氣相色譜法分析蘋果和大白菜中氧化樂果殘留分布

石 磊，董曉娜，張花利，姜文利，宋吉英，張 巖，王世清,*

氣相色譜法分析蘋果和大白菜中氧化樂果殘留分布

石 磊1,2，董曉娜1,2，張花利1,2，姜文利1,2，宋吉英3，張 巖1,2，王世清1,2,*

(1.青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109；2.青島市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)質(zhì)量與安全工程重點實驗室，山東 青島 266109；3.青島農(nóng)業(yè)大學化學與藥學院，山東 青島 266109)

為探討氧化樂果在果蔬中的殘留分布，利用氣相色譜法對蘋果和大白菜中的不同部位進行測定分析。結(jié)果表明：大白菜葉中的氧化樂果殘留量高于大白菜柄，整株大白菜中殘留量由外向內(nèi)依次降低；蘋果果皮中殘留量最高，果肉、果核殘留量依次降低；大白菜和蘋果中氧化樂果的自然降解速率在10～15d內(nèi)最快。

氣相色譜；氧化樂果；殘留量；自然降解率；大白菜；蘋果

農(nóng)藥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的生產(chǎn)資料，其廣泛應用大大提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。但是農(nóng)藥過量等不合理的使用對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了威脅[1-2]，長期使用有機磷農(nóng)藥不但會造成果蔬產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標和環(huán)境污染等問題，還會損害人體健康，引發(fā)多種疾病，如腫瘤、生育能力下降等[3-4]，因此運用科學準確的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，制定嚴格的農(nóng)藥殘留限量標準，研究各種農(nóng)藥的分布規(guī)律，對于保障食品安全具有重要意義。目前，國內(nèi)外農(nóng)藥殘留的檢測技術(shù)可分為化學檢測、生化檢測和生物檢測三大類。目前研究較多的有色譜分析法[5-7]、免疫分析法[8]、生物傳感器法[9-12]、酶抑制法[13]等，各種檢測方法針對不同的被檢測對象，有各自不同的優(yōu)勢。

在我國農(nóng)藥中，70%為有機磷農(nóng)藥，而在我國生產(chǎn)使用的有機磷農(nóng)藥中70%為劇毒、高毒類農(nóng)藥，如甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化樂果、久效磷等，國家也明文禁止將這類農(nóng)藥使用在果蔬作物中[14]，但大量調(diào)查和檢測發(fā)現(xiàn)，氧化樂果等高毒農(nóng)藥在果蔬生產(chǎn)中仍然普遍使用，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗測試中心張宗美等對重慶市460個蔬菜品種進行農(nóng)殘檢測時發(fā)現(xiàn)，460個蔬菜樣品中有機磷農(nóng)藥氧化樂果、甲胺磷、水胺硫磷等農(nóng)殘均超過國家標準，其中氧化樂果為最高[15]。王冬群等[16]對慈溪市農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場7類蔬菜20種農(nóng)藥殘留情況進行定點跟蹤，監(jiān)測結(jié)果表明，乙酰甲胺磷、氧化樂果是影響慈溪市農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場蔬菜質(zhì)量安全的主要因素。

我國是水果生產(chǎn)大國，根據(jù)2003年統(tǒng)計，我國水果總產(chǎn)量7551.5萬噸，占全世界總產(chǎn)量的16%，其中蘋果占世界總產(chǎn)量的36.69%，均居世界首位[17]。大白菜是北方百姓冬天主要貯藏蔬菜和出口蔬菜種類。但目前關(guān)于氧化樂果在蘋果、大白菜中的殘留分布的研究報道較少。

氣相色譜法(GC)是檢測有機磷的國家標準方法，檢出限可達1ng，具有定性、定量、準確和靈敏度高等特點，成為目前國內(nèi)檢測氧化樂果殘留的主要手段[18]。本實驗利用氣相色譜法，對氧化樂果在蘋果、大白菜中的分布規(guī)律進行研究，研究和掌握常見蘋果和大白菜中氧化樂果的殘留分布不僅可為果蔬產(chǎn)品加工中氧化樂果的去除與降解提供理論依據(jù)，而且對實現(xiàn)綠色消費保護人們的身體健康具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山東煙臺市產(chǎn)紅富士蘋果、山東壽光市產(chǎn)城陽青大白菜 市購。

丙酮、石油醚、乙腈、二氯甲烷(均為國產(chǎn)色譜純)；氯化鈉、無水硫酸鈉(均為分析純，經(jīng)120℃烘8h)；氧化樂果標準品(100μg/mL；國家標準編號：GSB G23013—92) 農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所。

1.2 儀器與設(shè)備

6890N氣相色譜儀 美國安捷倫公司；JJ-2型組織搗碎勻漿機 中外合資深圳天南海北有限公司；一列二孔恒溫水浴鍋 龍口先科儀器公司；LG10-2.4A型醫(yī)用離心機 北京醫(yī)用離心機廠；RE-52B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；FA2104精密電子天平 上海第二分析儀器廠；立鶴牌302型電熱恒溫鼓風干燥箱 濰坊醫(yī)療器械廠；YW-1型遠紅外干燥箱 江蘇東臺電器廠。

1.3 方法

1.3.1 氧化樂果標準溶液的制備

氧化樂果標準儲備液：精密量取氧化樂果標準品，用丙酮配制成質(zhì)量濃度為7.8μg/mL(10.0mg/kg)的農(nóng)藥標準溶液，置于冰箱保存，備用。

氧化樂果標準液：用丙酮稀釋標準儲備液，分別配成質(zhì)量濃度為0.0078、0.039、0.078、0.39、0.78 μg/mL的標準溶液，取1μL用氣相色譜測定，以峰面積為縱坐標、含量為橫坐標，做出標準曲線，結(jié)果在0.0078～0.78μg/mL范圍內(nèi)，標準曲線擬合良好，其線性方程為y=1.3×106x-15614(R2=0.9979)。

1.3.2 材料處理

將配制好的氧化樂果標準溶液(0.78μg/mL)噴涂于蘋果和大白菜表面。具體方法是：使用小型噴霧器吸取一定體積的農(nóng)藥標準溶液，然后對被測樣品進行噴涂。設(shè)定放置時間分別為0、5、10、15d和20d。

1.3.3 農(nóng)藥殘留的提取、凈化

稱取50.00g試樣，置于250mL燒杯中，加入25mL水和50mL丙酮，用組織搗碎機搗碎，勻漿提取1～2min。勻漿液用布氏漏斗進行減壓抽濾，取50mL濾液移至150mL分液漏斗中。

向上述濾液中加入5～7.5g氯化鈉使溶液達到飽和狀態(tài)。猛烈振搖2～3min，靜置10min，使丙酮從水相中鹽析出來，再將水相用25mL二氯甲烷振搖2min，靜置、分層。將丙酮與二氯甲烷提取液混合，用裝有20～30g無水硫酸鈉的玻璃漏斗脫水，濾入250mL圓底燒瓶中，再用20mL二氯甲烷洗滌容器和無水硫酸鈉數(shù)次，洗滌液也倒入燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮約至1mL，將濃縮液定量轉(zhuǎn)移至1mL的具塞試管中，加丙酮定容至刻度，然后通過SPE柱凈化，待用。

1.3.4 氣相色譜測定

氧化樂果經(jīng)有機溶劑提取，并經(jīng)液液分配、微柱凈化等步驟除去干擾物質(zhì)，采用氣相色譜-火焰光度(FPD)檢測器法檢測，根據(jù)色譜峰的保留時間定性，用外標法根據(jù)峰面積或峰高定量。

檢測條件：檢測器：FPD，溫度250℃；色譜柱：SPB-1701(60m×0.32mm，0.25μm)石英毛細管柱；色譜柱溫度程序：80℃保持1min，然后以25℃/min程序升溫升至180℃，保持2min，然后再以10℃/min程序升溫升至260℃，保持25min；載氣：高純氮；恒流模式，流速1.5mL/min；H2流速150mL/min，O2流速110mL/min；進樣口溫度：260℃；進樣量：1μL；進樣方式：無分流進樣，0.75min后打開分流閥和隔墊吹掃閥。

1.3.5 計算

吸取制備好的混合標準液及樣品凈化液注入色譜儀中，以保留時間定性。以試樣的峰高或峰面積與標準比較定量。利用外標法測定氧化樂果含量。計算公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 氧化樂果農(nóng)藥標樣圖

取1μL 0.78μg/mL氧化樂果標準液進樣，氣相色譜測定，結(jié)果如圖1所示。

圖1 氧化樂果農(nóng)藥標準溶液氣相色譜Fig.1 GC chromatogram of omethoate standard

根據(jù)氧化樂果農(nóng)藥標準液氣相色譜圖可知，氧化樂果色譜峰的保留時間為14.525min。

2.2 方法的精密度和準確度

2.2.1 有機溶劑的提取率

根據(jù)1.3節(jié)方法，分別以丙酮、二氯甲烷、乙腈和石油醚作為萃取試劑，對氧化樂果做提取率實驗，重復3次取平均值，結(jié)果如表1所示。

表1 不同溶劑的提取率實驗結(jié)果Table 1 Effect of solvents on omethoate recovery

由表1可見，丙酮、乙腈、二氯甲烷三種溶劑提取率較高，而石油醚提取率較低，這可能與有機磷農(nóng)藥成分、極性強弱有關(guān)。3種提取率較高的溶劑中，乙腈毒性相對較大，因此本實驗用丙酮和二氯甲烷作為提取溶劑。

2.2.2 精密度和準確度考察

表2 氣相色譜法測得蘋果和大白菜中的氧化樂果回收率結(jié)果Table 2 Mean recovery rates for omethoate in apple and Chinese cabbage

在空白樣品中添加質(zhì)量分數(shù)分別為0.0078、0.039、 0.078、0.39、0.78μg/mL的氧化樂果標準品溶液；按農(nóng)藥殘留的提取、凈化的方法處理，氣相色譜檢測，計算回收率；重復3次求平均值，結(jié)果見表2。

表2表明，添加0.0078～0.78μg/mL的氧化樂果農(nóng)藥標準溶液時，氧化樂果的回收率為71.60%～95.20%，說明該方法作為檢測氧化樂果的前處理方法準確性高。

表3 本方法的變異系數(shù)考察Table 3 Coefficient of variation for omethoate determinations in apple and Chinese cabbage

由表3可知，該方法在蘋果和大白菜樣品中的變異系數(shù)均符合樣品檢測要求。

2.3 大白菜、蘋果中氧化樂果殘留分布狀況

2.3.1 大白菜中氧化樂果的殘留分布

圖2 大白菜不同部位農(nóng)藥殘留分布Fig.2 Omethoate residue distribution in different parts of Chinese cabbage changing with storage time

室溫條件下氧化樂果在大白菜中的分布情況見圖2。大白菜的不同部位氧化樂果的殘留量不同，大白菜葉中的殘留量較高，大白菜菜柄中較少。且氧化樂果隨噴藥時間的延長，殘留量逐漸降低，且在10～15d時氧化樂果降解較快，以后降解速度逐步減慢。

2.3.2 蘋果中氧化樂果殘留分布規(guī)律

室溫條件下氧化樂果在蘋果中的分布情況見圖3。蘋果的不同部位氧化樂果的殘留量不同，果皮中的殘留量較高，果肉中較少。果皮、全果中的氧化樂果隨著噴藥時間的延長，殘留量逐漸降低，且在10～15d時氧化樂果降解較快，以后降解速度逐步減慢。可能是因為果肉中氧化樂果殘留量少，果皮中的殘留量較高，果肉中氧化樂果的變化趨勢被果皮所掩蓋，因此全果中氧化樂果的殘留量受果皮影響呈下降趨勢。

圖3 蘋果不同部位農(nóng)藥殘留分布Fig.3 Omethoate residue distribution in different parts of apple changing with storage time

3 結(jié)論與討論

大白菜的不同部位氧化樂果的殘留量不同，大白菜葉中的殘留量較高，菜柄中的較少；大白菜中的氧化樂果隨著噴藥時間的延長，氧化樂果逐步降解，殘留量隨時間延長而降低，且在10～15d時氧化樂果降解較快，以后降解速度逐步減慢。

蘋果果皮中氧化樂果殘留量較高，果肉中的較低；果皮中的氧化樂果隨著噴藥時間的延長，殘留量逐漸降低，但同期殘留絕對值仍明顯高于果肉，果皮是蘋果中農(nóng)藥殘留的聚集點；果肉中氧化樂果殘留相對較少，但降低緩慢；全果中的氧化樂果殘留趨勢與果皮中一致，這可能是因為果肉中氧化樂果殘留量少，果皮中的殘留量較高，果肉中氧化樂果的變化趨勢被果皮所掩蓋，因此全果中氧化樂果的殘留量受果皮影響呈下降趨勢。

隨著人們生活水平的提高，農(nóng)藥殘留特別是高毒性有機磷農(nóng)藥的殘留，成為人們越來越關(guān)心的問題，從健康和國際貿(mào)易角度考慮，應該從以下幾個方面進行控制：從源頭加以控制，規(guī)范農(nóng)藥管理，嚴格禁用氧化樂果，促進綠色生產(chǎn)；果蔬加工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中應該設(shè)置氧化樂果等高毒高殘留農(nóng)藥的去除工序；探討和確定降解果蔬中農(nóng)藥殘留的最佳方法，以確保降解處理后果蔬的安全性；消費市場亦要建立現(xiàn)場檢測和預警系統(tǒng)以確保消費者安全。

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Distribution Analysis of Omethoate Residues in Apple and Chinese Cabbage by Gas Chromatography

SHI Lei1,2，DONG Xiao-na1,2，ZHANG Hua-li1,2，JIANG Wen-li1,2，SONG Ji-ying3，ZHANG Yan1,2，WANG Shi-qing1,2,*
(1. College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China；2. Qingdao Key Laboratory of Modern Agricultural Quality and Safety Engineering, Qingdao 266109, China；3. College of Chemistry and Pharmaceutical, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)

To investigate the distribution of omethoate residues in fruits and vegetables, different parts of Chinese cabbage and apple were analyzed by gas chromatography (GC). The results indicated that the contents of omethoate residues in Chinese cabbage leaves was higher than that in the stems and declined gradually from outside to inside in the whole cabbage; the highest, middle lowest contents of omethoate residues was found in the peel of apple, followed by in the pulp and in the core of apple successively; and the maximal natural degradation rates of omethoate in Chinese cabbage and apples appeared around 10-15 days after spraying on their surface.

gas chromatography；omethoate；residue；natural degradation rate；Chinese cabbage；apple

TS207.3

A

1002-6630(2011)04-0163-04

2010-03-12

山東省自然科學基金項目(ZR2009DM006)

石磊(1972—)，女，工程師，碩士，研究方向為食品安全保藏。E-mail：Leishi678@163.com

*通信作者：王世清(1961—)，男，教授，博士，研究方向為食品安全保藏。E-mail：wangshiqing@126.com