果蔬农药残留降解方法研究进展
果蔬农药残留降解方法研究进展内容摘要：
安徽农业科学 ,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36 (6) :2506-2508 责任编辑 李玮 责任校对 李玮 果蔬农药残留降解方法研究进展 杨生权1 , 马 芳2 (1. 西南大学资源环境学院 ,重庆 400716;2. 山西省水利水电勘测设计院 ,山西太原 030024) 摘要 针对当今农药污染严重的水果蔬菜 ,介绍了农药残留去除的物理、 化学、 生物方法 ,阐明了物理方法经济实用 ,臭氧氧化法和微生 物降解法去除果蔬农药残留是将来的发展方向 ,建议应该从根本上降低果蔬农药残留水平。 关键词 果蔬 ; 农药残留 ; 污染 中图分类号 S481 + .8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611 (2008) 06-02506-03 MethodsofDecomposingPesticideResiduesfromVegetableandFruit YANGSheng2quanetal (CollegeofResourceandEnvironment,SouthwestUniversity,Chongqing400716) Abstract Theremovalmethodofpesticideresiduesfromvegetableandfruitbadlycontaminatedwiththephysical,chemicalandbiologicaltechniquewas described.Itisclarifiedthatthephysicalmethodswaseconomicandpracticable,andtheozonicoxidationandmicrobialdecompositionwastheorientation toremovalofpesticideresidues,anditwassuggestedthatthelevel 2reducingofpesticideresiduesinvegetableandfruitradicallywaskeypointinthearti cle. Keywords Fruit;Vegetable;Pesticideresidues;Pollution 2 化学农药因其药效强、 见效快、 性质稳定、 易贮运、 价格 降低毒性 ,对难处理的果蔬农药残留 ,可通过热水处理。如 低等优点 ,目前仍是防治农作物病虫害的有效措施。我国年 受氨基甲酸酯类杀虫剂污染的果蔬水洗后用沸水焯 2min, 立 农药用量按有效成分统计接近 30 万 t, 其中主要是有机磷、 即捞出 ,再水洗 1～2 次 ,最高农药消除率为 83% [3] 。碱性环 有机氯、 氨基甲酸酯类、 除虫菊酯类等杀虫剂 ,占 70% 以上 , 境下 ,甲胺磷、 辛硫磷、 敌敌畏、 乙酰甲胺磷等有机磷杀虫剂 全世界每年生产的农药产量为 250 万 t, 杀虫剂占 30% 左右。 迅速分解 ,毒性降低 ,因此碱水、 碱性淘米水或豆腐泔水浸泡 可见 ,我国杀虫剂产量超过世界产量的 1/4, 农业生产离不开 也可去除果蔬中的农药残留。一般用 1% ～2% 的碱水溶液 农药[1] 。但是 ,如此巨大数量的农药以及不科学地使用农药 浸泡 5～15min, 然后用清水冲洗 3～5 次 ,或在淘米水、 豆腐 势必造成对环境和食品的严重污染。随着生活水平的提高 , 泔水中浸泡 10～20min, 再用清水洗净。李鹏坤等[4] 研究了 人们的健康意识逐渐加强 ,对食品质量安全也越来越关注 , 食用碱、 洗洁精、 洗洁精加食用碱水溶液和自来水浸泡处理 尤其是果蔬中的农药残留问题。针对现已遭受农残污染的 对桃中甲基对硫磷、 毒死蜱的去除率 ,食用碱水溶液对农残 果蔬 ,如何最大限度地减少其中的农残量 ,降低对人体的危 的去除率比其他处理效果明显 ,可达 34% ～57%, 该法经济 害成为近年来的研究热点。 实用。许多研究表明 ,仅用水洗或单一的清洗方法对农药的 1 果蔬农残降解的方法 去除效果不太理想 ,常常是多种方法组合使用。王长方等 [5] 1. 1 物理方法 物理方法通常是利用农药的理化性质 , 如 报道了水温 25 ℃,pH 值 9, 通臭氧时间 30min, 浸泡 30min 的 水溶性、 光不稳定性和热不稳定性等原理除去农药残留。一 组合处理是一种有效可取地去除甘蓝中氯氰菊酯的方法 ,而 般的物理处理方法有浸泡清洗法、 去皮 ( 根) 、 日光照射法、 贮 且不影响甘蓝的营养状况。 藏法、 吸附法。 1. 1. 1 浸泡清洗法。目前研究的浸泡清洗主要有清水浸泡 冲洗、 洗涤剂清洗、 碱水清洗、 热水浸泡清洗、 淘米水或豆腐 泔水清洗 ,这些处理方法均可在一定程度上去除果蔬表面残 留的某些农药。 Smith等报道 ,自来水冲洗莴苣 30s, 冲洗菠菜 1.0min 可 分别除去 88% 和 92% 的马拉硫磷。Hwang等研究表明 ,水洗 对苹果表面残留的代森锰锌的洗去率为 48%, 去皮处理为 100% 。Farrow等比较了洗涤剂和自来水冲洗芹菜对 DDT 的 去除率 ,分别为 73% 和 48% 。宗荣芬等[2] 比较了自制的椰子 油洗涤剂、 自来水、 1% 食用碱、 1% 食用盐浸泡青菜对甲胺磷 和乐果的去除率 ,结果 ,椰子油衍生物蔬果洗涤剂的去除率 较为理想 ,达 88% 、 69%, 其他市售厨房洗涤剂浸泡法为 50% ～68%;1% 食用盐浸泡的去除率为 69%, 方便实用 ;1% 食用 碱浸泡的去除率为 60%; 自来水浸泡处理的效果较差 ,去除 率仅为 46% 。热不稳定的杀虫剂会随温度升高而加快分解 , 作者简介 杨生权 (1980- ) ,男 ,山西长治人 , 硕士研究生 , 研究方向 : 植物营养学 。 收稿日期 2007211223 1. 1. 2 去皮 ( 根) 。果蔬表面的农药残留量相对较多 , 水果 去皮、 蔬菜去根是最简单的去除农残的方法。带皮的果蔬如 苹果、 梨、 桃、 黄瓜、 番茄、 南瓜、 马铃薯、 萝卜等去皮可减少低 渗透性农药残留量 ,韭菜根部残留农药较多可以去根。Soli2 man[6] 用六氯苯林丹、 pp2DDT、 乐果、 马拉硫磷、 甲基嘧啶磷处 理马铃薯后 ,去皮可减少农残的 75% 、 73% 、 71% 、 71% 、 71% 。 Abou[7] 检测番茄中农药残留发现 ,除果肉中有少量六氯苯林 丹外 ,大部分农药均集中在果皮上 ,因此去皮可除去 81% ～ 89% 的农残。 1. 1. 3 日光照射法。日光的多光谱效应会使蔬菜中部分残 留农药分解破坏 ,蔬菜在阳光下照射 5min, 有机氯、 有机汞农 药的残留量会减少 56% [8] 。 1. 1. 4 贮藏法。农药在存放过程中随着时间的延长能缓慢 地分解 ,所以易于保存的蔬菜瓜果存放一段时间后 ,可减少 农药残留量。贮藏的条件、 农药自身的稳定性是贮藏过程中 农药残留降低的主要因素。 1. 1. 5 吸附法。吸附分离最早仅用于吸湿干燥、 脱臭、 脱色、 饮用水净化。经验表明 ,吸附技术也可用于去除农药残留。 已有报道用活性炭和 XAD216 型树脂吸附浓缩苹果汁中的甲 36 卷 6 期 杨生权等 果蔬农药残留降解方法研究进展 胺磷[9] ,但是对果蔬原料中农残吸附的研究还不多。 物理方法去除果蔬农残简单易行 ,不同农药的理化性质 7052 在光催化剂表面由羟基自由基和超氧离子作用的结果 ,当近 紫外光照射到 TiO2 表面时 ,表面将产生电子 - 空穴对 ,吸咐 不同 ,在不同果蔬上的农药残留水平也不同 ,仅用水洗不够。 在光催化剂表面的 O2 俘获电子形成超氧离子 , 进而形成 用沸水焯洗去除农药残留可能产生一些致癌物质。洗涤剂 H2O2 ;空穴氧化吸附在 TiO2 表面的 OH 或 H2O 形成・ OH, ・ OH 清洗果蔬可能会使某些农药毒性增加 12～20 倍 ,去皮只对一 的氧化能力较强 ,将有机磷农药氧化成 CO2 、 H2O 等。目前光 些水果和果菜类蔬菜有效 ,对内吸性强的农药不起作用。不 催化降解所用催化剂有 TiO2 、 ZnO、 CdS、 WO3 、 SnO2 、 FeO 等[14] 。 耐贮藏的果蔬不宜用贮藏法 ,日光照射不能降解对光稳定的 其中 TiO2 因其活性高、 稳定性好、 对人体无害而成为最受欢 农药。近年来利用化学方法处理果蔬农药残留的研究正逐 迎的一种催化剂。已发现在 TiO2 中掺入贵金属可提高光催 渐兴起。 化活性 ,TiO2 纳米材料对有机农药光降解的催化作用有较显 1. 2 化学方法 化学方法实质上就是利用臭氧、 双氧水、 次 著的效果。 氯酸盐强氧化剂或自由基的强氧化作用将农药分子的双键 1. 2. 4 双氧水降解法。利用活性氧的强氧化作用 , 使农药 断开 ,苯环开环 ,破坏其分子结构 ,生成相应的酸、 醇、 胺或其 降解 ,而本身降解产物为 O2 和 H2O, 对环境无害 ,是“清洁” 的 氧化物等。相应地 ,化学降解方法有次氯酸盐降解、 臭氧降 农药降解剂。蔡静[15] 以甲胺磷为研究对象 , 用双氧水外理 解、 光催化降解、 双氧水降解等。 浓缩果汁时 , 添加 8% 双氧水 , 处理 5min, 使甲胺磷完全降 1. 2. 1 次氯酸盐氧化法。次氯酸盐已广泛应用在食品工业 解 ,在榨汁前用双氧水处理水果表面也可达到同样的效果。 中 ,次氯酸盐加入水中能产生次氯酸 ,次氯酸在低 pH 值时有 1. 3 生物方法 用微生物或酶学方法降解农药残留的方法 较强的氧化有机物的能力 ,因此可用于果蔬表面农药残留处 是近几年研究的热点 ,其中对细菌的研究较为深入 ,其次是 理。过氧乙酸、 二氧化氯也在果蔬农药残留处理中得到应 真菌。目前 ,采用微生物或酶学法消除农药残留的主要研究 用。但有报道指出 ,次氯酸盐处理农药残留可能会导致生成 对象是有机氯、 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂。 一些粘在果蔬表面的有毒或致癌的有机氯化合物 ,易造成二 1. 3. 1 微生物降解。自然界中具有降解农药的微生物降解 次污染。 菌有细菌、 真菌、 放线菌、 藻类等 ,其中细菌因适应性强、 易诱 1. 2. 2 臭氧氧化法。臭氧的氧化电位是 2.07V, 仅次于氟 , 发突变菌株而占重要地位。经富集培养、 分离筛选等技术
