黃曲霉毒素是由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的強(qiáng)效霉菌毒素，其中黃曲霉毒素B1（AFB1）被認(rèn)為是最具致癌性的天然化合物之一。油籽和豆類的黃曲霉毒素污染一直是食品安全領(lǐng)域的長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，尤其是在收獲前、儲(chǔ)存和加工過(guò)程中（Ali等人，2023年）。由于黃曲霉毒素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、疏水性強(qiáng)，并且能夠與復(fù)雜的植物組織結(jié)合或擴(kuò)散，因此有效的去污方法需要既能接觸這些毒素的內(nèi)部?jī)?chǔ)存庫(kù)，又能將其轉(zhuǎn)化為危害較小的物質(zhì)，同時(shí)不降低食品質(zhì)量或產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)（Karlovsky等人，2016年；Massarolo等人，2021年）。

傳統(tǒng)的去污方法如濕法篩選、清洗、熱處理和單一氧化劑僅能部分去除毒素或受豆粒結(jié)構(gòu)限制。清洗和攪拌主要能清除表面殘留物，但可能將毒素轉(zhuǎn)移到處理液中而非將其徹底分解。熱處理可以減少毒素含量，但存在品質(zhì)損失的風(fēng)險(xiǎn)，并且受完整豆粒內(nèi)部物質(zhì)傳輸限制。單一的物理或化學(xué)處理方法在遇到密集組織時(shí)往往效果不佳（Sipos等人，2021年）。臭氧能有效降低玉米中的黃曲霉毒素含量（Kinyoro & Kaale，2025年），但其效果受溶液pH值影響，過(guò)度使用可能損害脂質(zhì)或感官品質(zhì)。電解水也能降低花生中的黃曲霉毒素，但效果受溶液成分影響（Zhang等人，2012年）。脈沖光處理對(duì)油餅中的黃曲霉毒素有一定效果，但顆粒結(jié)構(gòu)會(huì)影響處理均勻性（Ji等人，2025年）。冷等離子體是一種新興的有效方法，適用于多種堅(jiān)果，但效果受功率和暴露時(shí)間影響，大規(guī)模應(yīng)用需控制表面與內(nèi)部的能量分布（Das等人，2025年）。單獨(dú)使用超聲波可通過(guò)減小邊界層厚度和促進(jìn)微流增強(qiáng)物質(zhì)傳輸，加速脫附過(guò)程，但常導(dǎo)致毒素重新分布而非被氧化。在固體中，超聲波主要起傳輸輔助作用，反應(yīng)時(shí)間較短（Azam等人，2020年；Azam等人，2021年）。這些研究表明，單一處理方法在高強(qiáng)度下會(huì)損害品質(zhì)，或在完整豆粒中受擴(kuò)散限制，因此需要結(jié)合傳輸強(qiáng)化和原位自由基生成的混合策略（Yang等人，2024年）。

耦合高級(jí)氧化工藝（AOPs）通過(guò)結(jié)合傳輸強(qiáng)化和原位自由基生成來(lái)克服擴(kuò)散限制（Lin等人，2012年）。超聲波通過(guò)空化作用產(chǎn)生微流和破壞邊界層來(lái)增強(qiáng)物質(zhì)傳輸，而在含氯介質(zhì)中，游離氯的形態(tài)和pH值影響氧化強(qiáng)度和反應(yīng)活性（Cai等人，2019年；Chemat等人，2011年）。超聲處理可激活水和游離氯生成羥基自由基（HO•）和活性氯物種（如Cl•、Cl2•–），在水系統(tǒng)中，超聲波-氯化（US/Cl）聯(lián)合處理的效果優(yōu)于單一工藝（Hamdaoui等人，2022年；Hamdaoui等人，2022年；Yang等人，2022年）。空化效果還與頻率和功率有關(guān)，這會(huì)影響物理釋放和自由基氧化之間的平衡（Kanthale等人，2008年）。這些發(fā)現(xiàn)表明，US/Cl可以在新暴露的微界面形成化學(xué)清除區(qū)，可能將原本受擴(kuò)散限制的去除過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥焖傺趸癁橹鞯倪^(guò)程。然而，關(guān)于US/Cl去除完整豆粒中黃曲霉毒素的系統(tǒng)證據(jù)尚有限，同時(shí)缺乏區(qū)分真實(shí)降解和物理位移的時(shí)序協(xié)同分析和質(zhì)量平衡研究。從實(shí)際應(yīng)用角度看，未來(lái)工作應(yīng)關(guān)注大規(guī)模應(yīng)用和控制潛在的氯化副產(chǎn)物，同時(shí)保持豆粒品質(zhì)（Fan & Sokorai，2015年）。因此，本研究的目的是通過(guò)結(jié)合超聲波增強(qiáng)傳輸和氯衍生自由基，克服密集豆粒中的擴(kuò)散限制，從而在新暴露的微界面促進(jìn)氧化反應(yīng)。

本研究旨在開(kāi)發(fā)并機(jī)制化評(píng)估一種快速、保持質(zhì)量的去污方法，使用超聲波-氯化（US/Cl）聯(lián)合工藝去除完整大豆籽粒中的黃曲霉毒素。具體目標(biāo)包括：（i）量化US/Cl處理對(duì)黃曲霉毒素的去除效果，并與水洗、單獨(dú)使用超聲波和單獨(dú)使用氯化處理進(jìn)行對(duì)比；（ii）通過(guò)豆粒和處理液相的質(zhì)量平衡分析，確定去除效果是否反映真正的化學(xué)降解；（iii）利用時(shí)序協(xié)同效應(yīng)因子量化超聲波和氯化之間的相互作用；（iv）通過(guò)單因素評(píng)估和Box–Behnken響應(yīng)面優(yōu)化確定最佳操作條件；（v）基于鑒定出的中間產(chǎn)物提出降解路徑；（vi）評(píng)估該處理方法對(duì)大豆品質(zhì)的影響。本研究的新穎之處在于結(jié)合了時(shí)序協(xié)同分析、基于質(zhì)量平衡的降解與位移區(qū)分、多變量?jī)?yōu)化、中間產(chǎn)物鑒定和品質(zhì)評(píng)估，為US/Cl在完整大豆籽粒中的應(yīng)用提供了理論支持。

研究表明，結(jié)合超聲波和游離氯可以有效快速地去除完整大豆籽粒中的黃曲霉毒素，同時(shí)保持其品質(zhì)。在選定條件下，超聲波-氯化聯(lián)合處理在10分鐘內(nèi)去除了91.3%的黃曲霉毒素B1、90.8%的黃曲霉毒素B2、86.8%的黃曲霉毒素G1和80.4%的黃曲霉毒素G2，優(yōu)于單獨(dú)使用氯化（45.3–57.2%）、單獨(dú)使用超聲波（38.4–40.2%）或水洗（19.3–24.9%）。協(xié)同效應(yīng)...

袁愛(ài)國(guó)：驗(yàn)證、監(jiān)督、資源管理、項(xiàng)目統(tǒng)籌、數(shù)據(jù)分析、概念構(gòu)思。于海濤：初稿撰寫、可視化設(shè)計(jì)、方法選擇、數(shù)據(jù)整理、概念構(gòu)建。劉書科：初稿撰寫、方法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整理、概念構(gòu)思。楊樂(lè)翔：審稿與編輯、資金爭(zhēng)取、數(shù)據(jù)分析、概念構(gòu)思。

作者聲明沒(méi)有已知的可能影響本文研究的財(cái)務(wù)利益沖突或個(gè)人關(guān)系。