食品添加剂对叶菜类蔬菜上海青中毒死蜱的去除效果

陈峰　胡进锋　王俊　吴玮　王长方

摘 要 以叶菜类蔬菜上海青为试材，应用气相色谱法（GC）测定β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂对上海青中毒死蜱残留的去除效果。结果表明：食品添加剂种类、处理时间、处理浓度和毒死蜱浓度对毒死蜱的去除效果均存在极显著影响，同时添加剂种类与处理时间、添加剂种类、处理浓度及添加剂种类与毒死蜱浓度也存在极显著互作效应；在处理浓度为0.5 g/L，处理时间为30 min时，β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂均对毒死蜱的去除效果最好；毒死蜱残留量为7.90 mg/kg时，β-环糊精的去除效果最好，达68.47%；在毒死蜱残留量为17.72、35.37 mg/kg时，活性碳的去除效果均最好，分别达78.87%和69.55%。

关键词 食品添加剂；叶菜类蔬菜；上海青；毒死蜱；农药残留；去除效果

中图分类号 S436.36 文献标识码 A

The Remove of Chlorpyrifos Residues from Leaf

Vegetables Brassica campestris by Three Food Additives

CHEN Feng， HU Jinfeng， WANG Jun， WU Wei， WANG Changfang*

Institute of Plant Protection， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350013， China

Abstract Three additives， β-cyclodextrin， activated carbon， sodium bicarbonate， were used to remove chlorpyrifos residues detected by gas chramatograghy（GC）on Brassica campestris L.ssp.Chinensis（L.）Makino. The removal rates were greatly affected by food additives category and concentrations， treatment time and chlorpyrifos concentrations. The effect of the interaction among food additives category and concentrations， treatment time and chlorpyrifos concentrations was significant. The best removal rate of the three food additives was achieved when the concentration was 0.5 g/L and the treatment was 30 min. When the concentration of chlorpyrifos was 7.90 mg/kg， the effect for β-cyclodextrin was better than the other additives and the removal rate reached 68.47%. When the concentration of chlorpyrifos was 17.72 mg/kg and 35.37 mg/kg， the effect for activated carbon was better than the other additives and the removal rate reached 78.87% and 69.55%， respectively.

Key words Food additives；Leaf vegetable；Brassica campestris；Chlorpyrifos；Pesticide residues；Removal

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.01.026

毒死蜱是一种高效、广谱的有机磷杀虫剂，也是目前全世界生产和销售量最大的杀虫剂品种之一。中国将毒死蜱列为甲胺磷等5种高毒农药的取代药剂品种之一，该药对害虫有触杀、胃毒和熏蒸作用，是防治水稻、果树、蔬菜等多种作物地上和地下害虫的理想杀虫剂[1-3]。但其毒性也不容忽视，毒死蜱能引起人体胆碱酯酶的抑制，蓄积于神经系统后导致恶心、头晕，甚至神志不清，高浓度暴露可造成呼吸麻痹和死亡[3]，其对人的精液DNA也有损伤[4]。近年来，由于毒死蜱不合理使用，中毒事件和残留超标问题时有发生，如2006年福建龙岩新罗区西陂镇圊田塘村发生的空心菜毒死蜱中毒事件；2009年杭州进行蔬菜例行农药监测，毒死蜱检出率为16.6%，残留量最高超标达17.8倍[5-6]。与此同时，徐烨等[7-8]运用点评估和简单分布法对江苏省居民膳食毒死蜱农药暴露评估研究，结果发现食物中蔬菜（特别是上海青等叶菜类细胞表皮的腊质层薄，叶表皮上气孔数量多，导致其吸取的农药较多）的毒死蜱残留相对较为严重。因此，如何对采后蔬菜进行科学处理以减少毒死蜱等农药残留，预防农药中毒事件的发生，对于维护食品安全及消费者自身的健康都具有着重要意义。许多研究结果表明，仅用水洗或单一的清洗方法对农产品中农药残留的去除效果不太理想，而其他一些物理、化学和生物方法，或者不适用于蔬菜，或者存在二次污染问题，其推广受到限制[9]。现有报道食品添加剂对农药有较好的去除效果，且安全性较高，β-环糊精（β-CD）由于其特殊的分子结构和对某些物质的包结性能，在去除农残方面受到人们的极大关注[10-11]；碳酸氢钠溶于水时呈现弱碱性，含有阴、阳离子，在水中能降解乐果[12]；活性碳作为吸附剂，对浓缩苹果汁中甲胺磷残留也具较强的吸附能力[13]。但这3种食品添加剂是否对蔬菜中的毒死蜱具良的好去除效果，尚未见相关报道。监于此，本研究选用叶菜类蔬菜上海青为试材，应用气相色谱法（GC）测定β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂对上海青中毒死蜱残留的去除效果，旨在为蔬菜及其他农产品产后的农残去除提供技术支持，以减少农产品的农药残留和人体的农药摄入量，保障人们的身体健康。

1 材料与方法

1.1 材料

供试叶菜类蔬菜为上海青（Brassica chinensis L.），由福建省农科院提供，生长期不施农药，其余常规操作。供试农药为40%毒死蜱乳油（Chlorpyrifos，台湾惠光集团上海惠光化学有限公司）；供试食品添加剂为β-环糊精（食品级）、碳酸氢钠（食品级）和活性碳（食品级）；供试试剂为氯化钠、丙酮、乙腈，均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 上海青毒死蜱残留样品的制备 上海青生长期不施农药，待采收期把菜样均分成3份，分别喷撒1次浓度为1.0、2.5、5.0 ml/L的毒死蜱，24 h后采收，用气相色谱分析[色谱柱：DB-17石英弹性毛细管柱（30.0 m×530 μm×1.0 μm）；分流比为20 ∶ 1；气体流速：载气（N2）8.0 mL/min，氢气（H2）7.5 mL/min，空气100 mL/min，补偿气（N2）60 mL/min；进样口温度为25 ℃，柱温80 ℃保留1 min，以l0 ℃/min升温到240 ℃保留4.5 min；检测器温度为280 ℃。自动进样，进样量1 μL]测得叶片中毒死蜱残留量分别为7.90、17.72、35.37 mg/kg，备用。

1.2.2 3种食品添加剂不同处理浓度对毒死蜱的去除效果 用电子天平（SE202F，奥豪斯仪器有限公司）称取β-环糊精、碳酸氢钠、活性炭等3种食品添加剂原样均配制成0.1、0.5、1 g/L等3个处理浓度的溶液，同时设1个清水对照，每个处理重复3次。取每个处理的食品添加剂溶液和对照清水各2 000 mL，分别放入毒死蜱残留量为17.72 mg/kg的上海青叶30 g，浸泡20 min；将处理中浸泡好的上海青用清水冲洗去表面的食品添加剂，置于搅拌榨汁机（HR1844，珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司）中绞碎，取绞碎的菜叶样品各5 g于锥形瓶中，加入乙腈50 mL，轻轻震荡过夜；过夜后往各锥形瓶中加适量氯化钠，轻轻震摇，再用移液管吸取10 mL各处理的上清液，分别移入250 mL磨口平底烧瓶中，后将烧瓶接在旋转蒸发仪上，蒸发近干；用5 mL丙酮冲洗各平底烧瓶内的干试样，将所洗的溶液分别移人2 mL自动器样品瓶中，用气相色谱（分析条件同1.2.1）测定每个处理的毒死蜱残留量。毒死蜱去除效果以去除率表示，计算公式如下：

去除率/%=（无处理量-残留量）/无处理量×100[14]

1.2.3 3种食品添加剂不同处理时间对毒死蜱的去除效果 根据1.2.2得出3种食品添加剂的最佳处理浓度，同时设1个清水对照，取该处理浓度的3种食品添加剂和对照清水各2 000 mL，分别放入毒死蜱残留量为17.72 mg/kg的上海青叶30 g；每种食品添加剂均设10、20、30 min等3个处理时间，每个处理重复3次；然后每个处理取样、毒死蜱残留量测定及去除效果计算方法同1.2.2。

1.2.4 3种食品添加剂对不同残留量毒死蜱的去除效果 根据1.2.2得出3种食品添加剂的最佳处理浓度，取该处理浓度的3种食品添加剂和对照清水各3份，每份2 000 mL，分别放入毒死蜱残留量为7.90、17.72、35.37 mg/kg的上海青叶30 g，浸泡时间取1.2.3中3种食品添加剂的最佳处理时间；每个毒死蜱残留量为1 个处理，每个处理重复3次；然后每个处理取样、毒死蜱残留量测定及去除效果计算方法同1.2.2。

1.3 数据统计与分析

在DPS v7.05数据处理系统软件上，利用双因素试验统计分析法和Tukey HSD检验法，分别对3种食品添加剂（A因素）在不同处理浓度（B因素）、不同处理时间（C因素）及对不同残留量毒死蜱（D因素）的去除效果进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 3种食品添加剂不同处理浓度对毒死蜱的去除效果

β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂不同处理浓度对毒死蜱去除效果的双因素方差分析（表1）和差异显著性多重比较（图1）结果显示，食品添加剂种类和处理浓度对毒死蜱的去除效果均存在极显著影响（p<0.01），同时添加剂种类与处理浓度也存在极显著互作效应（p<0.01）。β-环糊精在0.5 g/L时对毒死蜱的去除效果最好（71.00%），0.1 g/L的去除效果位居其次，1.0 g/L的去除效果最差，3个处理间的去除效果均存在显著差异。碳酸氢钠也在0.5 g/L时对毒死蜱的去除效果最好（64.26%），0.1 g/L的去除效果位居其次，1.0 g/L的去除效果最差，3个处理间的去除效果均存在显著差异。活性碳同样是在0.5 g/L时对毒死蜱的去除效果最好（56.86%），显著高于其他2个处理；0.1、1.0 g/L的去除效果均位居其次（42.33%和44.41%），相互间差异不显著。相比之下，清水对照对毒死蜱的去除效果相对较差，仅为19.21%，与3种食品添加剂的差异明显。

2.2 3种食品添加剂不同处理时间对毒死蜱的去除效果

β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂不同处理时间对毒死蜱去除效果的双因素方差分析（表2）和差异显著性多重比较（图2）结果显示，食品添加剂种类和处理时间对毒死蜱的去除效果均存在极显著影响（p<0.01），同时添加剂种类与处理时间也存在极显著互作效应（p<0.01）。β-环糊精在30 min时的去除效果最好（84.23%），显著高于其他2个处理；10、20 min的去除效果位居其次，相互间差异不显著。碳酸氢钠也在30 min时的去除效果最好（67.72%），20 min的去除效果位居其次，10 min的去除效果稍差。活性碳同样是在30 min时的去除效果最好（61.87%），20 min的去除效果位居其次，10 min的去除效果最差，3个处理间的去除效果均存在显著差异。相比之下，清水对照在10～30 min的去除效果均不理想，最高仅为24.68%，明显低于3种食品添加剂。

2.3 3种食品添加剂对不同残留量毒死蜱的去除效果

根据2.1和2.2的分析结果，β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂（0.5 g/L、30 min）对不同浓度毒死蜱去除效果的双因素方差分析（表3）和差异显著性多重比较（图3）结果显示，食品添加剂种类和毒死蜱残留量对毒死蜱的去除效果均存在极显著影响（p<0.01），同时添加剂种类与毒死蜱残留量也存在极显著互作效应（p<0.01）。毒死蜱残留量为7.90 mg/kg时，β-环糊精的去除效果最好，达68.47%，显著高于其他2种食品添加剂和清水对照；碳酸氢钠和活性碳的去除效果位居其次，相互间差异不显著；清水对照的去除效果最差，仅为22.41%。毒死蜱残留量为17.72 mg/kg时，活性碳的去除效果最好，达78.87%；β-环糊精的去除效果位居其次；再次是碳酸氢钠；清水对照的效果最差，与3种食品添加剂差异显著。毒死蜱残留量为35.37 mg/kg时，也是活性碳的去除效果最好，达69.55%，显著高于其他2种食品添加剂和清水对照；β-环糊精和碳酸氢钠的去除效果位居其次，相互间差异不显著；清水对照的去除效果依然最差，仅为26.68%。

3 讨论与结论

食品添加剂因其具有较好的安全性，目前已应用于去除农产品中的农药残留，如曹委等[15]发现叶面喷施50 mg/L或100 mg/L的壳聚糖可有效降低菠菜（Spinacia oleracea L.）中毒死蜱的残留量；刘红玉等[16]发现高铁酸钾在600 mg/L时对菠菜中毒死蜱农药的降解效果最好。本研究探讨了β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3种食品添加剂对叶菜类蔬菜上海青中毒死蜱残留的去除效果，结果表明，食品添加剂种类、处理时间、处理浓度和毒死蜱残留量对毒死蜱的去除效果均存在极显著影响，同时添加剂种类与处理时间、添加剂种类与处理浓度及添加剂种类与毒死蜱残留量也存在极显著互作效应；3种食品添加剂均在处理浓度为0.5 g/L、处理时间为30 min时对毒死蜱的去除效果最好；在毒死蜱低残留量时，推荐优先使用β-环糊精，其次考虑使用碳酸氢钠和活性碳；在毒死蜱中残留量时，推荐优先使用活性碳，其次考虑使用β-环糊精和碳酸氢钠；在毒死蜱高残留量时，推荐优先使用活性碳，而碳酸氢钠和β-环糊精的去除效果较差，不推荐使用。与其他文献报道食品添加剂的用量相比，本研究中3种添加剂的最适浓度适中，较为安全。同时，本研究中3种食品添加剂对毒死蜱去除效果均随着处理浓度的上升呈现先上升后下降的趋势，出现这种现象可能是因为食品添加剂达到一定浓度后，对毒死蜱的去除效果达到饱和，后由于溶液中浓度过高，反而加强了叶片对毒死蜱的吸收，使食品添加剂对毒死蜱的去除效果下降[17]，但具体原因需进一步明确。

食品添加剂用于蔬菜采后的农残去除，在实践应用中，其处理时间长短直接影响着产品的推广应用。陆文玉等[18]研究叶菜类餐前处理与农药残留关系，结果表明要使青菜（Brassica chinensis var chinensis）、生菜（Lactuca sativa）中的乐果农药残留去除率达52.7%，餐前需用清水浸泡30 min；蒋红英等[19]的研究结果发现要使娃娃菜（Brassica rapa pekinensis）中毒死蜱等8种有机磷和菊酯类残留农药消解率达40%，需用臭氧水消解30 min。本研究中，β-环糊精、碳酸氢钠和活性碳等3食品添加剂的最适处理时间是30 min，此处理时间与陆文玉等[18]、蒋红英等[19]研究的处理时间均比较长，不利于推广；同时由于蔬菜的根、茎、叶等不同组织对毒死蜱的吸收能力不同[20]，后续有必要进一步扩大此3种食品添加剂的实验浓度范围，优化处理时间，并明确它们对上海青等叶菜类蔬菜不同组织上毒死蜱残留量的去除效果及生理生化水平的影响，为蔬菜及其他农产品采后的农残去除提供技术支持。

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