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农产品加工过程对农药残留的影响

作者: amvip
来源: uumtu
日期: 2018-11-19 17:20
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第一章 文献综述?1.1 农产品加工过程对农药残留的影响当前,食品安全问题已成为人们关注的焦点。商务部的统计数据显示,2008 年有 95.8%的城市消费者和 94.5%的农村消费者关注农产品质量安全,比 2006 年分别上升了 13.2 和 36.4 个百分点(商务部,2009)。农药等农用化学品的广泛使用,虽然促使农作物的产量大幅度提升,为人口增长对农产品数量的要求作出了突出的贡献,但是,也给农产品带来了农药残留超标,质量下降等问题,农药残留给食品安全带来了极大的挑战。另外,目前有关农药残留的监测监管工作都是以初级农产品为对象开展的(李云成等,2012),如市场监管、进出口认证、绿色食品审查以及食品安全风险评估等,但是,我们也应该考虑到农药残留分析在加工过程中的残留动态变化,如浓缩效应、代谢转化等。所谓加工农产品是指初级农产品经过一定的加工方式后制成的产品,包括磨细的谷物、油料种子的油、干果、果汁、干茶等。农产品加工的目的是改变食品的品质特性,如营养集中、可口卫生、易于贮藏等。由于受到加工条件的影响,加工过程对农产品中农药残留的含量和性质也会产生影响。常见加工过程包括清洗、去皮、榨汁、发酵、杀菌等。加工过程大多可以减少农产品中农药残留水平,如清洗、去皮、榨汁等;但某些加工过程也可能造成农药残留水平提高,如干燥或晾晒,由于使食品中水分减少,从而使得农药的残留水平增加。另外,在食品加工过程中,由于受温度和微生物等的影响,某些农药会转化成比其自身毒性更大的代谢物,从而造成食品安全隐患,如蒸煮过程中有部分代森锰锌转化为乙撑硫脲(ETU)、丁硫克百威可以转化为 3-羟基克百威、毒死蜱转化为 3,5,6-三氯-2-羟基吡啶等。因此,在加工过程中必须考虑农药本身的性质,如挥发性、水解、氧化特性以及代谢和酶解特性。另外,农产品性质对农药残留的变化也有重要影响。表 1.1 总结了近几年各种加工方式对农药残留的影响。?1.1.1 洗涤加工洗涤加工通常是家庭处理及商业生产中常用的加工方式,也是去除食品中农药残留最简便有效的处理手段,目前已有较多的文献报道洗涤加工对农产品中农药残留的影响。清洗对农药残留的去除效果主要受农药的理化性质影响,如农药的溶解度、蒸汽压等;以及洗涤的方式,如洗涤溶液的种类、洗涤温度及时间等。Soliman(2001)研究了不同的洗涤溶剂(自来水、不同浓度的氯化钠溶液和不同浓度的醋酸水溶液)对土豆中有机氯(林丹、滴滴涕及其代谢物、六六六等)和有机磷(马拉硫磷、对硫磷、甲基对硫磷等)农药的影响,实验结果表明,经过不同溶剂清洗后,农药残留浓度均有所减少,醋酸溶液对两类农药的去除效果最好,而自来水洗涤的效果最差。自来水清洗后土豆中有机氯和有机磷农药去除率相似,而 10%醋酸水溶液对有机磷的去除效果要好于对有机氯的去除效果。Hao等(2011)研究对比了强酸电解氧化水、强碱电解氧化水、自来水和洗涤剂对菠菜中甲胺磷、氧化乐果和敌敌畏三种有机磷农药的去除效果,发现强酸或强碱电解氧化水处理效果要明显好于自来水和添加洗涤剂处理效果,同时发现使用强酸或强碱电解氧化水对菠菜中的维生素含量不会产生影响,不会造成营养流失。Guardia-Rubio 等(2007)研究了清洗对橄榄上敌草隆、西玛津等五种农药的去除效果,研究结果发现,用自来水搅拌清洗 1 min 后能去除 50% 的西玛津残留,但对敌草隆等其他 4 种农药的去除效果不明显,施药 1d 后比施药一周后橄榄上的农药残留更加容易被去除,这可能由于随着时间的推移,农药进入了果实表皮的蜡质层中,故较难除去。?第二章 稻米加工过程中农药残留行为研究?当今世界,一半以上的人口以水稻作为主食,我国的稻米产量也占据了全世界产量的三分之一,在我国粮食作物生产中也位居第一(谢黎虹等,2004;李长江,2009)。由于水稻生育期长,种植环境湿度大,很容易遭受病虫害,导致农户在水稻种植过程中大量使用化学农药,农用化学品的滥用是造成大米食用安全的重要因素(张存政等,2010)。有机磷农药在稻米生产上广为应用,从 2007 年起,中国已全面禁止在农业生产中使用甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺等 5 种高毒有机磷农药(农业部,2007),乙酰甲胺磷作为替代高毒农药的一种主打产品而广泛应用于水稻等作物的害虫防治。乙酰甲胺磷又名高灭磷,属于内吸性杀虫剂,具有胃毒和触杀作用,按我国农药毒性分级标准,属于低毒农药,急性毒性?。ù笫蠹毙跃贚D50为945 mg/kg),其杀虫原理是抑制昆虫乙酰胆碱酯酶(徐汉虹,2007;赵善欢,2000)。但其代谢产物甲胺磷却属于高毒农药,毒性是乙酰甲胺磷的 40 多倍(大鼠急性经口 LD50为 29.9 mg/kg),在我国的相关标准中是不允许被检出的。因此,作物中使用乙酰甲胺磷可能存在甲胺磷残留风险。?第三章 番茄加工过程中农药残留行为研究................................. 41-50?? ? 3.1 材料与方法 .................................41-44?? ? ? ? 3.1.1 试剂与材料................................. 41-42?? ? ? ? 3.1.2 仪器与设备................................. 42?? ? ? ? 3.1.3 田间施药方法 .................................42?? ? ? ? 3.1.4 标准溶液配制 .................................42-43?? ? ? ? 3.1.5 番茄加工流程................................. 43-44?? ? ? ? 3.1.6 样品前处理方法 .................................44?? ? ? ? 3.1.7 液相色谱-串联质谱检测条件................................. 44?? ? ? ? 3.1.8 数据处理方法 .................................44?? ? 3.2 结果与讨论 .................................44-49?? ? ? ? 3.2.1 标准曲线测定 .................................44-45?? ? ? ? 3.2.2 方法的回收率和检出限 .................................45-46?? ? ? ? 3.2.3 番茄加工实验结果 .................................46-49?? ? 3.3 本章小结................................. 49-50?第四章 苹果加工过程中农药残留行为研究 .................................50-69?? ? 4.1 材料与方法 .................................51-55?? ? ? ? 4.1.1 试剂与材料 .................................51?? ? ? ? 4.1.2 仪器与设备 .................................51?? ? ? ? 4.1.3 田间施药方法 .................................51-52?? ? ? ? 4.1.4 标准溶液的配制 .................................52?? ? ? ? 4.1.5 苹果加工流程................................. 52-54?? ? ? ? 4.1.6 样品前处理方法 .................................54?? ? ? ? 4.1.7 仪器检测条件................................. 54-55?? ? 4.2 结果与讨论 .................................55-62?? ? ? ? 4.2.1 标准曲线测定................................. 55-58?? ? ? ? 4.2.2 方法的回收率和检出限................................. 58?? ? ? ? 4.2.3 苹果残留分布实验结果 .................................58-59?? ? ? ? 4.2.4 苹果加工实验结果................................. 59-62?? ? 4.3 本章小结 .................................62-69?第五章 啤酒加工过程中农药残留行为研究................................. 69-75?? ? 5.1 材料与方法 .................................69-72?? ? ? ? 5.1.1 试剂与材料 .................................69?? ? ? ? 5.1.2 仪器与设备 .................................69-70?? ? ? ? 5.1.3 室内样品添加 .................................70?? ?5.2 本章小结 .................................74-75?结论?农药作为农业生产中不可或缺的重要物资,在合理使用的前提下,研究从田间到餐桌环节农药残留变化的规律,以及如何降低农药残留对消费者健康的影响是很有必要的。因此,本项目研究了农产品加工过程中农药残留降解行为,深入了解不同种类农药的降解趋势,最大程度的减少农药残留对人类健康的危害,保障消费者健康,为建立有效的技术手段去除食品中的农药残留提供基础。主要结论如下:(1)通过测定经过商业化加工和模拟家庭处理后稻米中乙酰甲胺磷和其代谢物甲胺磷的残留水平;比较了不同清洗方法对两种农药的去除效果;并将加工后的精米储存在常温条件下,比较了乙酰甲胺磷和甲胺磷的降解规律。结果表明,乙酰甲胺磷在田间条件下有 9.8%转化为甲胺磷,大部分农药主要残留在稻壳中。经过商业化加工和模拟家庭操作后,乙酰甲胺磷和甲胺磷的残留量均大量减少,乙酰甲胺磷和甲胺磷的晾晒加工因子分别为 0.23 和 0.7,晾晒对乙酰甲胺磷的去除效果比甲胺磷的去除效果明显。脱壳加工使稻米中的农药残留量显著降低。洗涤后约有 35.3%的乙酰甲胺磷和 35.5%的甲胺磷被去除。蒸煮大米后,乙酰甲胺磷和甲胺磷的去除率分别达到了75.2%和 53.5%,同时在水蒸气中也检测到 0.078 mg/kg 乙酰甲胺磷和 0.061 mg/kg 甲胺磷残留量。通过比较不同洗涤方式对农药残留去除效果发现,0.1%的碳酸钠溶液洗涤对精米中乙酰甲胺磷和甲胺磷的去除效果最好。随着延长洗涤时间可以提高对精米中乙酰甲胺磷和甲胺磷的去除效果,洗涤30 min钟后,0.1%Na2CO3对精米中的乙酰甲胺磷和甲胺磷的去除率分别为41.2%和49%。对洗涤试验结果进行方差分析,发现洗涤时间对乙酰甲胺磷和甲胺磷的去除效果的影响大于不同洗涤溶剂对他们去除效果的影响。在正常的家庭洗涤条件下,延长洗涤时间可以更好的去除残留在精米中的农药。将加工后的精米储存于常温条件下,乙酰甲胺磷和甲胺磷残留量随着储存时间增加浓度逐渐降低。经检测发现,乙酰甲胺磷的降解半衰期为 22.6 d,甲胺磷的降解半衰期为 39.9 d。精米中乙酰甲胺磷在常温储存条件下消解速率比甲胺磷消解速率快。(2)测定了番茄加工成番茄酱过程中苯醚甲环唑的残留变化。结果表明,清洗和去皮对番茄中的苯醚甲环唑的去除效果最为明显,清洗后的番茄中苯醚甲环唑的残留去除率为 16%,而去皮能够显著的去除番茄中苯醚甲环唑的残留量,去除率达到 99%,番茄皮上苯醚甲环唑的残留浓度达到 36.06 mg/kg。清洗和加工后的加工因子分别为 0.75 和 0.049。而榨汁、慢炖和灭菌过程对苯醚甲环唑的残留去除效果并不明显。榨汁后,番茄籽中苯醚甲环唑的残留量低于 LOD,苯醚甲环唑主要残留在番茄糊中。慢炖后造成水分蒸发,导致苯醚甲环唑的残留量增加。灭菌操作对苯醚甲环唑的去除率为 13.6%。
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