化氯可通过使已知程序适合用于测量食物产品中的二氧化氯进行测定。例如，可通过用水(或其他合适稀释剂)洗涤和／或涡旋谷物谷粒，随后过滤(以去除洗涤的谷物谷粒)，从经处理的谷物谷粒的样品中提取残留二氧化氯。可基于可从HACH或Dr.Lange(德国)获得的二乙基对苯二胺(DPD)试剂，使用比较或分光光度测试试剂盒测定含水提取物的二氧化氯浓度。
根据本技术制备的经处理的谷物谷粒具有足够质量，使得其可用于对于其使用浸渍的谷物谷粒的任何当前食品和饮料应用中。例如，经处理的谷物谷粒可用于被制成麦芽的谷物谷粒的制备中，所述被制成麦芽的谷物谷粒自身还可用于生产啤酒、威士忌、麦芽醋、麦芽提取物等。在这方面，经处理的谷物谷粒还可实施通常用于谷物谷粒的麦芽制造中的步骤／过程中的任何一个。当然，经处理的谷物谷粒的进一步加工的性质将依赖材料的最终最后用途。例如，经处理的谷物谷粒还可浸渍(在含或不含二氧化氯的水中)、洗涤、通气、发芽、焙烤、干燥、任选研磨、磨碎、包装、贮存、加入或以其他方式用于制备食品或饮料产品(例如经由发酵)等。
在一些实施例中，经处理的谷物谷粒(例如大麦)可在麦芽制造前发芽。在发芽过程中，谷物谷粒可用二氧化氯溶液喷射一次或多次，以便维持用于发芽的适当湿度水平。
通过在发芽过程中用二氧化氯的水溶液将谷粒喷射一次或多次的此类谷物谷粒处理已发现进一步减少或防止镰刀菌属孢子发芽。在一些实施例中，谷物谷粒在不含任何二氧化氯的水中浸渍，并且随后在发芽过程中用二氧化氯的水溶液喷射。在其他实施例中，谷物谷粒在二氧化氯的水溶液中浸渍，并且还在发芽过程中用二氧化氯的水溶液喷射。在再进一步的实施例中，谷物谷粒在二氧化氯的水溶液中浸渍，并且在发芽过程中用缺乏任何二氧化氯的水喷射。如上文对于浸渍水溶液描述的，任何二氧化氯浓度均可用于此类喷射，并且如果一种或多种浸渍溶液保留足够的二氧化氯量，则甚至可使用一种或多种浸渍溶液自身。
在一些实施例中，在发芽过程中，在喷射水溶液中的二氧化氯浓度可改变并将改变。在这方面，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括0ppm(例如μg/g)二氧化氯、约0.1ppm二氧化氯、约0.5ppm二氧化氯、约1.0ppm二氧化氯、约2.0ppm二氧化氯、约3.0ppm二氧化氯、约4.0ppm二氧化氯、约5.0ppm二氧化氯、约6.0二氧化氯、约7.0ppm二氧化氯、约8.0ppm二氧化氯、约9.0ppm二氧化氯、约10.0ppm二氧化氯、约11.0ppm二氧化氯、约12.0ppm二氧化氯、约13.0ppm二氧化氯、约14.0ppm二氧化氯、约15.0ppm二氧化氯、约16.0ppm二氧化氯、约18.0ppm二氧化氯、约20.0二氧化氯、约22.0ppm二氧化氯、约24.0ppm二氧化氯、约25.0ppm二氧化氯、约26.0ppm二氧化氯、约28.0ppm二氧化氯、约30.0ppm二氧化氯、约35.0ppm二氧化氯、约40.0ppm二氧化氯、约45.0ppm二氧化氯、约50.0ppm二氧化氯，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在某些实施例中，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括约1ppm至约12ppm的二氧化氯。在其他实施例中，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括约1ppm至约20ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括约1ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括约10ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括约15ppm至约25ppm的二氧化氯。在一些实施例中，包括有效量的二氧化氯的喷射水溶液可包括约20ppm至约25ppm的二氧化氯。
在一些实施例中，在发芽过程中喷射到谷粒上的二氧化氯水溶液的体积可改变并将改变。一般地，约0.01m3至约2.0m3的二氧化氯水溶液将喷射到每公吨干谷粒(如在浸渍过程中的水吸收前称重的)上。在这方面，在发芽步骤过程中喷射到每公吨干谷粒上的二氧化氯水溶液的体积可包括每公吨干谷粒约0.01m3二氧化氯水溶液、每公吨干谷粒约0.10m3二氧化氯水溶液、每公吨干谷粒约0.15m3二氧化氯水溶液、每公吨干谷粒约0.20m3二氧化氯水溶液、每公吨干谷粒约0.30m3二氧化氯水溶液、每公吨干谷粒约0.40m3二氧化氯水溶液、或每公吨干谷粒约0.50m3二氧化氯水溶液、或每公吨干谷粒约1.0m3二氧化氯水溶液、或每公吨干谷粒约2.0m3二氧化氯水溶液，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围，其中含水二氧化氯的浓度一般为约1ppm(例如μg/g)至约25ppm，或其中含水二氧化氯的浓度一般为约20ppm至约25ppm。
在一些实施例中，发芽步骤在约5℃至约30℃的温度下执行。在一些实施例中，发芽步骤执行约3天、4天、5天、6天、7天的时期，或在这些值中的任何两个之间且包括这些值中的任何两个的范围。在一些实施例中，发芽步骤还包括发芽的谷物谷粒从一个发芽箱到另一个发芽箱的一次或多次转移，用二氧化氯水溶液喷射一次或多次，使发芽的谷物谷粒与水溶液分离，并且任选在分离步骤后用水洗涤发芽的谷物谷粒。例如，谷物谷粒可在一个或多个二氧化氯喷射步骤后从水溶液中过滤，并且任选用水洗涤。
根据另一个方面，本技术提供了通过上述方法中的任何制备的经处理的谷物谷粒，例如经处理的大麦、小麦、黑麦、粟、玉米、稻或燕麦。在一些实施例中，经处理的谷物谷粒具有小于约5ppm、约4ppm、约3ppm、约2ppm、约1ppm、约0.5ppm或约0.1ppm的残留二氧化氯浓度。在某些实施例中，经处理的谷物谷粒具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1份二氧化氯的二氧化氯浓度。
根据另一个方面，本技术提供了由上述方法中的任何制备的麦芽，例如由经处理的大麦制备的麦芽。在另外一个方面，本技术提供了防止啤酒喷涌的方法，其包括用麦芽酿造啤酒，所述麦芽由使用本文描述的方法中的任何处理的大麦制备。
本说明书中提及的所有出版物、专利申请、颁发的专利及其他文件以引用的方式并入本文，如同每个个别出版物、专利申请、颁发的专利或其他文件特别且个别指出以引用的方式整体并入。在以引用的方式并入的正文中含有的定义排除到它们与本公开内容中的定义矛盾的程度。
因此一般描述的本技术通过参考下述实例将更容易理解，所述实例提供作为举例说明并且不预期是本技术的限制。
实例
实例1：用二氧化氯处理大麦(由镰刀菌属人为污染)
研究二氧化氯减少大麦上的初始镰刀菌属负荷的性能。在用二氧化氯处理前，通过喷射和干燥，将大麦样品用镰刀菌属细胞人为污染。
方法。使用Diversey′s ClearKlens Bi-Spore Set(基座VH26和活化剂VH26)生成二氧化氯溶液。根据产品使用说明书制备新鲜储备溶液。用Dr.Lange测试试剂盒(LCK310／343)和光度计DR2800装置测定储备溶液和使用溶液中的二氧化氯浓度。借助于CEN硬水稀释剂(300mg／kg CaCO3)稀释Bi-Spore储备溶液来制备二氧化氯使用溶液。中和溶液基于硫代硫酸钠(在1/4强度林格溶液中5g／L)。实验在EN1276的基础上在环境温度和无土壤下进行。用于测试的二氧化氯使用溶液测定为1ppm和10ppm。
测试运行如下进行。在试管中，将二氧化氯溶液(10ml)加入大麦(1g)，并且记录实验的起始时间。通过涡旋将大麦和二氧化氯混合10秒，并且随后允许反应一小时。在用二氧化氯溶液处理大麦一小时后，将溶液倾析。其后不久，执行用含有1ppm ClO2或10ppm ClO2的新鲜溶液的后续60或300分钟处理。在第二处理完成后，将一份混合物(1mL)吸取到9ml中和剂内并混合。在5分钟反应时间后，将1mL中和溶液加入9mL林格稀释剂中。制备一直到1∶10,000的稀释系列。对于每个稀释步骤，将1mL(一式两份)铺平板到马铃薯葡萄糖琼脂上。将平板在30℃下温育62小时。计数在平板上的生长菌落并以CFU／克大麦表示。根据相同程序执行使用林格溶液代替二氧化氯的对照实验。结果在表1和2中呈现。
结论。用与不含二氧化氯的对照相比较的二氧化氯处理证实在大麦上的镰刀菌属计数的明确减少。用10ppm二氧化氯的第一处理随后为在第二步骤中的1ppm二氧化氯，导致镰刀菌属计数比使用10ppm二氧化氯的后续第二步骤的更少减少。用10ppm二氧化氯以约2-6小时的接触时间的处理获得在大麦上的镰刀菌属的最高减少。杀死性能的效率依赖二氧化氯和接触时间的强度。
表1.用林格溶液(对照)与用不同二氧化氯浓度的二氧化氯溶液处理大麦相比较。60分钟的第一处理随后为用新鲜溶液以两个不同接触时间的第二处理。
R=生存力的减少
表2.用林格溶液(对照)与用不同二氧化氯浓度的二氧化氯溶液处理大麦相比较。60分钟的第一处理随后为用新鲜溶液以两个不同接触时间的第二处理。
R=生存力的减少
实例2：在浸渍试验室中用在第二浸渍步骤中加入的二氧化氯处理大麦
在涉及小型浸渍试验室的两次试验中进行更多研究，其中收获的大麦在第二浸渍中用二氧化氯溶液处理。再次，使用二氧化氯用于浸渍观察到镰刀菌属计数的显著减少。
测试方案。来自高负荷镰刀菌属分批的收获的大麦由Czech Malt andBrew Institute提供。取起始探针(平行)，以测定在具有镰刀菌属的大麦上的初始细胞负荷。使大麦(1g)在林格溶液(10ml)中涡动，以解离细胞。在充分涡动后，制备在无菌林格溶液中的十倍稀释步骤。用无菌马铃薯琼脂培养基倾倒来自稀释步骤10-4、10-5和10-6的平行的1ml样品。一旦用林格溶液洗涤以去除残留二氧化氯，二氧化氯处理的大麦就在稀释系列前。将平板转移到温度控制(30℃)的温育箱，并且生长3-5天直到观察到菌落形成。将菌落计数并计算为CFU／g。将具有大麦的箱置于浸渍／发芽箱内。将室充满市镇自来水用于第一浸渍，且去除粉尘和污垢。借助于Dulcotest DT1光度计(Prominent)，自来水中的游离氯测定为0.17ppm。第一浸渍在约14.5℃下执行5小时。在这个时间过程中，暴露大麦中的含水量增加直到31.8％。在第一浸渍后，将残留水排出。取第二(平行)大麦样品，以测定镰刀菌属负荷。随后使浸渍的大麦暴露于空气直到第二天早晨(约16小时)，并且取第三(平行)大麦样品，以测定镰刀菌属负荷。
使用二氧化氯的水溶液执行第二浸渍。水溶液如实例1中所述由Diversey Bi-Spore制成。二氧化氯浸渍溶液通过用市镇自来水稀释由原液制备。浸渍溶液的二氧化氯浓度测定为12ppm。
将各具有0.5kg大麦的四个箱置于塑料容器内，所述塑料容器随后充满11L上述二氧化氯浸渍溶液。将塑料容器转移到浸渍／发芽室内，并且静置另外4小时浸渍期。用Dr.Lange测试试剂盒(LCK310／343)和DR2800装置定期监控二氧化氯浓度。在二氧化氯浸渍后，取(平行)大麦样品，以测定镰刀菌属的残留细胞负荷。结果显示于下表3中。
表3.根据浸渍过程中的时间，在浸渍溶液中的二氧化氯浓度的变化。
时间[分钟] ClO2[mg／L]
0 12.2
80 11.8
140 7.4
190 9.5
240 6.4
在用二氧化氯的第二浸渍后，使箱暴露于密闭室中的空气另外20小时时期。水分水平测定为38.1％，并且随后在用自来水2.5小时时期的第三浸渍后，调整至最终45.5％。取最终平行大麦样品，以测定在发芽前关于镰刀菌属的残留细胞负荷。经处理的大麦随后还根据Malting Institute的质量参数方案进行加工。关于镰刀菌属的细胞计数结果显示于表4中。
表4.在浸渍处理过程中，在大麦上的镰刀菌属计数(由平行求平均值)
结论。如表4中所示，在干大麦上的初始细胞计数在第一浸渍和后续通气过程中增加。真菌孢子由水激活，以开始发芽和生长。由于在第二浸渍步骤内的二氧化氯的存在，在大麦上的镰刀菌属数目减少log1.24(94.15％)。在第二通气和仅用自来水的第三浸渍过程中观察到恢复，但计数未达到在第一通气后的阶段水平。由这个分批产生的被制成麦芽的大麦样品不含镰刀菌属(未示出)。
二氧化氯残余测量。在从经处理的大麦中排出二氧化氯浸渍溶液后，将10ml去离子水加入1g大麦(约12-13粒谷粒)中，并且剧烈涡动，随后倾析上清液且通过0.45μm滤器过滤液体。使用Dr.Lange测试试剂盒(LCK310／343)和DR2800装置检测二氧化氯的存在。所有测试样品均证实在洗涤溶液中小于0.2ppm的二氧化氯，来自用二氧化氯处理的分批的被制成麦芽的大麦样品不含二氧化氯(数据未示出)。基于这个数据，可得出结论通过只排出二氧化氯浸渍溶液，仅极低量的残留二氧化氯留在大麦中，所述残留二氧化氯随后可通过仅用水完成的后续洗涤步骤容易地去除。
实例3：在浸渍试验室中用在第二浸渍步骤中加入的二氧化氯处理大麦。与空白对照相比较。
根据实例2中所述的程序，进行在第二浸渍中用二氧化氯处理的大麦分批相对于仅使用自来水的对照的比较测试。第二浸渍溶液中的二氧化氯测定为初始11ppm，并且在浸渍结束时降至8ppm(总共4小时，数据未示出)。测定对镰刀菌属计数减少的作用。结果呈现于表5中。
还如下就代表性真菌毒素含量分析大麦。高效液相色谱法伴质量检测(LC-MS／MS)用于测定酿造原料中的所选镰刀菌属真菌毒素(脱氧瓜萎镰菌醇、玉米赤霉烯酮)和脱氧瓜萎镰菌醇-3-葡糖苷。在提取后，将均质化样品过滤且在SPE柱或免疫亲和柱上纯化。随后，使用真空蒸发器使样品浓缩，转移到含水甲醇且用LC-MS／MS分析。结果呈现于表6中。
表5中所示的结果证实，当用二氧化氯处理大麦时，与作为空白对照的水或未经处理的(未浸渍的)大麦相比较，实现镰刀菌属计数以及真菌毒素的显著减少。
表6中所示的结果证实，当用二氧化氯处理时，与未经处理的大麦或仅用水浸渍的大麦的初始负荷相比较，在大麦上的DON和DON_3_Glc真菌毒素浓度明显更低。不依赖是使用水还是二氧化氯，在浸渍后ZON水平增加。然而，当用二氧化氯处理时，与仅自来水相比较，ZON水平明显更少。
结论。在第二浸渍中用二氧化氯处理的分批的镰刀菌属计数显著低于仅用自来水浸渍的对照的计数，并且在第二通气过程中和在第三浸渍后一直保持更低。
表6.在大麦上的镰刀菌属真菌毒素(DON和ZON)的浓度。初始真菌毒素浓度(Bojos大麦-3)和在用自来水(Bojos空白-2)或二氧化氯(Bojos ClO2-1)浸渍后的真菌毒素浓度的比较。
实例4：二氧化氯处理不影响后续大麦麦芽制造
来自实例3的二氧化氯处理的大麦还根据Malting Institute的质量参数方案进行加工。发芽在14.5℃下进行3天，并且焙烤进行22小时，其中四小时在80℃的焙烤温度下。对于微量麦芽制造试验，使用分级＞2.5mm。还将麦芽加工以产生麦芽汁。这使用EBC(欧洲啤酒酿造协会(EuropeanBrewery Convention))标准方法进行分析，以证明ClO2处理不引起与标准参数的任何偏差(参见表7)。
与仅用水处理的分批比较的用二氧化氯处理的分批的麦芽汁分析，显示如由EBC指定的典型质量参数中仅微小的差异。两个分批将满足关于酿造工业的麦芽汁的质量标准。因此，与在通常方式中仅用水浸渍的大麦相比较，用二氧化氯溶液浸渍大麦不影响经加工的麦芽和麦芽汁的质量。
实例5：用在第二浸渍步骤中加入的二氧化氯(以约10ppm)的工业规模大麦处理，所述第二浸渍步骤具有约1∶1的含水二氧化氯与大麦比。与空白对照相比较。
根据实例2中所述的程序，在工业麦芽制造场所处在工业规模上进行两个独立比较测试，使用在第二浸渍中用二氧化氯处理的大麦分批相对于仅使用自来水的对照浸渍。每个分批包括约56m3大麦，含水二氧化氯与大麦的比为约1∶1，并且在第二浸渍过程中加入二氧化氯(约10ppm)。在后续发芽期过程中不存在更多的ClO2剂量。在下述不同时期测定在工业规模上对镰刀菌属计数减少的作用：在第一空气断路后、在第二浸渍后和在绿麦芽阶段过程中(在大麦发芽后)。关于样品1A-5A和1B-5B的第一比较测试的结果显示于表8和9中。关于样品6A-10A和6B-10B的第二比较测试的结果显示于表10和11中。
表8-11中所示的结果证实当用约10ppm二氧化氯处理大麦时，并且其中含水二氧化氯与大麦的比为约1∶1，与用作为空白对照的水处理相比较，在工业规模的大麦处理过程中实现镰刀菌属计数的显著减少。
结论。在第二浸渍中用二氧化氯处理的工业规模大麦分批的镰刀菌属计数显著低于用自来水浸渍的对照分批的计数。
表8.分批1：对照器皿(无ClO2处理)
CFU／g指的是镰刀菌属的菌落形成单位／克大麦。二氧化氯仅在第二浸渍过程中加入。
表9.分批1：ClO2处理器皿
CFU／g指的是镰刀菌属的菌落形成单位／克大麦。二氧化氯仅在第二浸渍过程中加入。
表10.分批2：对照器皿(无ClO2处理)
CFU／g指的是镰刀菌属的菌落形成单位／克大麦。二氧化氯仅在第二浸渍过程中加入。
表11.分批2：ClO2处理器皿
CFU／g指的是镰刀菌属的菌落形成单位／克大麦。二氧化氯仅在第二浸渍过程中加入。
实例6：在发芽过程中用喷射的含水二氧化氯(20ppm)的工业规模大麦处理。与空白对照相比较。
在实例5的相同工业麦芽制造场所处用两个大麦分批进行比较测试，以测定ClO2对镰刀菌属计数的作用，其中大麦在发芽过程中用含水ClO2(20ppm)喷射。两个分批均在浸渍阶段过程中用自来水处理。分批11A和12A也在发芽过程中用自来水喷射，而分批11B和12B在发芽过程中用含水ClO2(20ppm)喷射。当干谷粒在浸渍和发芽步骤过程中吸收按重量计约40-50％水时，每个大麦分批称重约56公吨。例如，大麦通常在浸渍过程中吸收约41-42％水。在发芽过程中，大麦中的含水量还增至约45-46％。在发芽过程中，浸渍的大麦分批用约8.8m3含水二氧化氯(20ppm)溶液(即约0.15m3含水二氧化氯溶液／公吨干谷粒)喷射。ClO2对镰刀菌属计数的作用显示于表12中，其中大麦在发芽过程中用含水ClO2喷射。
结论。在发芽过程中用含水二氧化氯喷射的工业规模分批大麦上的镰刀菌属计数显著低于用自来水喷射的对照分批的计数。
表12：在发芽过程中用自来水或含水ClO2(20ppm)的喷射处理后的LogN镰刀菌属计数。
样品 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天
11A* 6.4 6.2 6.2 5.8 5.5
12A* 6.4 6.2 6.2 5.8 5.5
11B** 5.9 5.2 5.2 4.3 4.1
12B** 5.8 5.2 5.2 4.3 4.0
*样品11A和12A用自来水处理。样品既不在浸渍过程中用ClO2处理，也不在发芽过程中用ClO2喷射。
**样品11B和12B在浸渍过程中不用ClO2处理，但在发芽过程中用含水ClO2(20ppm)喷射。
等价物
本文举例说明性描述的实施例可适当地在不存在本文未具体公开的任何一种或多种元件、一种或多种限制的情况下进行实践。因此，例如，术语‘包含’、‘包括’、‘含有’等应可扩张地和不加限制地阅读。另外，本文采用的术语和表达已用作描述和非限制性的术语，并且预期此类术语和表达的使用不排除所示和所述特点的任何等价物或其部分，但应认识到多种修饰在请求保护的技术的范围内是可能的。另外，短语‘基本上由......组成’应理解为包括具体叙述的那些元件，和实质上不影响请求保护的技术的基本和新型特征的那些另外元件。短语‘由......组成’排除未指定的任何元件。
本公开内容并不限于本申请中所述的特定实施例的范围，所述实施例预期作为多个方面的举例说明。如对于本领域技术人员显而易见的，可作出许多修饰和变化，而不背离其精神和范围。除了本文例举的那些外，在公开内容范围内的功能上等价的组合物、仪器和方法，根据前述说明书对于本领域技术人员将是显而易见的。此类修饰和变化预期落入所附权利要求的范围内。本公开内容仅受所附权利要求的范围、连同此类权利要求对其赋予权利的等价物的完全范围限制。应当理解本公开内容并不限于特定方法、试剂、化合物、组合物或生物系统，其当然可改变。还应当理解本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不预期是限制性的。
此外，当公开内容的特点或方面按照Markush组进行描述时，本领域技术人员将认识到公开内容因此也按照Markush组的任何个别成员或成员亚组进行描述。
如本领域技术人员应当理解的，为了任何和所有目的，特别在提供书面说明书方面，本文公开的所有范围还包含任何和所有可能子范围及其子范围组合。所有列出的范围均可容易地公认为足够描述且允许相同范围分解成至少相等的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性例子，本文讨论的每个范围可容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如还由本领域技术人员应当理解的，诸如‘最多’、‘至少’、‘大于’、‘小于’等等的所有语言均包括所述数目，并且指的是随后可分解成如上所述的子范围的范围。最后，如本领域技术人员应当理解的，范围包括每个个别成员。
虽然某些实施例已得到举例说明和描述，但应当理解依照本领域普通技术可在其中作出改变和修饰，而不背离如下述权利要求中定义的其更广泛方面的技术。

Claims (39)

1.一种方法，所述方法包括在包含有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射所述收获的谷物谷粒，或其组合，以提供经处理的谷物谷粒。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在包含有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用缺乏二氧化氯的水喷射所述收获的谷物谷粒。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在缺乏二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射所述收获的谷物谷粒。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在包含有效量的二氧化氯的水溶液中浸渍收获的谷物谷粒，和在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射所述收获的谷物谷粒。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述收获的谷物谷粒选自大麦、小麦、黑麦、粟、玉米(玉蜀黍)、稻和燕麦。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述二氧化氯浸渍步骤前，所述收获的谷物谷粒在不含二氧化氯的水中洗涤或浸渍。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括重复所述二氧化氯浸渍步骤。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液包含约1ppm至约50ppm二氧化氯。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液基本上由二氧化氯和水组成。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于浸渍的包含二氧化氯的水溶液的量是约0.5升至约10.0升／千克干谷粒。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液具有约4至约10的pH。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述二氧化氯浸渍步骤和所述发芽步骤在约5℃至约30℃的温度下执行。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述二氧化氯浸渍步骤执行约1小时至约10小时的时间段。
14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述二氧化氯浸渍步骤后，从所述水溶液中过滤所述经处理的谷物谷粒，并且任选在所述过滤步骤后用水洗涤所述经处理的谷物谷粒。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述经处理的谷物谷粒具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1份二氧化氯的二氧化氯浓度。
16.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在所述二氧化氯浸渍步骤后，使所述经处理的谷物谷粒发芽。
17.根据权利要求16所述的方法，其中在发芽过程中，用包含有效量的二氧化氯的水将所述经处理的谷物谷粒喷射一次或多次。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述喷射水包含约1ppm至约50ppm二氧化氯。
19.根据权利要求1所述的方法，其中在发芽过程中用包含有效量的二氧化氯的水喷射一次或多次前，所述谷粒在不含二氧化氯的水中浸渍。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述喷射水包含约1ppm至约25ppm二氧化氯。
21.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使所述经处理的谷物谷粒制造麦芽。
22.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述收获的谷物谷粒具有第一微生物浓度；
所述经处理的谷物谷粒具有第二微生物浓度；
所述第二微生物浓度由未经处理的谷物谷粒的第三微生物浓度减少；和
所述未经处理的谷物谷粒是在与所述二氧化氯浸渍和／或发芽步骤基本上相似的条件下，在不含二氧化氯的水中浸渍且发芽的收获的谷物谷粒。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二微生物浓度由所述第三微生物浓度减少至少约50％至99.999％。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二微生物浓度由所述第一微生物浓度减少。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述微生物是霉菌、酵母或细菌中的一种或多种。
26.根据权利要求22所述的方法，其中至少一种微生物是镰刀菌属、链格孢属、毛霉菌属、青霉属或曲霉菌属。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述镰刀菌属中的至少一种是禾谷镰刀菌、锐顶镰刀菌、三线镰刀菌、木贼镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、克地镰刀菌、燕麦镰刀菌、早熟禾镰刀菌、尖孢镰刀菌、大刀镰刀菌、厚孢镰刀菌、串珠镰刀菌、层出镰刀菌、半裸镰刀菌或轮枝镰刀菌。
28.根据权利要求1所述的方法，其中
所述收获的谷物谷粒具有第一毒素浓度；
所述经处理的谷物谷粒具有第二毒素浓度；
所述第二毒素浓度由未经处理的谷物谷粒的第三毒素浓度减少；和
所述未经处理的谷物谷粒是在与所述二氧化氯浸渍和／或发芽步骤基本上相似的条件下，在不含二氧化氯的水中浸渍且发芽的收获的谷物谷粒。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述第二毒素浓度由所述第三毒素浓度减少至少约5％至至少约25％。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述第二毒素浓度由所述第一毒素浓度减少。
31.根据权利要求28所述的方法，其中所述毒素是真菌毒素。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述真菌毒素是下述中的至少一种：黄曲霉毒素(AFLA)、赭曲霉毒素、橘毒素、棒曲霉素、烟曲霉毒素(FUM)、单端孢霉烯、白僵菌素、恩镰孢菌素、丁烯酸内酯、伊快霉素、大镰刀孢菌素或镰孢素。
33.根据权利要求31所述的方法，其中所述真菌毒素是下述中的至少一种：脱氧瓜萎镰菌醇(DON)、3-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(3-ADON)、15-乙酰脱氧瓜萎镰菌醇(15-ADON)、玉米赤霉烯酮(ZON)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)、4-乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4-ANIV)、4，15-二乙酰雪腐镰刀菌烯醇(4，15-DANIV)、HT-2毒素、T-2毒素、镰刀菌烯酮X(FUS-X)和蛇形菌素(DAS)。
34.根据权利要求31所述的方法，其中所述真菌毒素是脱氧瓜萎镰菌醇(DON)或玉米赤霉烯酮(ZON)。
35.一种通过根据权利要求1-34中任一项所述的方法制备的经处理的谷物谷粒。
36.根据权利要求35所述的经处理的谷物谷粒，其中所述经处理的谷物谷粒具有每200份经处理的谷物谷粒小于约1份二氧化氯的残留二氧化氯浓度。
37.根据权利要求35所述的经处理的谷物谷粒，其中所述经处理的谷物谷粒是经处理的大麦。
38.一种由根据权利要求35所述的经处理的谷物谷粒制备的麦芽。
39.一种防止啤酒喷涌的方法，所述方法包括用根据权利要求38所述的麦芽酿造啤酒。
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