本发明专利技术提供了一种降解黄曲霉毒素的方法，包括将含黄曲霉毒素的固体物料粉碎后使其处于流化状态的步骤，以及在至少70％的湿度环境下对处于流化状态的物料进行等离子体处理的步骤；所述等离子体处理通入的气体为臭氧和NOx。本发明专利技术还包括一种降解黄曲霉毒素的装置，包括流化床和等离子体设备；所述流化床设有喷雾单元和湿度控制单元，所述喷雾单元可以向流化床内部喷入雾化水，所述湿度控制单元与喷雾单元连接，通过湿度控制单元可控制喷雾单元的喷水量；所述等离子体设备与流化床连接，可向流化床内部通入臭氧和NOx气体。本发明专利技术可以破坏黄曲霉毒素的结构，达到彻底消杀的目的，同时还能消杀其他污染物，如细菌、霉菌、孢子、呕吐毒素等。吐毒素等。
【技术实现步骤摘要】
降解黄曲霉毒素的方法与装置
[0001]本专利技术涉及降解黄曲霉毒素的方法与装置。
技术介绍
[0002]黄曲霉素(aflatoxin)，又称黄曲毒素，是一类化学结构类似的化合物，二氢呋喃香豆素的衍生物，由黄曲霉及寄生曲霉等几种霉菌在霉变的谷物中产生。黄曲霉毒素主要由基因同源的黄曲霉和寄生曲霉等真菌在一定的环境条件下发生的复杂酶促反应生物合成的次级代谢产物。目前鉴定出的共有18种，分为B族和G族两大类，在动物体内代谢可产生黄曲霉毒素M1、M2等多种同源衍生物。它给粮食及饲料造成严重污染，其中黄曲霉毒素B1是黄曲霉毒素中毒性最强的物质。黄曲霉毒素主要作用于肝脏，引起肝脏病变。食用了含黄曲霉毒素的食物，可引起人畜急性中毒从而引发疾病，且黄曲霉毒素有强致癌、导致基因突变和畸形作用，严重威胁动物及人类健康，如何除去粮食及饲料中的黄曲霉毒素被人们广泛关注。
[0003]目前，含有黄曲霉毒素的物料的脱毒方法主要是物理吸附，如研究人员对蒙脱石、活性炭、硅藻土等各类吸附剂和改性吸附剂在花生粕中的黄曲霉毒素的脱除效果和机理进行了深入的研究。如Youjun Deng等，证实了蒙脱石吸附黄曲霉毒素的有效性，并深入分析了蒙脱石与黄曲霉毒素分子间的结合方式。另外，研究人员还进行了诸如罗非鱼、鸡、猪、鸭、羊等大量的动物毒性试验，如Abdel
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Wahhab等进行了膨润土对罗非鱼的毒性试验，证实了膨润土具有一定的吸附能力且安全性高。该方法主要是通过降低生物利用度来避免黄曲霉毒素对生命体的毒害。由于低温等离子体中的活性成分对黄曲霉毒素等各种类型的污染物均有一定的消杀作用，因此低温等离子体给出了一套更环保更安全的脱毒模式。
[0004]因此本专利技术设计了一套流化床与低温等离子体联合处理含黄曲霉毒素的固体物料的工艺路线。流化床利用空气通过颗粒状固体层而使含黄曲霉毒素的物料处于悬浮运动状态，该空气通过物料时，将射流低温等离子体产生的活性成分带入，使其与物料的污染物充分接触，从而保证消杀效果和效率。相对于于溶液或水体系来说，本工艺为干法工艺，不产生任何污染物，环境友好，能耗低，消杀效果好。
技术实现思路
[0005]本专利技术第一方面的目的在于，提供一种降解黄曲霉毒素的方法，包括将含黄曲霉毒素的固体物料粉碎后使其处于流化状态的步骤，以及在至少70％的湿度环境下对处于流化状态的物料进行等离子体处理的步骤；所述等离子体处理通入的气体为臭氧和NOx。
[0006]本专利技术所述的流化状态是本领域的常规术语，是指固体颗粒在流体的作用下不停的飘动翻滚的状态。
[0007]臭氧是一种强氧化剂，其还原电位为+2.07V，仅次于氟而居第二位。臭氧在水中时发生还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(
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OH)，瞬间可分解水中的有机物质。羟基的氧化还原电位为2.80V，与氟的氧化能力相当，是强氧化剂、催化剂，可使有机物
发生连锁反应，且反应十分迅速。所以臭氧溶于水中，它不仅能够打破甲基对黄曲霉毒素结构中的烯炔、炔烃等碳链，而且对其二氯乙烯基、硝基、甲氧基、氨基等基团有着强烈的氧化作用。这种打断连接键和基团氧化的双重作用使得上述物质的分子结构发生彻底改变，从而起到解毒、降低农药残留的作用。臭氧氧化后的产物大多无毒，并且比底物更亲水，水冲洗便可除去，而臭氧本身则分解成氧气，不会造成二次污染。
[0008]等离子体技术是在大气中放电，微观下的各种激发态粒子和高能电子都具有比较高的化学活性，高能粒子和自由电子会发生碰撞，而由此产生大量的活性自由基(
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OH；O2
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，H2O2，O3等)，这些高能粒子能使化学污染物分子键断裂，形成低毒或无毒的小分子物质。等离子体在处理过程高效、低温、无溶剂残留，无环境污染，且能保护物料中的营养成分不被破坏。
[0009]本专利技术所述的等离子体设备优选为低温等离子体设备，该设备可以为辉光放电射流形式，也可以为介质阻挡放电(DBD)、射频放电射流和电晕放电射流等形式。
[0010]本专利技术中的等离子体设备放电产生高能电子，然后高能电子激发空气中的氮气分子，生成氮氧化物的初始成分NO，随后NO与臭氧和氧气等进一步反应，转化成氮氧化物，由于等离子体组成的复杂性，机制较为复杂。其中，氮氧化物NOx的主要成分为N2O4、NO2、NO5和NO3，也被称为活性氮化物(RNS)。
[0011]在一个或多个实施方案中，所述固体物料为农产品、饲料原料、农产品加工物或饲料中的一种或多种；所述农产品为花生、玉米、高粱、大米、小米、小麦、大豆或坚果；所述饲料原料为麸皮、豆粕、玉米胚芽粕、棉粕、花生粕或菜籽粕。
[0012]在一个或多个实施方案中，将含黄曲霉毒素的固体物料粉碎至20
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60目后再进入流化床。
[0013]在一个或多个实施方案中，将所述固体物料的含水量控制为10
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30％
[0014]在一个或多个实施方案中，如果固体物料的含水量大于30％，则将其干燥至含水量为10
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30％，所述干燥方法可采用现有的常规方法，如烘箱干燥、冷冻干燥、流化床干燥和闪蒸干燥等。
[0015]在一个或多个实施方案中，如果固体物料的含水量小于10％，则将其润湿至含水量为10
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30％，所述润湿方法可采用现有的常规方法，如喷雾润湿、高压微雾加湿、蒸汽加湿和超声波加湿等。
[0016]在一个或多个实施方案中，采用流化床设备使粉碎后的物料处于流化状态。
[0017]在一个或多个实施方案中，流化状态的物料所处的潮湿环境指空气湿度为70
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100％。
[0018]在一个或多个实施方案中，所述等离子处理通入的气体中，臭氧的浓度大于1500ppm，NOx的浓度大于300ppm。
[0019]在一个或多个实施方案中，所述臭氧的浓度可以为1500
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2000ppm，如1500
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1600ppm、1600
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1700ppm、1700
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1800ppm、1800
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1900ppm、1900
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2000ppm；所述臭氧浓度也可以为2000
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4000ppm，如3000
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4000ppm等。
[0020]在一个或多个实施方案中，所述NOx的浓度可以为300
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1000ppm，如300
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400ppm、400
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500ppm、500
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600ppm、600
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700ppm、700
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800ppm、800
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900ppm、900
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1000ppm；所述NOx的浓度可以为1000
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2000ppm，如1000
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1500ppm、15本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降解黄曲霉毒素的方法，包括将含黄曲霉毒素的固体物料粉碎后使其处于流化状态的步骤，以及在至少70％的湿度环境下对处于流化状态的物料进行等离子体处理的步骤；所述等离子体处理通入的气体为臭氧和NO
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。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体物料为农产品、饲料原料、农产品加工物或饲料中的一种或多种；所述农产品为花生、玉米、高粱、大米、小米、小麦、大豆或坚果；所述饲料原料为麸皮、豆粕、玉米胚芽粕、棉粕、花生粕或菜籽粕。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将含黄曲霉毒素的固体物料粉碎至20
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60目。4.如权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，将所述固体物料的含水量控制为10
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30％；如果固体物料的含水量大于30％，则将其干燥至含水量为10
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30％；如果固体物料的含水量小于10％，则将其润湿至含水量为10
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30％。5.如权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，采用流化床设备使粉碎后的物料处于流化状态。6.如权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理通入的气体中，NOx为N2O4、NO2、NO5和NO3的混合物。7.如权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，所述等离子处理通入的气体中，臭氧的浓度大于1500ppm，NO
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的浓度大于300ppm。8.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈啸，马宗会，张海，
申请(专利权)人：丰益上海生物技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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