苏群山
摘要 采用高效液相色谱仪检测法,以毒死蜱杀虫剂为材料,从贮藏条件、洗涤方式两方面探讨了去除蔬菜中农药残留的有效方法。结果表明,半衰期均小于3 d;在室温(20 ℃)条件下,生菜和黄瓜贮藏2 d后农药消除率为33.4%~38.2%,4 d后消除率均达48.0%以上;冰箱(4 ℃)贮藏4 d后消除率为24.8%~31.0%,比室温贮藏2 d后的消除率稍差,由此建议消费者采用室温贮存蔬菜1~2 d,之后采用冰箱(4 ℃)贮存的蔬菜储存方式;采用日常洗涤蔬菜的5种处理方法,即流水、洗洁精、精盐、面粉、白酒的溶液洗涤,蔬菜中毒死蜱的去除率分别为45.9%~51.0%、45.9%~54.0%、41.6%~45.5%、67.9%~75.0%、62.4%~69.0%,5种处理方法中,面粉溶液洗涤去除蔬菜中毒死蜱的效果最佳。研究表明,毒死蜱在蔬菜中消解速率较快,采用室温和冰箱贮存相结合的方法既能降低农药残留又能保证蔬菜新鲜度,在此基础上利用面粉溶液洗涤蔬菜可以去除其中大部分残留农药。
关键词 毒死蜱;降解动态;贮藏条件;洗涤方式;去除率
中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)23-0082-03
Abstract The removal methods of chlorpyrifos in vegetables were investigated using high performance liquid chromatography(HPLC).Lettuce and cucumbers were selected as representative vegetables.The results showed that the removing rate of pesticide was from 33.4% to 38.2% after storage in room temperature(20 ℃)for 2 d,while it was above 48.0% after 4 d at the same conditions.Meanwhile,the removing rate was ranged from 24.8% to 31.0% after storage for 4 d under refrigerator(4 ℃),it was lower than that in room temperature for 2 d,so it was advised that consumers store vegetables 1~2 d under the room temperature first,then transfer to refrigerator for removing pesticides quickly and keeping the vegetable fresh.In five washing methods of vegetables,including water,detergent,salt,flour and liquor solution,the removal rates of chlorpyrifos were ranged between 45.9%~51.0%,45.9%~54.0%,41.6%~45.5%,67.9%~75.0% and 62.4%~69.0%,respectively,and flour solution was proved to be the best method to remove pesticide.In conclusion,the degradation rate of chlorpyrifos in vegetables was fast,storage combined room temperature and refrigerator was better for pesticide removal and kept the vegetable fresh,then wash the vegetable with flour solution could remove the most of chlorpyrifos in vegetables.
Keywords chlorpyrifos;degradation dynamic;storage condition;washing method;removal rate
農药在蔬菜生产过程中普遍使用,导致蔬菜中的农药残留问题日益突出[1-2]。毒死蜱(chlorpyrifos)是一种广谱性有机磷杀虫剂,具有触杀、胃毒、熏蒸作用,其高效、低毒的优势被认为是取代高毒、高残留甲胺磷的理想品种。目前,毒死蜱是全球应用最广泛的5种杀虫剂之一,使用量和应用范围仍在不断扩大[3]。毒死蜱属中等毒性,对眼睛有轻度刺激,对皮肤有明显刺激[4]。近年来的环境毒理学研究发现,毒死蜱对生态环境具有潜在的危险性;还有研究认为,毒死蜱具有干扰内分泌的功能,可导致神经元损伤、学习记忆能力降低、信息加工和认知功能缺陷;许多国家对毒死蜱在蔬菜中的最高残留限量的规定也变得越来越严格,并由此造成贸易壁垒问题[5-9]。因此,研究毒死蜱在蔬菜中的消除动态及去除方式意义重大。
关于毒死蜱在蔬菜中的消解动态及去除研究已有报道。吴 华等[10]研究了毒死蜱在豆角、辣椒和土壤中的残留动态。张 锐等[11]则比较了不同洗涤处理对叶菜中农药残留的去除效果,研究结果表明,毒死蜱在不同蔬菜中具有不同的消解动态,蔬菜前处理方式对毒死蜱的去除效果影响显著。但是,该报道中并未对不同蔬菜中毒死蜱的残留动态做系统性研究,也未向消费者提供食用蔬菜前在储藏和洗涤方面减少农药残留的合理性建议。本文以叶菜类蔬菜生菜、瓜果类蔬菜黄瓜为材料,以毒死蜱为研究对象,通过食用前贮藏和洗涤处理环节,为消费者提供安全食用蔬菜的理论及试验依据。endprint
1 材料與方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试作物。生菜(意大利全年耐抽薹);小黄瓜(碧玉2号),单独地块种植,生长期间不施任何农药。
1.1.2 药剂与试剂。毒死蜱标准品,纯度97.03%;毒死蜱乳油,48%;均由山东翰生生物技术有限公司提供。硅胶,200~300目(105 ℃灼烧4 h备用);无水硫酸钠、饱和氯化钠(纯度99.5%)、甲醇、二氯甲烷、丙酮、正己烷等试剂均为分析纯。蓝月亮天然茶清洗洁精、精盐、雪原白酒(酒精度:30% vol)、面粉等均为市售产品。
1.1.3 主要仪器。LC-10A型高效液相色谱仪,配紫外检测器(中国苏州岛津公司);RE-52C旋转蒸发仪(巩义市予华仪器有限责任公司);THZ-82荣华水浴恒温振荡仪(江苏荣华仪器制造);JA5003N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司);SHB-B88循环水式多用真空泵(郑州市长城科技工贸有限公司);KQ5200B超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);美的250 W搅拌机(美的集团)。
1.2 试验方法
1.2.1 贮藏条件对蔬菜中毒死蜱的去除效果。对照区的蔬菜采摘后,用毒死蜱(浓度1.6 mg/kg)均匀浸泡3~5 s,自然阴干。然后将农药处理后的生菜、黄瓜分别等量分为2份,分别在室温(20 ℃)和冰箱(4 ℃)条件下贮藏。采样时间为2 h、1 d、2 d、4 d,每种蔬菜取样后将其切碎,捣碎后待用,重复测定3次。
1.2.2 洗涤方式对蔬菜中毒死蜱的去除效果。将在1.2.1 中农药处理并阴干的蔬菜,分别用洗洁精溶液(2 mL/L)、精盐溶液(4 g/L)、面粉溶液(5 g/L)、白酒溶液(12 mL/L)和流水,均匀洗涤 1 min,最后均用清水冲洗20 s。洗涤处理后的蔬菜在自然条件下阴干,切碎,充分混匀放入搅拌机中粉碎,制成待测样品。重复测定3次。计算毒死蜱去除率:
去除率(%)=(对照试验农药检测量-试验组农药检测
量)/对照试验农药检测量×100[12-13]
1.3 分析方法
1.3.1 提取。精确称取20.0 g搅碎试样置于锥形瓶中,加入100 mL丙酮后振荡60 min(100 r/min),减压抽滤,残渣用30 mL丙酮冲洗2次,滤液收集在平底烧瓶中,35 ℃下将丙酮旋蒸近干,并用N2吹干残余丙酮,得提取液。
1.3.2 萃取、净化条件。将1.3.1中的提取液转移至溶积为500 mL分液漏斗中,加入50 mL的饱和氯化钠溶液,用正己烷(50 mL×2)萃取。合并有机相,在40 ℃下旋转蒸发至近干,用氮气吹干残余水分等杂质。用5 mL正己烷定容蒸干液,待净化。
采用层析柱净化,柱内径为0.5 cm,层析柱中装填40 cm的硅胶(105 ℃烘烤4 h以上)。首先用3倍于硅胶体积的正己烷活化硅胶层析柱(5 g,200~300目);待液面与硅胶面平齐后,用40 mL淋洗剂(正己烷∶二氯甲烷=85∶15,v/v)预淋洗,加入待净化样品,用50 mL上述淋洗剂洗脱,收集淋洗液,旋转蒸干溶剂,加入5 mL甲醇定容,待HPLC测。
1.3.3 色谱条件。液相色谱柱为C18反相色谱柱(Φ240×4.60 mm,5 μm;)流动相为甲醇(V)∶水(V)=90∶10;流速为1.0 mL/min;进样量为20 μL;柱温为室温;检测波长为238 nm;毒死蜱保留时间为4.783 min,用外标法峰面积定量。
1.3.4 数据处理。所有数据处理、统计分析和作图均采用Excel 2010软件。
1.4 样品检测方法验证
1.4.1 标准曲线绘制。准确配制1 000 mg/kg毒死蜱标准溶液母液,用甲醇逐步准确稀释成系列浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/kg的标准工作溶液,由低浓度到高浓度,依次用高效液相色谱仪检测,以响应值A(峰面积)为纵坐标,毒死蜱质量浓度为横坐标,绘制标准曲线。
1.4.2 回收率试验。取对照区生菜、黄瓜样品,分别进行毒死蜱添加回收率试验。2种蔬菜的添加水平分别为10 mg/kg和2 mg/kg毒死蜱标准溶剂各1 mL。分别按照1.3 中的样品前处理方法处理和HPLC检测条件,测定毒死蜱的添加回收率和相对标准偏差(RSD)。每个添加水平重复3次。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
结果表明,毒死蜱在0.1~10.0 mg/kg范围内,峰面积与质量浓度呈线性关系。回归方程为Y=567.41X+629.62,R2=0.996 8,线性关系良好。
2.2 添加回收率试验
添加回收率试验结果(表1)表明,毒死蜱在生菜中的回收率为89.2%~96.2%,RSD为2.6%~3.9%;在黄瓜中的回收率为90.1%~98.0%,RSD为2.1%~3.4%;毒死蜱在蔬菜中的平均回收率在89.2%~96.3%之间。以3倍信噪比(S/N)确定仪器的最小检出限量(LOD)为2×10-11 g,以最低添加水平计算,毒死蜱在生菜和黄瓜中的最低检测浓度均为0.1 mg/kg。结果表明,该试验方法精密度、准确度及灵敏度良好,适用于毒死蜱残留分析的要求。
2.3 贮藏条件对蔬菜中毒死蜱的去除效果
试验结果表明,在室温(20 ℃)和冰箱(4 ℃)贮存条件下,第1、2、4天时蔬菜中毒死蜱的消除率分别为5.3%~23.0%、11.2%~42.7%,随贮藏时间的延长,蔬菜中毒死蜱消解率增加。在室温(20 ℃)条件下,蔬菜贮藏2 d后其中的农药消除率为33.4%~38.2%,4 d后农药消除率均达到48.0%以上;冰箱(4 ℃)贮藏4 d后消除率为24.8%~31.0%,比室温贮藏2 d后的消除率稍差(图1)。endprint
关于貯藏条件对蔬菜中农药的去除研究已有报道。刘振龙等[1]发现存储时间越久、温度越高,小白菜中毒死蜱残留量下降越快,26 ℃存储3 d后,残留下降17.3%。不同温度处理,消解效果差异显著,26 ℃处理和4 ℃处理相比,前者毒死蜱残留消解率大。由此可见,毒死蜱的分解速率与储藏温度、时间密切相关。另据报道,青菜中有毒物质亚硝酸盐含量随存放时间延长先降低后增加,存放超过24 h后,亚硝酸盐含量开始增加,因而存放时间不宜过长[14]。
考虑蔬菜室温(20 ℃)下新鲜度的保持弱于冰箱(4 ℃)条件,消费者对于即食类蔬菜可以置于室温条件下贮藏,而对于不便购买蔬菜的群体来讲,蔬菜在4 ℃条件下,可以消除部分残留农药且更能保持新鲜度。由此建议消费者可选择室温贮藏1~2 d,之后进行冰箱贮藏。
2.4 洗涤方式对蔬菜中毒死蜱的去除效果
不同洗涤方式对蔬菜中农药残留量的影响存在差异,试验结果(图2)表明,施药后的蔬菜分别用流水冲洗、洗洁精溶液、精盐溶液、面粉溶液、白酒溶液洗涤处理,生菜中毒死蜱的去除率为41.6%~67.9%,黄瓜中的去除率为45.5%~75.0%。黄瓜中毒死蜱去除效果比生菜好,这可能是由于生菜叶表面积很大,叶子表面褶皱较多,导致残留较多;而黄瓜果实表面积小,表面蜡质,毒死蜱容易去除。
家庭最常用的蔬菜洗涤方式——流水冲洗对生菜和黄瓜中的毒死蜱去除率为45.9%~51.0%,与洗洁精洗涤的去除率(45.9%~54.0%)相近。白酒和面粉溶液洗涤对毒死蜱去除率分别高达62.4%~69.0%和67.9%~75.0%,显示出良好的洗涤效果。盐水浸泡是家庭常用的去除残留农药的洗涤方法之一,本次试验结果却表明食盐水溶液清洗的去除效果最差,去除率仅为41.6%~45.5%。总体来说,5种洗涤方式对2 种蔬菜中毒死蜱均显示相同的去除趋势,面粉溶液洗涤效果最佳,对叶菜类和瓜果类蔬菜中毒死蜱的去除率可达 67.9%以上。
关于不同清洗方式对蔬菜中农药去除的研究已有报道。林 旭等[15]研究了流水对香菇中毒死蜱残留的去除效果,发现自来水冲洗15 min,残留去除率达72.6%。张 锐等[11]的研究发现,清水浸泡处理对叶菜农药残留的去除率为19.3%~39.8%,浸泡时间对去除率影响不大。
李俊凯等[16]证明,各种洗涤剂对小白菜中乐果和毒死蜱的去除率分别为41.3%、12.1%~23.2%;洗涤剂对上海青油菜中乐果的去除率为40.0%~63.0%[17]。本试验中,洗洁精溶液洗涤效果稍高于清水洗涤,但考虑洗涤剂属化学试剂,可能引起蔬菜二次污染,所以不建议用洗洁精溶液洗涤蔬菜。
林 旭等[15]研究发现香菇中毒死蜱的去除率随盐水浸泡时间增长而降低,用5%食盐水溶液浸泡5 min,残留去除率达到最大,达57.6%~68.7%。刘振龙[18]研究表明,2%盐水对小白菜中毒死蜱的去除率为38.1%,好于1%和4%盐水,浓度增大时叶片呈腌渍状。但是本试验证明,精盐水溶液清洗对蔬菜中毒死蜱的去除效果最差,去除率仅为41.6%~48.7%,这可能是由于盐的加入,增强了离子强度,降低了农药在水中的溶解性,而使毒死蜱难以去除。
本试验还探究了新颖的洗涤方式,即面粉洗涤和白酒洗涤。试验结果表明,面粉洗涤在蔬菜中去除效率分别比清水和洗洁精洗涤高出22.0%和24.0%,白酒溶液比清水和洗洁精去除效果平均高出15.52%,显示出良好的洗涤效果。这可能是由于面粉中含有 99%的淀粉,黏性较大,可以吸附大量农药;白酒洗涤效果较优,可能与其中乙醇属于有机溶剂,对毒死蜱的高溶解性有关。同时,面粉和白酒作为家庭最常见日用品,可作为家庭去除蔬菜中农药残留的最佳洗涤方式。
3 结论
采用日常洗涤蔬菜的5种处理方法,即清水、洗洁精、精盐、面粉、白酒的溶液洗涤,对叶菜类和瓜果类蔬菜中毒死蜱的去除进行探究。结果表明,洗洁精洗涤效果稍高于清水,面粉溶液(5 g/L)的洗涤效果最好,在蔬菜中去除效率分别比清水和洗洁精洗涤高出22.0%、24.0%。白酒溶液比清水和洗洁精去除效果平均高出15.5%,考虑洗洁精本身是化学品,可能存在残留而引起二次污染,而面粉和白酒溶液同时具有经济、易获得、去除效率高的优点,由此建议最佳洗涤方式是面粉和白酒溶液洗涤。
由此,本文以生菜、黄瓜为材料,进行了如何有效去除采后蔬菜上毒死蜱农药残留的研究,毒死蜱在蔬菜栽培期消解速率较快,采取合理的采收期能够保证毒死蜱残留量符合国家标准;家庭中蔬菜采用室温和冰箱相结合的储存方法,可以降低农药残留并保证蔬菜新鲜度,在此存储基础上,以面粉溶液洗涤蔬菜可有效去除大部分残留农药。以上研究结果,可以为我国无公害生产提供理论依据,以及为广大消费者在蔬菜清洗过程中能更简便有效去除农药残留污染提供技术支持,为我国食品安全做出积极贡献。
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