张献领,王 丽
(1. 安徽科技学院 食品药品学院,安徽 凤阳 233100;2. 安徽农业大学 茶与食品科技学院,安徽 合肥 230036)
加工贮藏方式对蔬菜中有机磷农药残留量的影响
张献领1,2,王 丽1*
(1. 安徽科技学院 食品药品学院,安徽 凤阳 233100;2. 安徽农业大学 茶与食品科技学院,安徽 合肥 230036)
目的:研究生菜、四季青两种蔬菜在不同的加工贮藏方式下有机磷农药的残留情况。方法:采取清洗、烹调、贮藏三种方式处理含有有机磷农药的蔬菜,通过酶抑法测定其抑制率。结果:贮藏方式对蔬菜中有机磷农药的去除无明显影响,清洗和烹调方式对农药残留的去除效果明显。在清洗方式中,去除农残效果的顺序为碱水浸泡清洗>洗涤液清洗>盐水浸泡清洗>清水清洗;在烹调方式中,去除农残效果的顺序为热水烫漂>沸水煮>炒。结论:清洗和烹调方式对蔬菜中有机磷农药残留的影响较大,贮藏方式对有机磷农药影响不大。
加工贮藏方式;蔬菜;有机磷;农药残留
农药作为重要的农业生产中重要的资料,在生产中对病、虫、草害的防治中起到了十分重要的作用,给人类带来了巨大的经济效益。近年来随着农产品种类和栽培方式的改变,原本被忽视的病虫草害日趋严重,随着病虫抗药性的不断上升,导致用药量和用药次数不断增加。其中有机磷农药的使用较为广泛,不按用药规范使用农药,滥用农药导致大部分的农产品农药残留超标,严重影响人们的身体健康,阻碍了农业的健康发展[1]。为提高农产品产量和对病虫害的防治,农药等化学品的大量使用,且由于农户施药行为的不科学等,农药残留成为威胁农产品品质安全供给的重要因素[2-3]。
在贮藏加工过程中,有机磷农药依然会残留在蔬菜中,有机磷农药在蔬菜中的残留量和大多数家庭日常生活中的习惯有直接的关系,与蔬菜的清洗、烹饪和贮藏方式都有密切的关系[4]。本研究主要从生菜、四季青两种蔬菜的贮藏加工的主要过程入手,通过不同的清洗、烹调、贮藏方式处理蔬菜,比较不同的贮藏加工方式对蔬菜中敌敌畏、氧化乐果、稻丰散三种有机磷农药残留量的影响,旨在为蔬菜的贮藏加工方式提供参考依据。
1.1 材料与试剂
1.1.1 原料与试剂 原料:生菜、四季青购置于凤阳好又多超市;试剂:5,5′-硫硝基苯甲酸(DTNB)为沃凯试剂,质量分数为99.0%;乙酰胆碱酯酶(AChE)(C3389型,500 U/mL,Sigma公司);磷酸氢二钾,磷酸二氢钾,硫代乙酰胆碱,碳酸钠,氯化钠,均为分析纯;敌敌畏, 氧化乐果 稻丰散(浓度均≥99.9%)购买于国家标准物质中心;试验用水均为蒸馏水。
1.1.2 主要仪器与设备 AL204分析天平(梅特勒—托利多仪器有限公司),SHY-2A水浴恒温振荡器(江苏金坛市金城国胜实验仪器厂),754P型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司),HH-6型数显恒温水浴锅(金坛市金城国胜实验仪器厂),海尔bcd-205f冰箱(青岛海尔电冰箱股份有限公司),101C-3B电热鼓风干燥器(上海实验仪器总厂),KQ5200DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),PNⅡ型电动喷雾器(武汉药科新技术开发有限公司)。
1.2 蔬菜的加工贮藏试验设计
1.2.1 蔬菜处理 将市购的新鲜蔬菜摘除蔬菜梗,剪掉叶脉不均匀的菜叶,洗去蔬菜表面的尘土、杂草等异物,将蔬菜叶面均匀的部分作为试验用菜。用1%浓度的农药样液喷洒在蔬菜表面(3 mL/100 g),并在自然状态下晾干[5]。
1.2.2 清洗试验 (1)清水清洗:准确称取处理的蔬菜15 g,将蔬菜均匀展开,用2 L蒸馏水分别在清洗5、10、15 min,沥干水分,待测[6]。(2)洗涤液清洗:称取处理的蔬菜15 g, 用2 L洗涤剂溶液(加入10 mL洗涤剂)浸泡清洗,分别在清洗5、10、15 min,沥干水分,待测。(3)碳酸钠液浸泡清洗:称取处理的蔬菜15 g, 将蔬菜均匀展开,用2 L水中分别加入20 g、50 g、80 g Na2CO3的溶液中浸泡清洗,分别在清洗5、10、15 min,沥干水分,待测。(4)氯化钠水浸泡清洗:称取处理的蔬菜15 g,将蔬菜均匀展开,用2 L水中分别加入20 g、50 g、80 g NaCl的水溶液浸泡清洗,分别在清洗5、10、15 min,沥干水分,待测。
1.2.3 烹调试验 (1)沸水煮:准确称取处理的蔬菜30 g,将蔬菜均匀展开,放入2 L已经沸腾的水中,保持温度,分别煮1、3、5 min,沥干水分待测。(2)热水烫漂:准确称取处理的蔬菜30 g,将蔬菜均匀展开,用2 L 60 ℃热水浸泡,分别在浸泡1、3、5 min,沥干水分待测。(3)炒:准确称取处理的蔬菜30 g,将蔬菜均匀展开,放入锅中翻炒,分别在炒1、3、5 min,沥干水分待测[7]。
1.2.4 贮藏试验 (1)常温贮藏:准确称取处理的蔬菜45 g,将蔬菜均匀展开,放置室内阴凉处贮藏,分别贮藏2、4、6 d,沥干待测。(2)冰箱冷藏:准确称取处理的蔬菜45 g,将蔬菜均匀展开,放置冰箱内冷藏保存,分别贮藏2、4、6 d,待测。
1.3 有机磷农药抑制率的测定
称取2 g 经过处理的蔬菜,剪成1 cm大小的叶片,加入10 mL缓冲液,震荡1 min,静置5 min后,过滤取滤液,然后用滤液器取滤液5 mL待用。取带盖试管A、B两支,A管准确加入5 mL pH 8.0缓冲液(称取11.9 g无水磷酸氢二钾与3.2 g磷酸二氢钾,用1000 mL蒸馏水溶解,震荡摇匀),用移液器加入0.2 mL显色剂(160 mg二硫代硝基苯甲酸(DTNB)和15.6 mg碳酸氢钠,用20 mL配备的缓冲溶液溶解)以及0.2 mL酶液,震荡摇匀后于37 ℃环境下静置15 min,然后加入0.1 mL底物(准确称取25.0 mg硫代乙酰胆碱,加3.0 mL蒸馏水溶解,摇匀后置于4 ℃冰箱保存备用)摇匀,立即用分光光度计测定其反应3 min前后吸光度值,并记录下来,其吸光度变化值记为ΔA0[8-9]。B管中加入5 mL样品提取液代替缓冲液,其他操作与对照组相同,用分光光度计测定其反应三分钟前后吸光度变化值,其吸光度变化值记为ΔAt。
抑制率的计算公式如下:
式中:ΔA0—对照溶液反应三分钟吸光度的变化值 ΔAt—样品溶液反应三分钟吸光度的变化值
1.4 统计分析方法
用Excel 2007计算平均值及标准偏差。
抑制率越高表明蔬菜中农残含量越高,在加工贮藏处理之前,对稻丰散、敌敌畏、氧化乐果浸泡过的生菜、四季青做了抑制率的测定,结果表明,所有浸泡过的蔬菜中有机磷农药对酶的抑制率都达到了100%。
2.1 清洗方式对蔬菜中有机磷农药的影响
2.1.1 清水清洗对蔬菜中有机磷农药的影响 从表1可以看出清水清洗后生菜及四季青中三种有机磷农药均出现了下降的趋势,在清洗15 min后,生菜和四季青中三种有机磷农药对酶的抑制率在50%左右,均有明显的抑制效果。在清洗过程中对不同农药的清洗后的抑制率表明,对敌敌畏的清洗去除效果较其它两种有机磷农药效果要好。
表1 清水清洗后有机磷农药对酶的抑制率
2.1.2 洗涤液清洗对蔬菜中有机磷农药的影响
表2 洗涤液清洗后有机磷农药对酶的抑制率
从表2看出在清洗15 min后,洗涤液清洗后,生菜和四季青中抑制率明显下降,降至30%左右,农残含量下降明显,并且比直接用清水清洗的效果要好。
2.1.3 Na2CO3水清洗对蔬菜中有机磷农药的影响 从表3看出,Na2CO3水清洗后,蔬菜中三种有机磷农药对酶抑制率主要和Na2CO3水清洗的浓度及清洗时间相关。随着碱液浓度的增加和清洗时间的延长三种有机磷农药对酶的抑制率呈下降趋势,说明采用浓度较高4%浓度的Na2CO3在清洗效效果方面比低浓度Na2CO3效果明显。在三种不同的有机磷农药在清洗过程中发现采用Na2CO3经过清洗之后敌敌畏酶的抑制率下降较其它两种农药下降较多,稻丰散在清洗过程中酶的抑制率较氧化乐果下降较多,因此比较中发现稻丰散在采用Na2CO3清洗过程较氧化乐果易于清洗去除。
表3 Na2CO3水浸泡清洗后有机磷农药对酶的抑制率
2.1.4 盐水清洗对蔬菜中有机磷农药的影响 从表4可以看出盐水清洗后蔬菜中三种有机磷农药对酶抑制率均呈下降趋势。4%盐水清洗15 min时生菜中氧化乐果对酶抑制率下降至26.37%,四季青中敌敌畏对酶的抑制率下降至23.29%,总体上随着盐水浓度的增加,三种有机磷农药对酶抑制率显著下降,4%盐水对三种有机磷农药去除效果最好。
表4 盐水浸泡清洗后有机磷农药对酶的抑制率
综上可知,四种清洗方式中,所有清洗方式对蔬菜中有机磷农药都有一定的去除效果,去除农残效果的顺序为:碱水浸泡清洗>洗涤液清洗>盐水浸泡清洗>清水清洗,其中4%碱液浸泡是清洗时最佳的去农残方式。
2.2 烹调方式对蔬菜中有机磷农药的影响
2.2.1 沸水煮对蔬菜中有机磷农药的影响 从表5可以看出沸水煮后蔬菜中有机磷农药的抑制率呈下降趋势。处理5 min后,就生菜而言,稻丰散对酶的抑制率下降到32.41%,四季青中稻丰散对酶的抑制率下降到34.2%。试验所用三种有机磷农药中,对稻丰散的清洗效果较明显,表明稻丰散在煮沸后农药残留减少较多。
表5 沸水煮后有机磷农药对酶的抑制率
2.2.2 热水烫漂对蔬菜中有机磷农药的影响
表6 热水烫漂后有机磷农药对酶的抑制率
表6可以看出热水烫漂后蔬菜中三种有机磷农药对酶的抑制率呈下降趋势。对生菜而言,处理5 min后,稻丰散对酶的抑制率降至29.96%,四季青中稻丰散对酶的抑制率降至32.07%。试验所采用的三种有机磷农药中,热水烫漂对稻丰散的去除效果较敌敌畏和氧化乐果明显。
2.2.3 炒对蔬菜中有机磷农药的影响 从表7可知炒后蔬菜中三种有机磷农药对酶的抑制率呈下降趋势。但随着时间的增长,有机磷农药对酶的抑制率有一定的下降。生菜中稻丰散对酶抑制率降至83.41%,四季青中稻丰散对酶的抑制率降至80.12%。
表7 炒后有机磷农药对酶的抑制率
综上可知,采用的三种烹调方式中,所有烹调方法对有机磷农药都有一定的去除效果,有机磷农药对酶的抑制率大小分别为热水烫漂<沸水煮<炒。其中,炒对蔬菜中有机磷农药影响不大,而沸水烫漂较其他方法对有机磷农药去除效果明显,就生菜而言,其抑制率平均下降10.94%/ min,四季青中有机磷对酶抑制率平均下降10.74%/ min。
2.3 贮藏方式对蔬菜中有机磷农药的影响
2.3.1 常温贮藏对蔬菜中有机磷农药的影响 从表8可以看出常温贮藏后蔬菜中三种有机磷农药对酶的抑制率的呈下降趋势但不明显。就生菜而言,敌敌畏对酶抑制率下降至84.29%,四季青中氧化乐果对酶抑制率下降至85.27%。
表8 常温贮藏后有机磷农药对酶的抑制率
2.3.2 冰箱冷藏对蔬菜中有机磷农药的影响 从表9可以看出冰箱冷藏后蔬菜中三种有机磷农药对酶抑制率的下降不明显。就生菜而言,氧化乐果对酶的抑制率下降至86.37%,四季青氧化乐果对酶的抑制率下降至87.27%。
表9 冰箱冷藏后有机磷农药对酶的抑制率
综上得出,常温贮藏和冰箱冷藏对有机磷农药都有一定的去除效果,但是去除效果不显著。两种贮藏条件下,有机磷农药对酶的抑制率变化很小,其中,常温贮藏有机磷农药对酶抑制率下降2.33%/d,冰箱冷藏抑制率下降2.03%/d,相比较而言,常温贮藏下降率较大。
对生菜、四季青两种蔬菜在不同的加工储藏方式的农残情况进行研究,试验采用的三种加工贮藏方式中,处理方式都有一定的去农残效果,但去除效率不一样。实验结果表明:贮藏方式对蔬菜中有机磷农药的去除无明显影响,清洗和烹调方式对农药残留的去除效果明显。在清洗方式中,去除农残效果为碱水浸泡清洗较其他三种方式去除农残效果好,其中清水清洗效果稍差;在烹调方式中,去除农残效果的顺序为热水烫漂、沸水煮、炒。表明清洗和烹调方式对蔬菜中有机磷农药残留的影响较大,贮藏方式对有机磷农药影响较小。
碱水浸泡清洗对酶的抑制率最小,去农残效果最明显,这与农药的相关结构及性质有很大的关系,主要是有机磷农药结构中的磷酯键在碱性条件下更为不稳定的原因[10]。因此,在实际去除农药残留过程中,应充分根据农药残留的种类及结构和清洗方式来选择合适的降解方法,如碱水浸泡和热水烫漂相结合的方法联合去蔬菜中的农药残留。
[1]刘畅.血清胆碱酯酶的分离纯化及其在农药残留快速检测中的应用[D].武汉:华中农业大学,2005.
[2]侯博.茶农对农药残留的认知及其影响因素研究[J].安徽科技学院学报,2012,26(2):100-105.
[3]王志威,张海,侯博.农户农药施用行为认知与决策研究[J].安徽科技学院学报,2014,28(1):108-115.
[4]梁一博,谭兴和,胡望资,等.蔬菜中农药残留降解方法研究进展[J].食品研究与开发,2015(6):135-138.
[5]曹鹏英,韩丽君,潘灿平,等.茂农产品加工过程对农药残留去除的影响[J].农药影响[J].食品与发酵工业,2016,1(42):200-204.
[6]姜露,叶麟,杨雪,等.6不同前处理对植物酯酶抑制法检测蔬菜中有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的影响[J].食品与发酵工业,2016,1(42):200-204.
[7]田憬若,陈文,张长江,等.不同前处理方法对蔬菜中有机磷农药残留检测的影响[K]:现代食品科技,2013,29( 3):664-667.
[8]王文,刘瑾,盛伟楠,等.采用酶抑制法检测大蒜中农药残留的改进方法[J].食品科学,2013,34(12):135-139.
[9]郭迎卫.有机磷农药在菠菜中残留测定方法研究[J].现代农药,2005,4(1):19-22.
[10]叶英,索有瑞,韩丽娟,等.臭氧和碱水降解枸杞中四种有机磷农药残留技术对比研究[J].食品工业科技,2014,35(4):101-104.
(责任编辑:李孟良)
Effect of Processing and Storage on Organophosphorus Pesticide Residue in Vegetable
ZHANG Xian-ling1,2, WANG Li1*
(1. College of Food and Drug, Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100, China;2.College of Tea & Food Science and Technology, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China)
Objective: The organophosphorus pesticide residues in lettuce and Ilex chinenses were studied when the two vegetables were processed and stored in different manners. Methods: The vegetables containing organophosphorus pesticide were deat with cleaning, cooking and storage, and then the inhibition ratios were determined by enzyme inhibition method. Results: Storage method had no significant effect on organophosphorus pesticides in vegetables, but cleaning and cooking methods had significant effect on them. The results showed the order for removing pesticide residues were alkaline water immersion cleaning> liquid detergent cleaning>clear water cleaning and hot water blanching> boiling water cooking>stir-frying. Conclusion: The storage and cleaning methods had great influence on organophosphorus pesticide residues in the vegetables, but the storage method had little influence on them.
Processing and storage; Vegetable;Organophosphorus pesticide;Pesticide residue
2016-04-21
国家自然科学基金(31201369);安徽科技学院自然科学研究项目(ZRC2014395);安徽科技学院农产品加工与贮藏工程重点学科项目(AKZDXK2015B04);2015年校级稳定人才基金。
张献领(1985-),男,河南省中牟县人,在读硕士研究生,助教,主要从事烹饪科学与加工工艺研究。*通讯作者:王丽,副教授,E-mail:wangle@ahstu.edu.cn。
TS207.5
A
1673-8772(2016)06-0058-06