1、腈吡螨酯在橙汁加工過(guò)程中的殘留行為柑橘害螨具有極強(qiáng)的繁殖性和抗殺螨性，已對(duì)部分化學(xué)殺螨劑產(chǎn)生了抗性，柑橘產(chǎn)業(yè)中迫切需要新的殺螨劑以解決現(xiàn)有殺螨劑的抗性問(wèn)題1-2。腈吡螨酯是日本日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社研發(fā)的新型高活性吡唑類殺螨劑，具有防效好、對(duì)非靶標(biāo)生物安全等優(yōu)點(diǎn)，在柑橘產(chǎn)業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景1,3。但根據(jù)日本食品安全委員會(huì)的研究，攝入腈吡螨酯可能會(huì)對(duì)人體造成肝細(xì)胞肥大、腎臟褐色素沉積和視網(wǎng)膜萎縮等不良影響4，但我國(guó)尚未建立該藥在食品中的最大殘留限量(maximum residue limit，MRL)5。柑橘類水果季節(jié)性較強(qiáng)，常通過(guò)加工延長(zhǎng)保質(zhì)期6。橙汁是世界上貿(mào)易量和消費(fèi)量最大的柑橘加工產(chǎn)品

2、7，全世界近80%的甜橙被用于生產(chǎn)橙汁或各種提取物8，生產(chǎn)橙汁產(chǎn)生的副產(chǎn)物也被應(yīng)用于開(kāi)發(fā)富含纖維的食品9或用作食品調(diào)味劑10，但部分加工工序可能會(huì)使產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留水平升高，增加食品的膳食風(fēng)險(xiǎn)11-13。柑橘加工產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留水平與農(nóng)藥性質(zhì)和加工方法等因素有關(guān)14。LI等11研究了吡蟲(chóng)啉、咪鮮胺等5種農(nóng)藥在橙汁商業(yè)化加工過(guò)程中的殘留消解規(guī)律，發(fā)現(xiàn)榨汁是降低柑橘中農(nóng)藥殘留的有效手段，果汁中的農(nóng)藥殘留量?jī)H占鮮果中殘留量的1.0%4.5%，但是脂溶性農(nóng)藥在皮精油中發(fā)生了富集?？迪见惖?2研究了阿維菌素在橙汁加工過(guò)程中的殘留行為，發(fā)現(xiàn)阿維菌素的殘留量在榨汁后顯著降低，但在皮精油中的殘留量達(dá)到了3.4

3、8 mg/kg，富集倍數(shù)可達(dá)30倍。LI等13用家用榨汁機(jī)對(duì)柑橘全果進(jìn)行榨汁，發(fā)現(xiàn)腈吡螨酯的殘留濃度會(huì)在果汁中升高。因此，關(guān)注農(nóng)藥殘留在食品加工過(guò)程中的殘留動(dòng)態(tài)，有助于我們對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行更準(zhǔn)確的膳食暴露評(píng)估15，但目前尚未見(jiàn)腈吡螨酯在橙汁商業(yè)化加工過(guò)程中殘留行為的報(bào)道。基于此，本研究模擬橙汁商業(yè)化加工過(guò)程進(jìn)行加工試驗(yàn)，使用改進(jìn)的QuEChERS法結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS)定量分析柑橘及其制品中的腈吡螨酯殘留，以明確腈吡螨酯在橙汁商業(yè)化加工過(guò)程中

4、的殘留行為，以期為腈吡螨酯在柑橘加工食品中的安全評(píng)價(jià)提供參考。1 材料與方法1.1 材料與試劑腈吡螨酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度97.39%),金諦澤浩科技(北京)有限公司；乙腈、甲醇(色譜純)，美國(guó)Sigma-Aldrich公司；甲酸(分析純)，成都市科龍化工試驗(yàn)場(chǎng)；無(wú)水硫酸鎂、氯化鈉(分析純)，江蘇強(qiáng)盛化工有限公司；乙二胺基-N-丙基(primary secondary amine，PSA)、十八烷基鍵合相硅膠(C18)，上海安譜科學(xué)儀器有限公司；多壁碳納米管(multi-walled carbon nanotube，MWCNTs)(純度98%，內(nèi)徑1020 nm)，成都中科時(shí)代納能科技有限公司。1.2

5、 儀器與設(shè)備Agilent 1290-6495 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀，美國(guó)Agilent公司；Milli-Q超純水儀，美國(guó)Millipore公司；CL31/CL31R多用途離心機(jī)，美國(guó)Thermo Fisher公司；IKA VORTEX GENIUS 3渦旋混勻器，重慶市瑞利電子儀器設(shè)備有限公司；CK2000型高通量組織研磨儀，北京Thmorgan生物科技有限公司；有機(jī)相針式濾器(0.22 m)，上海安譜科學(xué)儀器有限公司。1.3 實(shí)驗(yàn)方法1.3.1 田間試驗(yàn)田間試驗(yàn)按照NY/T 30952022加工農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則進(jìn)行，供試品種為普通甜橙，試驗(yàn)樣地分別位于重慶和湖南。在柑橘成熟前使用電動(dòng)

6、噴霧器以最高推薦劑量的5倍(750 mg a.i./kg)均勻噴施30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))腈吡螨酯懸浮劑1次，于15 d后(推薦安全間隔期)采收完好無(wú)損、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)，并立即進(jìn)行橙汁加工。1.3.2 加工過(guò)程橙汁加工在國(guó)家柑桔工程技術(shù)研究中心進(jìn)行，以保證與橙汁商業(yè)化加工過(guò)程所使用的技術(shù)保持一致，加工程序參照康霞麗等12的方法，每批次加工鮮果質(zhì)量約為1 500 kg，每次加工前使用CIP自動(dòng)清洗系統(tǒng)清洗設(shè)備管道，在不同加工工序下隨機(jī)采集清洗前全果、清洗前果肉、清洗后全果、清洗后果肉、初榨果汁、精濾果汁、非濃縮還原(not from concentrate,NFC)汁、濃縮果汁、皮渣、油水混合物和皮精

7、油共9種樣品，每種樣品平行取樣3次，貯存在-20 下待測(cè)。1.3.3 檢測(cè)方法1.3.3.1 前處理方法采用改進(jìn)的QuEChERS 法進(jìn)行樣品制備。準(zhǔn)確稱取9種基質(zhì)各5.00 g于50 mL離心管中(皮精油稱取2.00 g 并加入5 mL去離子水)，加入10.00 mL乙腈，振蕩提取4 min；加入2.00 g無(wú)水硫酸鎂和0.50 g 氯化鈉，振蕩3 min后以10 000 r/min離心4 min；移取3.00 mL上清液于裝有50 mg PSA+50 mg C18+10 mg MWCNTs的離心管中，渦旋30 s后以3 800 r/min離心3 min，移取上清液過(guò)0.22 m濾膜，待測(cè)。

8、1.3.3.2 色譜條件色譜柱為Agilent eclipse plus C18柱(2.1 mm50 mm, 1.8 m)；柱溫40 ；進(jìn)樣量1 L；流動(dòng)相A：0.1%(體積分?jǐn)?shù))甲酸水溶液；流動(dòng)相B：甲醇；梯度洗脫程序：00.2 min，90% A；0.21.0 min，90%10% A；1.04.5 min，10% A，后沖洗時(shí)間0.5 min。1.3.3.3 質(zhì)譜條件離子源：AJS-ESI+；干燥氣溫度250 ；干燥氣流速14 L/min；氮?dú)鈮毫?0 psi；鞘氣溫度375 ；鞘氣流速12 L/min；毛細(xì)管電壓4 000 V；噴嘴電壓 500 V；iFunnel高：200 V，低：1

9、00 V。采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring，MRM)模式進(jìn)行離子檢測(cè)，定性轉(zhuǎn)化為m/z394.2310.3 (碰撞能量，35 V)，定量轉(zhuǎn)化為m/z394.2254.1 (碰撞能量，30 V)。1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)使用加工因子(processing factor, PF)表示加工過(guò)程中農(nóng)藥殘留量的變化，其計(jì)算式見(jiàn)公式(1)：(1)PF值1，表明加工過(guò)程中農(nóng)藥殘留水平降低，反之則表示殘留水平升高11。使用IBM SPSS Statistics 20和Microsoft Office Excel 2022進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。2 結(jié)果與分析2.1 方法驗(yàn)證分別使用9種空

10、白基質(zhì)提取液配置質(zhì)量濃度分別為2.5、10、50、200、500、1 000 g/L的腈吡螨酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積(y)和質(zhì)量濃度(x)進(jìn)行線性擬合，得到回歸方程和相關(guān)系數(shù)(R2)。通過(guò)加標(biāo)回收試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度和精密度，每種基質(zhì)設(shè)置0.01、0.1、2 mg/kg 3個(gè)添加水平，每個(gè)添加水平重復(fù)5次，從而得到不同基質(zhì)中腈吡螨酯的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation，RSD)，以3倍信噪比作為檢出限(limit of detection，LOD)，以最低添加水平作為定量限(limit of quantitation，LOQ)。結(jié)果如表1所示，腈吡螨酯在

11、2.51 000 g/L質(zhì)量濃度線性關(guān)系良好，R20.99。3個(gè)添加水平下柑橘及其制品中腈吡螨酯的平均回收率為77%109%，RSD為0.99%9.57%，LOD為0.0050.093 g/kg，LOQ均為10 g/kg。方法的準(zhǔn)確度和精密度滿足NY/T 7882022農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則的要求，適用于不同柑橘加工產(chǎn)品中腈吡螨酯殘留的檢測(cè)。表1 腈吡螨酯在柑橘及其加工產(chǎn)品中的檢測(cè)方法驗(yàn)證Table 1 Validation of the method for the determination of cyenopyrafen in citrus and its processing pro

12、ducts2.2 腈吡螨酯在橙汁商業(yè)化加工過(guò)程中的殘留行為2.2.1 加工試驗(yàn)可行性分析在試驗(yàn)開(kāi)展前使用自來(lái)水清洗加工設(shè)備并采集清洗液進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明設(shè)備和自來(lái)水中不含腈吡螨酯殘留；在加工當(dāng)日隨機(jī)檢測(cè)3份未清洗果，結(jié)果如表2所示，兩地原料果中腈吡螨酯的殘留量均大于0.1 mg/kg，滿足NY/T 30952022加工農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則的要求(原料果中目標(biāo)農(nóng)藥的殘留量要大于10倍LOQ或0.1 mg/kg)。因此，可以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可接受性。2.2.2 腈吡螨酯在清洗果中的殘留清洗是橙汁商業(yè)化加工的第1步，本試驗(yàn)使用自來(lái)水和鼓泡機(jī)清洗原料果5 min后獲得清洗果。如表2所示，清洗分別

13、去除了兩地柑橘全果中9.3%和17.2%的腈吡螨酯殘留，PF分別為0.907和0.828，而去皮分別使柑橘中的腈吡螨酯殘留量降低了86.4%和75.9%，表明腈吡螨酯的主要?dú)埩舨课粸楣?，這與LI等13的研究結(jié)果一致。清水清洗可以不同程度地降低柑橘中的農(nóng)藥殘留，對(duì)于正辛醇/水分配系數(shù)(Kow)較小的農(nóng)藥，如谷硫磷(Kow=2.96)、噻苯咪唑(Kow=2.47)等，清水清洗后殘留去除率很高16；脂溶性農(nóng)藥和內(nèi)吸性農(nóng)藥容易遷移到柑橘果皮的蠟質(zhì)層或果肉中17，因此清洗僅能去除果皮表面的腈吡螨酯(Kow=5.60)殘留，而對(duì)柑橘內(nèi)部的農(nóng)藥殘留影響有限。LI等11和康霞麗等12研究了橙汁加工過(guò)程對(duì)農(nóng)藥

14、殘留的影響，發(fā)現(xiàn)清洗可以去除柑橘果皮表面的農(nóng)藥殘留，但很難去除果肉中的農(nóng)藥殘留，其中氟啶胺(Kow=4.87)的去除率僅為16.6%，但多菌靈(Kow=1.51)的去除率可達(dá)85.4%。表2 腈吡螨酯在柑橘及其加工產(chǎn)品中的殘留量和PFTable 2 Residue levels and PF for orange products and by-products during commercial processing注：同列不同字母表示差異顯著(P0.05)，結(jié)果表示為：平均值標(biāo)準(zhǔn)差(n=3);“-”表示無(wú)數(shù)據(jù)除農(nóng)藥本身的性質(zhì)外，清洗方法、清洗時(shí)間等也會(huì)影響清洗效果14。楊沖等18比較了臭氧

15、水浸泡、自來(lái)水浸泡和自來(lái)水超聲對(duì)草莓中乙唑螨酯等12種農(nóng)藥的去除效果，發(fā)現(xiàn)浸泡時(shí)間相同，臭氧水浸泡對(duì)草莓中的農(nóng)藥殘留去除率最高，其次為自來(lái)水超聲和自來(lái)水浸泡。楊霄鴻等19比較了奶粉浸泡、清水浸泡等6種方法對(duì)黃瓜和草莓中吡唑嘧菌酯和嘧菌酯的去除效果，發(fā)現(xiàn)使用奶粉溶液浸泡處理可以去除黃瓜和草莓中60%69%的農(nóng)藥殘留，而清水浸泡僅能去除黃瓜和草莓中22%41%的農(nóng)藥殘留。IM等20研究了不同清洗時(shí)間和不同清洗溶液對(duì)棗果中毒死蜱殘留的去除效果，發(fā)現(xiàn)2%(體積分?jǐn)?shù))乙酸溶液能夠去除棗果中87%99%的毒死蜱殘留，并且當(dāng)清洗時(shí)間為60 min時(shí)去除率最高，而使用清水沖洗僅能去除約50%的毒死蜱殘留。腈吡

16、螨酯脂溶性較強(qiáng)，在水中的溶解度很小(0.30 mg/L，20 )13，因此用清水清洗殘留去除率較低，在橙汁加工過(guò)程中可使用不同的清洗方式增加柑橘中腈吡螨酯殘留的去除率。2.2.3 腈吡螨酯在果汁中的農(nóng)藥殘留使用JBT全果榨汁機(jī)直接壓榨清洗后全果可得到初榨果汁。如表2所示，在初榨果汁中腈吡螨酯的殘留量分別為0.040和0.097 mg/kg，殘留量分別降低了94.8%(PF=0.052)和93.6%(PF=0.064)，PF均小于0.1，榨汁過(guò)程顯著降低了柑橘中的腈吡螨酯殘留。根據(jù)IM等20的報(bào)道，內(nèi)吸性農(nóng)藥的Kow值越大，柑橘榨汁后越不容易殘留在果汁中。腈吡螨酯脂溶性較強(qiáng)，在柑橘皮渣和果汁分離

17、過(guò)程中仍然大量殘留在皮渣中，所以在初榨果汁中只有很低的殘留量。YIGIT等14也發(fā)現(xiàn)，殘留在蘋(píng)果和番茄中的脂溶性農(nóng)藥在榨汁后殘留量會(huì)顯著降低。但可能由于水果的類型和加工工藝不同，農(nóng)藥的Kow值與葡萄汁和番茄汁中的農(nóng)藥殘留率沒(méi)有關(guān)聯(lián)20。初榨果汁經(jīng)過(guò)螺旋榨汁機(jī)加工后，可得到精濾果汁。如表2所示，兩地的精濾果汁中腈吡螨酯的殘留量分別為0.029和0.091 mg/kg，僅占原料果中殘留量的3.8% (PF=0.038)和6.0% (PF=0.060)，可能由于精濾過(guò)濾掉了附著在果汁顆粒物上的農(nóng)藥分子，因此精濾果汁中的農(nóng)藥殘留量比初榨果汁中的農(nóng)藥殘留量低。LI等11和康霞麗等12也發(fā)現(xiàn)吡蟲(chóng)啉、阿維菌

18、素等農(nóng)藥的殘留量會(huì)在精濾后少量降低。精濾果汁真空脫氣后經(jīng)95 殺菌45 s，然后迅速冷卻至37 左右可得到NFC果汁。由表2可知，NFC果汁中的腈吡螨酯殘留量分別為0.067和0.112 mg/kg，分別是原料果中殘留量的8.6% (PF=0.086)和11.2% (PF=0.112)。熱處理可以有效控制加工產(chǎn)品中的有害微生物，同時(shí)也可能降低加工產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留水平。JANKOWSKA等21研究了熱處理對(duì)水果中24種農(nóng)藥殘留的影響，發(fā)現(xiàn)多數(shù)農(nóng)藥在熱處理后去除率超過(guò)50%。但可能受殺菌時(shí)水分少量散失以及腈吡螨酯熱穩(wěn)定高的影響，本試驗(yàn)NFC果汁中的農(nóng)藥殘留量比初榨果汁和精濾果汁中的農(nóng)藥殘留量高。將

19、離心后的精濾果汁在三效四體降膜蒸發(fā)器中濃縮，設(shè)置進(jìn)料溫度為107 ，出料溫度為5060 ，可得到固形物含量為65%的濃縮果汁。如表2所示，濃縮果汁中腈吡螨酯的殘留質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.158和0.535 mg/kg，PF分別為0.205和0.350，濃縮果汁中的農(nóng)藥殘留量仍然顯著低于鮮果中的殘留量，并且濃縮果汁食用前一般會(huì)加水稀釋，因此腈吡螨酯的殘留水平會(huì)進(jìn)一步降低11。果汁濃縮過(guò)程中會(huì)散失大量水分，腈吡螨酯熱穩(wěn)定性較高，濃縮時(shí)不易揮發(fā)和降解，因此與其他3種果汁相比，腈吡螨酯的濃度在濃縮果汁中較高。2.2.4 腈吡螨酯在皮渣和皮精油中的殘留柑橘全果在經(jīng)過(guò)JBT全果榨汁機(jī)壓榨后，在廢料出口可收集到皮渣。如表2所示，皮渣中腈吡螨酯的殘留量分別達(dá)到了1.185和1.680 mg/kg，PF均大于1(1.538和1.101)，可能由于腈吡螨酯主要?dú)埩舨课粸楣?，所以在皮渣中的濃度較高。將榨汁過(guò)程中噴淋榨汁機(jī)收集的油水混合物泵入一級(jí)離心機(jī)中進(jìn)行分離，可得到皮精油。如表2所示，兩地的皮精油中腈吡螨酯的殘留量顯著高于其他加工產(chǎn)品中的殘留量，殘留量分別為11.841和19.005 mg/kg，是清洗前全果殘留量的15.360和12.456倍?？赡苡捎陔孢硫ヒ兹芙庠谟退旌衔镏?，當(dāng)進(jìn)行油/水分離時(shí)，其便富集在皮精油中；也可能是皮精油中富