不同清洗剂对水果四种残留农药的洗涤效果研究
2013-07-17罗金凤丁晓雯邓新平
罗金凤,王 磊,丁晓雯,* ,邓新平
(1.西南大学食品科学学院,重庆市农产品加工重点实验室重庆 400715;2.西南大学植物保护学院,重庆 400715)
农药的应用大大提高了果蔬的产量和品质,但是由于不科学、不合理的使用,导致农药残留,引发了消费者的对食品安全的担忧[1-4]。圣女果、李子、马奶提葡萄作为消费者喜爱的水果,由于体积较小,常常被带皮生吃。因此,食用之前的清洗过程对于保证食用安全显得尤为重要。近年来,应用X-射线[5]、γ-射线[6-7]、脉冲电场[8]、臭氧[9]、超声波[10]、超声波辐照[11]等现代化技术去除果蔬残留农药已有一些研究,符合工业化大生产的需求,但不适用于日常生活。我国民间有淡盐水、碱水、淘米水浸泡能清除蔬菜上农残的说法,有学者研究了不同洗涤处理对叶菜中农残的去除效果,结果表明5‰的盐水洗涤效果比较好[12];也有运用餐具洗洁精清洗农残的研究[13-14],但是会引入洗洁精残留的问题。食盐作为必不可少的调味品,存在于家家户户的厨房中,方便易得。近年来,有学者通过盐为基本原料,来制备果蔬洗涤盐,获得了良好的效果[15]。碳酸氢钠俗称“小苏打”、“苏打粉”,溶于水时呈弱碱性,常常作为食品制作过程中的膨松剂,对于洗涤剂过敏的人,它可用于家庭清洁,既不烧手,又能把碗、盘子洗干净,也可以清洗果蔬[16]。杨柳等[17]对冬枣的敌敌畏、辛硫磷、对硫磷三种农残的清洗效果表明,氯化钠对3种农药均有洗脱作用,NaHCO3对农残洗脱作用会依农药种类而定。因此本实验选择了上市时易出现农药残留的3种水果,选择了有机磷、有机氯和拟除虫菊酯类中的四种农药,通过模拟污染上述水果,比较清水、2%食盐水和2%NaHCO3三种清洗剂的洗涤效果,希望能为消费者提供一套简便易行的家庭清洗,减少带皮水果农残的方式。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
圣女果、李子和马奶提葡萄 重庆市北碚区永辉超市;百菌清标准储备液(100μg/mL)、敌百虫标准贮备液(100μg/mL)、毒死蜱标准贮备液(100μg/mL)、高效氰菊酯标准贮备液(100μg/mL) 农业部环境保护科研检测所;悬浮剂型的百菌清农药(高达宁),有效成分浓度为40% 成都皇牌作物科学有限公司生产;乳油剂型的敌百虫农药,有效成分浓度为30% 惠州市中讯化工有限公司生产;乳油剂型的毒死蜱农药(一虫不留),有效成分浓度为40% 浙江黄岩鼎正化工有限公司生产;乳油剂型的高效氯氰菊酯农药,有效成分浓度为2.50% 河南雪利农用化工有限公司生产;乙腈、丙酮、正己烷、NaCl、NaHCO3成都市科龙化工试剂厂,均为分析纯;食盐 重庆市盐业(集团)有限公司专营;高纯氮(99.999%) 重庆兴业气体有限责任公司;弗罗里硅土小柱(1000mg/6mL) Simon Aldrich。
2010型气相色谱仪 SHIMADZU;TE612-L电子天平 Sartorius;组织捣碎机 九阳股份有限公司;HGC-36A氮吹仪 天津市恒奥科技有限公司;KQ-500E超声波清洗机 昆山超声波清洗厂;常用玻璃器皿。
1.2 实验方法
参照“NY/T 761-2008蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定”[18]进行测定。
1.2.1 样品的制备 按照使用说明书,将四种农药按比例配制成农药水溶液,分别称取一定量的圣女果、李子和马奶提葡萄于上述农药溶液中浸泡20min,然后捞出、阴干,用食品级的保鲜袋包装后于4℃冷藏放置约18h。
配制2%的食盐水溶液、2%NaHCO3水溶液。将浸泡过百菌清等农药的样品分成4份,1份不进行处理,作为农药残留对照;1份用清水浸泡10mim漂洗1次后阴干;1份用2%食盐水浸泡10min,再用清水漂洗1次,阴干;1份用2%NaHCO3溶液浸泡10min,再用清水漂洗1次,阴干。将上述经不同清洗剂漂洗并阴干的样品用组织捣碎机分别打碎备用。
1.2.2 样品中农药的提取净化 分别称取经过上述处理的样品各约15g于试剂瓶中,加入50mL乙腈和20mL水,在超声波清洗机中超声提取30min,过滤至装有7g NaCl的具塞三角瓶中振摇,避光静置30min分层,取乙腈相(上层)10mL于10mL刻度试管中,60℃水浴氮气吹至近干,用2mL正己烷溶解残渣,过弗罗里土小柱净化;用5mL正己烷+丙酮(90+10)洗涤试管,洗液过弗罗里硅土小柱。合并滤液,混匀,60℃水浴氮气吹至余2mL左右,用正己烷定容至5mL,用于上气相色谱仪测定农药残留量。
1.2.3 测定方法 气相色谱法。
测定百菌清的色谱条件:进样口:250℃,柱温箱:270℃,检测器:电子捕获检测器(ECD),290℃;检测柱:Rtx-1,内径 0.25mm,膜厚 0.25μm,长度30m,使用温度-60~350℃;进样方式:分流进样,分流比:10∶1;柱流量:0.52mL/min;尾吹:30mL/min。
测定敌百虫的色谱条件:进样口:250℃,柱温箱:200℃,检测器:氮磷检测器(FTD),250℃;检测柱:Rtx-1,内径 0.25mm,膜厚 0.25μm,长度 30m,使用温度-60~350℃;进样方式:分流进样,分流比:5∶1;柱流量:0.66mL/min;尾吹:15mL/min。
测定毒死蜱色谱条件:进样口:230℃;柱温箱:250℃;检测器:氮磷检测器(FTD),280℃;检测柱:Rtx-1,内径0.25mm,膜厚 0.25μm,长度 30m,使用温度-60~350℃;进样方式:分流进样,分流比 10∶1;柱流量:0.56mL/min;尾吹:27.5mL/min。
测定高效氯氰菊酯的色谱条件:进样口:280℃;柱温箱:260℃;检测器:电子捕获检测器(ECD),280℃;检测柱:Rtx-1,内径 0.25mm,膜厚 0.25μm,长度30m,使用温度-60~350℃;进样方式:分流进样,分流比 15∶1;柱流量:0.54mL/min;尾吹:30mL/min。
1.2.4 标准曲线的制备 分别取百菌清、敌百虫、毒死蜱、高效氯氰菊酯标准贮备液,用正己烷将其配制成浓度分别为 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg/mL的系列标准溶液,按照色谱条件测定它们的峰面积。分别以上述农药标准溶液的浓度为横坐标,以相应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线,得到标准曲线的线性回归方程和r值。
1.2.5 样品中残留百菌清等农药的测定及计算 将上述处理过的样品经过气相色谱仪分析,得到保留时间和峰面积,根据标准曲线回归方程和样品处理时的稀释倍数,计算出样品中百菌清等农药的残留量,并计算出不同洗涤处理对百菌清等农药的洗脱率。洗脱率的计算公式如下:
洗脱率(%)=不洗水果农药残留-洗涤水果农药残留/不洗水果农药残留×100
1.2.6 数据处理方式 所有实验平行测定8次,所得数据采用EXCEL2003和SPSS17.0进行统计学分析。
2 结果与分析
2.1 农药的标准曲线
百菌清的标准曲线的线性回归方程和r值分别为y=330875x+115263,r=0.9982;敌百虫标准曲线的回归方程和 r值分别为 y=79048x+6769.5,r=0.9998;毒死蜱的标准曲线回归方程和 r值为y=51997x-2734,r=0.9998;高效氯氰菊酯的标准曲线的回归方程和r值分别为y=332079x+83656,r=0.9989。
2.2 对百菌清的洗脱效果
百菌清(Chlorothalonil)是一种高效、广谱的有机氯杀菌剂,该物质在常温及一般酸、碱、紫外光下稳定,不耐强碱,无腐蚀性。百菌清对多种真菌病害具有预防作用,药效稳定,残效期长,可用于蔬菜、果树、茶叶等作物真菌病害的预防。采用不同清洗剂洗涤后,不同水果中百菌清的残留量和洗脱率如表1所示。
表1 洗涤后水果样品中百菌清的残留量和洗脱率Table1 Chlorothalonil residues in fruit samples after washing and elution rate
由实验结果可知,用清水洗涤可以分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的百菌清32.86%、29.76%、34.29%,平均洗脱率在32%左右;2%食盐水洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的百菌清63.27%、42.26%、42.63%,平均洗脱率在49%左右;2%NaHCO3水溶液洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的百菌清 53.27%、51.02%、40.82%,平均洗脱率在48%左右。数据的显著性分析表明,三种清洗剂均能显著降低水果中残留的百菌清含量,2%食盐水与2%NaHCO3水溶液的洗涤效果优于清水洗涤,2%食盐水与2%NaHCO3对不同水果中百菌清的清洗效果有所差异。Zhang等[19]研究表明,分别采用 2%、6%和 10%的NaCl洗涤10min可以去除卷心菜当中27.7%、48.2%和68.8%的百菌清,这可能表明清洗剂的浓度可能会影响到清洗的效果。
2.3 对敌百虫的洗脱效果
敌百虫(Trichlorfon)是一种毒性低、杀虫谱广的有机磷杀虫剂,适于防治果树、蔬菜、茶叶等各种作物害虫。采用不同清洗剂洗涤后,不同水果中敌百虫的残留量和洗脱率如表2所示。
由实验结果可知,用清水洗涤可以分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的敌百虫42.71%、31.03%、18.79%,平均洗脱率在31%左右;2%食盐水洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的敌百虫46.10%、36.78%、20.00%,平均洗脱率在34%左右;2%NaHCO3水溶液洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的敌百虫 48.14%、47.73%、23.17%,平均洗脱率在40%左右。显著性分析显示,三种清洗剂均能显著降低水果中敌百虫的残留量,清洗效果是2%NaHCO3水溶液>2%食盐水 >清水。Liang等[20]采用 NaCl和 NaHCO3对生黄瓜进行清洗,结果表明,同浓度的NaHCO3溶液对敌百虫的清洗效果均优于NaCl,表明我们的研究结果与他们的研究较为一致。
表2 洗涤处理水果样品中敌百虫的残留量和洗脱率Table2 Trichlorfon residues in fruit samples after washing and elution rate
2.4 对毒死蜱的洗脱效果
毒死蜱(Chlorpyrifos)是高效、广谱、低残留的有机磷杀虫剂,对害虫有触杀、胃毒、熏蒸作用,无内吸作用,主要用于果树、蔬菜等多种作物的杀虫和杀螨。采用不同清洗剂洗涤后,不同水果中毒死蜱的残留量和洗脱率如表3所示。
表3 洗涤处理水果样品后毒死蜱的残留量和洗脱率Table3 Chlorpyrifos residues in fruit samples after washing and elution rate
由实验结果可知,用清水洗涤可以分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的26.76%、15.84%、16.97%毒死蜱,平均洗脱率在20%左右;2%食盐水洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的40.81%、32.55%、33.41%毒死蜱,平均洗脱率在36%左右;2%NaHCO3水溶液洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的36.25%、31.38%、31.94%毒死蜱,平均洗脱率为33%左右。总体来说,三种清洗剂对水果中毒死蜱的清洗效果是2%食盐水>2%NaHCO3水溶液>清水,显著性分析表明,2%食盐水和2%NaHCO3水溶液对圣女果中毒死蜱的洗脱效果具有显著差异,对李子和马奶提葡萄中毒死蜱的清洗效果无显著性差异。Liang等[20]采用 NaCl和NaHCO3对生黄瓜进行清洗,结果表明,同浓度的NaCl溶液对毒死蜱的清洗效果均优于NaHCO3,与本实验结果一致。Zhang等[19]采用2%、6%和10%的NaCl洗涤卷心菜10min,结果表明不同浓度的NaCl可以去除卷心菜当中17.6%、32.8%和63.9%的毒死蜱。
2.5 对高效氯氰菊酯的洗脱效果
高效氯氰菊酯(Beta-cypermethrin)是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,生物活性较高,具有触杀和胃毒作用。常用于防治蔬菜、果树等多种植物的病虫害。采用不同清洗剂洗涤后,不同水果中高效氯氰菊酯的残留量和洗脱率如表4所示。
表4 洗涤处理后水果样品中高效氯氰菊酯的残留量和洗脱率Table4 Beta-cypermethrin residues in fruit samples after washing and elution rate
由实验结果可知,用清水洗涤可以分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的高效氯氰菊酯3.13%、10.34%、5.08%,平均洗脱率在6%左右;2%食盐水洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的高效氯氰菊酯6.25%、10.34%、8.47%,平均洗脱率在8%左右;2%NaHCO3水溶液洗涤可分别除去圣女果、李子、马奶提葡萄中残留的高效氯氰菊酯9.38%、20.69%、18.64%,平均洗脱率在16%左右。显著性结果分析表明,三种清洗剂能显著降低水果中残留的高效氯氰菊酯,总体来说,三种清洗剂对水果中高效氯氰菊酯的清洗效果是2%NaHCO3水溶液>2%食盐水>清水;而2%食盐水与清水的洗涤效果无显著性差异。
3 结论
由实验结果计算得出,清水、2%食盐水和2%NaHCO3水溶液浸泡10min后再用清水洗涤处理,对水果中残留农药的平均洗脱率分别是22%、32%和34%。这说明采用2%食盐水或者2%NaHCO3水溶液洗涤除去水果中农残的效果要比只采用清水洗涤的好。食盐与NaHCO3又是生活常备品,操作简便、易行,可以作为家庭去除带皮食用水果中农残的有效方式。采用不同清洗剂清洗完后,用清水多清洗几次,可以除去残留的食盐等清洗剂,不影响水果的风味。
有很多研究表明,农残的洗脱率不仅与农药和被污染样品的种类有关,还与清洗剂的浓度和清洗时间存在一定的相关性[20-22],清洗的机理以及规律都值得在今后的研究中进行探讨。
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