我国农药残留概况及其在食品加工过程中的去除和转化

饶治，李思红，吕婉铃，刘平丽*

（1.赣东学院，江西 抚州 344000；2.抚州市农业技术推广中心，江西 抚州 344000）

食品安全是当今全球食品生产和供应链中的一个重大挑战。农产品种植和水产养殖中滥用药物造成的化学污染，长期以来一直威胁着农业生产和粮食供应。然而，种植者为追求产量和利润而滥用农药对食品安全构成了长期危害，并影响了农业生产的可持续发展[1]。

水果和蔬菜可以生吃，也可以加工成果汁和零食等产品，这些加工产品具有良好的口味且耐储存，但食品加工却改变了农产品中农药残留的浓度。然而，在现行的农产品质量安全评价体系中，我们常常只评估初级农产品中的农药残留，而忽视了不同加工方式对农药残留的影响[2]。

1 我国农药应用现状

长期以来，农药在农业生产中起着非常重要的作用，能在一定程度上减少病虫害造成的损失。目前，中国已成为世界上农药施用量最大的国家。根据联合国粮食及农业组织的统计，2018年中国农药施用总量高达141万吨，平均每公顷农药施用量为13.07千克。虽然自2014年以来，我国农药的平均施用水平略有下降，但1995年－2018年，我国单位耕地平均农药施用率比世界平均水平高出3.57～5.68倍。

2 果蔬农药残留概况

水果和蔬菜是人们生活中不可或缺的一部分。我国是果蔬生产和消费大国，但果蔬中农药残留的情况并不乐观。2012年－2017年，庞国芳等人分析了从45个重点城市收集的135种超过4万批果蔬的农药残留，其中，81.6%的样本检出残留农药，其中532种农药检出115981次。另外，我国45个重点城市的普查结果显示，30%的单一果蔬中检测到100多种农药，而人们经常食用的一些水果和蔬菜含有更多的农药残留。其中，农药残留量排名前5位的果蔬分别是芹菜（230种）、苹果（206种）、西红柿（206种）、黄瓜（199种）和葡萄（196种）；添加高毒非法农药的七大果蔬分别是芹菜（28种）、苹果（26种）、菠菜（25种）、大蒜（24种）、韭菜（24种）、生菜（23种）和黄瓜（22种），这其中剧毒农药敌敌畏和呋喃丹的检出率较高。

3 加工方法对农药残留的影响

3.1 洗涤

家庭处理和商业生产中多用洗涤方式清除农药残留，它是消除食品中农药残留的最简短、有效的方法。目前，关于洗涤对农产品中农药残留的影响的文献报道很多，统计表明洗涤对农药残留的去除效率主要受农药的溶解度、洗涤方式、温度及时间等影响。有学者研究了李子洗后的农药残留量，发现洗涤后农药残留量减少了22.9%±4.5%，其中溴氰菊酯、l-氯氟氰菊酯、吲哚、啶虫脒和吡虫啉等农药残留减少量与水溶性、水解度呈正相关，与农药的分子量和熔点呈负相关。

3.2 剥离

大多数农药主要残留在农产品的表皮上，去皮可以迅速减少其残留。剥离方法在生产上主要包括：化学剥离（主要是碱液剥离）、机械剥离、蒸汽剥离和冷冻剥离。通过去皮去除农产品中的农药残留主要与农药的性质有关，因为大多数直接应用于水果和蔬菜的亲脂性杀虫剂或杀真菌剂，很容易分布在水果和蔬菜表皮的蜡质层中，具有较小的渗透作用，去皮可以显著减少它们的残留。

3.3 压榨

压榨是生产果汁的基本程序。果汁中的农药残留量主要取决于农药的性质，对于高水溶性、亲水性和极性的农药，它们更容易保留在果汁中，而中等或强亲脂性农药几乎不会转移到果汁中[3]。压榨后农药的残留率与是否含有果皮有关，商业果汁工艺主要使用浓缩果汁，因此果汁中有更多农药残留物。此外，压榨温度也会影响农药的残留量，例如，在超低温或高温压榨下，番茄汁中的农药残留量会大大减少。

3.4 加热

日常生活中使用的烹饪方法通常是煮沸、油炸和烘烤。烹饪过程中的温度变化、水分损失以及时间都会影响农药残留量。虽然加热过程中的热变化可以减少农药残留，但也可能导致一些农药降解为代谢物。干制加工是传统食品保鲜的一种有效途径，它可以通过去除产品中的水分来抑制细菌繁殖和酶分解[4]。从这两种途径，我们能总结出农产品中农药残留量变化的主要原因包括两个方面：一是水分流失引起的残留富集，二是光解和热降解引起的残留降解。

3.5 发酵

发酵是农产品加工中必不可少的一步，其过程更为复杂，涉及微生物的作用。在发酵过程中，微生物吸收一些残留的农药并产生出部分代谢物。例如，在红酒酿造过程中，就常常使用发酵的手段，这时需要将果皮残留物充分浸渍，以便将花青素等物质从果皮转移到发酵的葡萄酒中[5]。然而，浸渍过程中也会产生许多悬浮物质，这些悬浮物质在生产酒精时也会吸附农药有机物而造成农药残留浓度的提高。

4 农药的转化

4.1 作物中农药残留的降解和转化

目前，对水性农药在作物中的降解和代谢的研究还比较成熟。例如，三己二烯酚在黄瓜的根、茎、叶、果实中具有立体选择性降解行为。在田间生长环境中，黄瓜植株中三己二烯醇的降解呈立体选择性，RS对映体的降解速度快于SR对映异构体，SS对映体的降解速度快于RR对映异构体，导致黄瓜植株中SR和RR对映异构体的富集。此外，三唑在黄瓜叶片中的对映异构体富集和立体选择性比根、茎和果实更明显[6]。由此可见，影响植物中农药降解的因素多种多样，我们在研究时应综合考虑这些因素。

4.2 环境中农药的转化

全球农业生产每年使用农药约300万吨，但农药的有效利用率仅占30%～40%，60%～70%的农药残留在土壤、地表水、地下水、大气等环境中。目前，现有数据显示，我国长江、黄河、珠江、淮河、海河等水体中已检测到有机氯农药等持久性有机污染物。农药还通过环境中的非生物和生物途径降解，形成一系列转化物。环境中农药的转化方式很多，主要分为两类：一是光解，即在光的作用下，农药分子发生化学反应；二是水解，这是环境中农药和其他有机污染物降解的主要途径。

5 农药残留检测技术的发展趋势

食品中可能有许多种类的农药残留，对这些有害物质进行定性鉴定和定量检测是食品安全分析检测的关键。随着生物、化学和计算机技术的飞速发展，近年来食品安全检测技术得到了迅速发展，更新的检测设备和产品得到了开发和利用。目前，常规的农药残留检测方法主要有气相色谱/质谱、高效液相色谱/质谱等[7]，这些方法具有良好的灵敏度、准确性和精密度。

测试仪器的小型化和运用快速已成为食品安全检测发展趋势。为了满足便捷的现场检测需求，研究人员已经开发的快速检测仪器包括手持式紫外可见光谱仪、红外/近红外光谱仪和小型拉曼光谱仪。农药快速检测技术要解决的主要问题是提高检测的灵敏度、选择性和稳定性，还有就是开发适合商业化的检测方法。农药残留快速检测的未来发展方向是将快速检测技术与其他新技术相结合，实现高灵敏度、快速化、小型化[8]。此外，应适当更新农药残留快速检测的相关国家标准，以适应行业发展的需要，规范相关市场，为农产品安全提供坚实的支撑。

6 结论

随着人们食品安全意识的提高，果蔬中农药残留的情况也逐渐好转。然而，一些剧毒农药仍然可以在水果和蔬菜中检测到，这些农药残留受到环境的影响或者在加工过程中可能转化为毒性更大的产品。此外，一些叶类蔬菜农药残留污染的风险较高，这可能与它们的性质和农民使用农药的频率有关。清洁和去皮可以显著降低农药残留的风险，但干燥、浓缩、发酵等其他办法很容易将农药转化为其他有毒物质。因此，今后开展食品加工对农药残留影响的研究应该从以下三个方面出发。首先，商业食品生产链是一个复杂的过程，最好是能够从源头遏制农药的使用。二是食品加工业具有多元化特点，地区间差异明显，因此研究人员应该研究不同加工过程中农药残留的变化，特别注意这些过程中农药转化成其他类型物质的毒性。最后，应加快发展原料产区农药检测的快速检测方法，提高农药残留检测效率。