不同清洗方法對果蔬表面敵敵畏的去除效果研究

近年來，隨著世界氣候變化，許多流行疾病、昆蟲和草坪的發(fā)生，增加了農(nóng)藥的使用和劑量。為了獲得經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)民使用相同的藥物和收獲時間來減少對蔬菜和水果的依賴。我國政府對此問題十分重視,制定蔬菜和水果禁用的農(nóng)藥達(dá)70余種,使用生物及低殘留農(nóng)藥與收獲期必須間隔21d以上,但蔬菜和水果農(nóng)藥殘留仍相當(dāng)嚴(yán)重,導(dǎo)致急性中毒的事件屢有發(fā)生。果蔬農(nóng)藥殘留慢性毒害會對人身體健康造成影響,特別對青少年的生長發(fā)育影響更加明顯,因為青少年單位重量消費蔬果比成年人多1~2倍,所以農(nóng)藥殘留危害積累多一些,據(jù)美國環(huán)保署調(diào)查表明,在百萬個少年癌癥患者中,有35%是由于農(nóng)藥引起的,同時農(nóng)藥殘留還會對少年神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成影響,反應(yīng)癥狀為惡心、頭暈、頭痛、關(guān)節(jié)痛和注意力不集中。當(dāng)前市場上銷售的果蔬有許多沒有經(jīng)過農(nóng)藥含量的檢測,我國農(nóng)戶為了提高果蔬的產(chǎn)量和改善色澤,使用禁用農(nóng)藥及超劑量用藥現(xiàn)象相當(dāng)普遍,自由市場中相當(dāng)多果蔬販賣銷售有高毒、高殘留的蔬菜,據(jù)我國有關(guān)市環(huán)境監(jiān)測站對市場水果與蔬菜抽樣檢測表明,水果和蔬菜樣本中,檢出多種國家禁止使用于水果與蔬菜的如有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥等。因此,如何使用簡便的方法減少食用果蔬中農(nóng)藥殘留量,對消費者身體健康非常重要。有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯類殺蟲劑都是抑制膽堿酯酶的神經(jīng)毒劑,毒理作用基本相同,主要通過抑制體內(nèi)的膽堿酯酶活性,阻礙其分解乙酰膽堿從而引起神經(jīng)生理的紊亂,其對膽堿酯酶抑制率的大小與農(nóng)藥濃度成正比。其原理是:乙酰膽堿(ACh)在乙酰膽堿脂酶(AChE)的作用下分解成膽堿和乙醇,當(dāng)有機(jī)磷或氨基甲酸酯農(nóng)藥存在時,乙酰膽堿脂酶活性被抑制,不能水解乙酰膽堿,使乙酰膽堿過度積聚,引起膽堿能活動神經(jīng)紊亂而出現(xiàn)中毒。為了測定碘化硫代乙酰膽堿正活性被農(nóng)藥抑制程度,加入碘化硫代乙酰膽堿作為受質(zhì),使之在乙酰膽堿脂酶(AChE)催化下分解成碘化硫代膽堿,再與顯色劑二硫代雙硝基苯甲酸(DTNB)反應(yīng),生成5-疏基-2-硝基苯甲酸,反應(yīng)后生成的5-琉基-2-硝基苯甲酸呈黃色,在412nm波長下測定溶液吸光度隨時間變化的曲線,計算出酶抑制率的大小。當(dāng)樣品中不含抑制碘化硫代乙酰膽堿酯酶的物質(zhì)時,吸光值隨著時間增加而增加。當(dāng)樣品中含有有機(jī)磷或氨基甲酸酚類等農(nóng)藥時,乙酰膽堿脂酶活性因受抑制而使吸光值變化減緩。因此以對照組為基準(zhǔn),由降低的速率計算出AChE受抑制程度,根據(jù)抑制率判斷有機(jī)磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥是否超標(biāo)。1材料和方法1.1供試農(nóng)藥與試劑供試材料為大米、鹽、堿、果蔬清潔劑、黃瓜、娃娃菜、蘋果、桃子、試管、試管架、保鮮盒、鑷子、剪刀和燒杯。供試農(nóng)藥與試劑有乙酰膽堿酯酶、顯色劑(DTNB)、碘化硫代乙酰膽堿(底物)、pH7.2緩沖溶液、蒸餾水、敵敵畏(80%乳油)、丙酮。儀器設(shè)備為恒溫水浴鍋、分析天平、723P農(nóng)藥殘留儀。1.2方法1.2.1蔬菜水果蘋果、蘋果、蘋果選取個頭大小基本一致的蔬菜(黃瓜、娃娃菜)和水果(蘋果、桃子),分別用0.5mg·kg-1有機(jī)磷農(nóng)藥敵敵畏浸泡10min,力求做到均勻一致,浸泡過農(nóng)藥的蔬菜水果自然風(fēng)干冷藏24h待測。1.2.2蔬菜水果的制備該試驗選取6種農(nóng)藥殘留的去除方法。(1)清水沖洗:將受到污染的蔬菜水果用清水沖洗干凈后,自然條件下晾干待用。(2)清水浸泡:將受到污染的蔬菜水果用40℃清水浸泡10min,用清水沖洗干凈后自然條件下晾干待用。(3)堿水浸泡:將受到污染的果蔬在40℃用10~20g·L-1食用堿水溶液浸泡10min,搓洗后用清水沖洗干凈后自然條件下晾干待用。(4)鹽水浸泡:將受到污染的蔬菜水果用2%的40℃鹽水浸泡10min,搓洗后用清水沖洗干凈自然條件下晾干待用。(5)淘米水浸泡:稱取大米50g分別用0.5L水清洗2遍,將受到污染的蔬菜水果置于40℃淘米水中浸泡10min,搓洗后用清水沖洗干凈后自然條件下晾干待用。(6)專用果蔬清潔劑浸泡:將受到污染的蔬菜水果用2%的40℃果蔬清潔劑溶液浸泡10min,搓洗后用清水沖洗干凈在自然條件下晾干待用。1.2.3農(nóng)藥殘留快速檢驗法(1)試劑準(zhǔn)備:在乙酰膽酯酶(AChE)、顯色劑(DTNB)、碘化硫代乙酰膽堿(ATCI)三個試劑瓶中分別加入緩沖溶液10mL,溶解搖勻。(2)樣品處理:稱取處理后的果蔬2g加入10mL緩沖溶液,震蕩2min,取上清液5mL移至試管,分別加入乙酰膽酯酶、顯色劑0.2mL,搖勻在37℃恒溫水浴鍋中放置15min以上。(3)空白試驗:在空白管中加入0.2mL底物(碘化乙酰硫代膽堿)搖勻,倒入比色杯,立即用723P農(nóng)藥殘留儀測定3min的吸光度變化值。(4)樣品檢測:在樣品管中加入0.2mL底物(碘化乙酰硫代膽堿)搖勻,倒入比色杯,立即用723P農(nóng)藥殘留儀測定3min的吸光度變化值。抑制率計算:在農(nóng)藥殘留快速檢驗儀上能直接讀出酶抑制率大小,從而評估樣品中農(nóng)藥殘留毒性程度。當(dāng)抑制率小于35%時,說明試樣中的農(nóng)藥殘留毒性小,可以食用。當(dāng)抑制率大于35%時,為陽性反應(yīng),應(yīng)重復(fù)檢測,并用氣相色譜儀等分析儀器確證。2結(jié)果與分析2.1浸泡時間對殘留農(nóng)藥的影響由表1可知,用清水、鹽水、堿水、淘米水和果蔬清潔劑分別浸泡含有敵敵畏的黃瓜5、10、20、30min,同一種處理方式浸泡時間越長,蔬菜水果上敵敵畏殘留對乙酰膽堿酯酶的抑制越小,反映出殘留農(nóng)藥濃度越小,說明去除農(nóng)藥殘留效果越好,但對乙酰膽堿酯酶的抑制效果浸泡10和20min后,殘留農(nóng)藥差異不明顯,所以選取10min作為果蔬的浸泡時間。2.2浸泡溫度的確定由表2可知,6種樣品處理方式,浸泡溫度分別為25、30、40和50℃,隨著溫度的升高不同浸泡處理的黃瓜上敵敵畏殘留對乙酰膽堿酯酶的抑制效果不斷增強(qiáng),浸泡溫度為50℃時抑制效果最好,但同一浸泡方式40和50℃的浸泡溫度差異不顯著,而且50℃鹽水浸泡方式抑制效果反而下降,所以選取40℃作為果蔬的浸泡溫度。2.3不同的清洗方法對水果表面的敵人和敵人的清洗效果進(jìn)行了分析2.3.1不同種類水果蔬菜不同清洗方式對果蔬表面敵敵保護(hù)殘留的效果選取黃瓜、娃娃菜、桃子、蘋果4種果蔬通過6種清洗方式檢測其表面農(nóng)藥殘留的去除效果,比較果蔬在40℃不同浸泡方式處理10min后的敵敵畏的去除效果,并將相同水果蔬菜在不同處理方式下進(jìn)行新復(fù)極差分析(見表3)。由表3可知,黃瓜、娃娃菜、桃子、蘋果4種水果蔬菜使用清水沖洗、清水浸泡、鹽水浸泡、堿水浸泡、淘米水浸泡、果蔬清潔劑六種方式清洗后均能對果蔬表面敵敵畏殘留有一定的抑制作用,但去除效果存在差異。果蔬農(nóng)殘的降低效果為果蔬清潔劑浸泡>堿水浸泡>淘米水浸泡>清水浸泡>鹽水浸泡>清水沖洗?？傮w來看,采用專用果蔬清潔劑清洗對果蔬中農(nóng)藥殘留去除效果最好,這是因為清潔劑中含有表面活性劑,具有親水性和親酯性,可促進(jìn)農(nóng)藥向水中溶解或轉(zhuǎn)移,對浸過敵敵畏的娃娃菜的抑制率為18.2%,最差的是直接用清水沖洗,大多數(shù)蔬菜水果不能達(dá)到食用標(biāo)準(zhǔn)。尤其表現(xiàn)在清洗沖洗浸過敵敵畏的桃子,抑制率達(dá)到56.8%,未能達(dá)到安全食用范圍。分析原因,可能是使用敵敵畏浸泡濃度過大或者敵敵畏在桃子表面的吸附和富集力較強(qiáng)。2.3.2羥基對農(nóng)藥堿降解的影響大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥含有磷?；蛄虼柞；鶊F(tuán),極化的磷?；诹自由袭a(chǎn)生一個正電荷,因而親電性強(qiáng),極易與親核試劑反應(yīng)從而發(fā)生水解。在堿性水中,有大量親核性的羥基離子存在,羥基可以進(jìn)攻磷酸酯或硫代磷酸酯(含有P—O(S)—C)中的磷原子,使P—O(S)鍵斷開,此外,羥基也可以進(jìn)攻碳原子,使O(S)—C鍵斷開,但由于磷酰的P是硬酸中心,C四面體是一個軟酸,羥基離子是一個硬堿,因而它優(yōu)先進(jìn)攻磷原子。因此,對有機(jī)磷農(nóng)藥的堿降解而言,就是堿性水中的羥基有選擇的進(jìn)攻磷原子,伴以P—O(S)鍵斷開的過程。有機(jī)磷農(nóng)藥之所以容易水解,是由于其磷酸酯結(jié)構(gòu)中與磷原子相連的基團(tuán)和HCO3-具有拉電子特性,使得磷原子的親電性增強(qiáng),更易于受羥基攻擊而發(fā)生水解。果蔬清潔劑中含有表面活性劑,具有親水性和親酯性,可促進(jìn)農(nóng)藥向水中溶解或轉(zhuǎn)移;堿水的主要成分是NaOH,羥基進(jìn)攻磷原子,促進(jìn)有機(jī)磷農(nóng)藥水解;淘米水里含有蛋白質(zhì)、淀粉、礦物質(zhì)和生物堿等營養(yǎng)成分,這種水呈堿性,具有很強(qiáng)的去污能力;清水浸泡是因為有大多數(shù)機(jī)磷農(nóng)藥具有水溶性,浸泡后可溶解部分農(nóng)藥;鹽水是中性水溶液,具有殺菌作用,能夠加速農(nóng)藥的溶解,但是需要掌握好浸泡時間和濃度,否則會破壞果蔬表面的蠟質(zhì)層。3降低農(nóng)藥殘留危害的措施去除果蔬中農(nóng)藥殘留的方法很多如超聲波法、生物酶降解、臭氧降解、農(nóng)殘去除機(jī)和熱煮法等,該試驗研究了不同清洗方法對果蔬表面敵敵畏的去除效果,使用的清洗方法均為在家庭中較易實現(xiàn)的方法。結(jié)果表明,日常使用的清洗方式均可降低果蔬中敵敵畏農(nóng)藥的殘留量,在日常生活中往往是各種方法的結(jié)合。消費者為降低食入殘留農(nóng)藥果蔬的機(jī)率,避免農(nóng)藥殘留毒害,應(yīng)采取預(yù)防措施,不能太長時間浸泡蔬菜水果,否則果蔬的表皮細(xì)胞被浸泡液破壞,至使溶于浸泡液中的農(nóng)藥有可能進(jìn)入果蔬內(nèi)部,無法再去除。過高濃度的浸泡液對果蔬中維生素B1、維生素B2、維生素PP和維生素C起破壞作用,影響果蔬的口感和品質(zhì),甚至?xí)岣咿r(nóng)藥的污染程度。葉菜類或肉質(zhì)水果,如娃娃菜和桃子等應(yīng)先放入到一定濃度清洗劑中浸泡幾分鐘后,再用清