不同烹飪對模擬毒死蜱豇豆中的慢性膳食暴露評估

王向未，仇厚援，陳文學，張志恒，袁玉偉，吳莉宇，王 強,*

(1.海南大學食品學院，海南 ?？?571100；2.浙江省植物有害生物防控重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地，農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留檢測重點實驗室，浙江省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品質量標準研究所，浙江 杭州 310021)

我國是農(nóng)業(yè)大國，豇豆是我國消費者喜愛的蔬菜品種之一，毒死蜱是豇豆種植過程中使用較多的一種光譜性殺蟲劑[1]。近些年來毒死蜱殘留超標問題嚴重[2]，影響人們膳食消費安全。隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長，我國城鄉(xiāng)居民的營養(yǎng)狀況顯著改善，食品安全已經(jīng)成為大家關注的焦點。在我國人們膳食過程中，大多是對鮮活農(nóng)產(chǎn)品烹飪后攝入，而不是直接攝入。國內(nèi)和國外膳食暴露評估時大多數(shù)是對鮮活農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留進行評估[3]，忽略加工因子，使用這樣的評估值進行評估可能會高估人群的膳食暴露水平[4]。國內(nèi)外引入加工因子的風險評估研究較少[5]，陳晨等[6]研究初級農(nóng)產(chǎn)品加工成各種食物，如果汁、湯、油料等，可利用加工因子反映農(nóng)藥殘留量的濃縮或稀釋。Byrne等[7]對農(nóng)產(chǎn)品進行水煮、烘烤和罐裝等加工，得到不同加工因子水煮樣品0.320～1.19，烘烤果肉樣品0.022～1.1.8，罐裝樣品0.119～0.661。袁玉偉等[8]研究甘藍中氰戊菊酯在水洗、漂燙等加工后加工因子為0.39和0.52。為了保護人群健康，我國高度關注食品危險性評估研究，并且在當今社會食品安全信任度低的情況下，本實驗研究不同加工方法對農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量的影響及加工因子在膳食暴露中的應用就顯得尤為重要，不僅會增強農(nóng)業(yè)管理還提醒消費者增強自我保護意識。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豇豆 浙江杭州樂購超市；金龍魚色拉油 中糧糧油集團有限公司。

乙腈(色譜純)、丙酮(分析純)、無水氯化鈉(分析純)、碳酸鈉(分析純) 杭州化學試劑公司；毒死蜱農(nóng)藥(純度40%) 浙江禾本農(nóng)藥化學有限公司；毒死蜱標準品(純度99.0%) 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

GC-2010島津氣相色譜儀(配有火配有火焰光度檢測器(FPD)和電子捕獲檢測器(ECD)) 日本島津公司；BUCHI Rotavapor R-200和B-490真空旋轉蒸發(fā)器 日本Eyela公司；多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)有限公司；恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司；微型漩渦混合儀上海滬西分析儀器廠；勻漿機 常州智博瑞儀器制造有限公司；氮吹儀 美國Organomation Associates公司；九陽電磁爐 廣州市九陽技有限公司；櫻花抽油煙機蘇州櫻花科技發(fā)展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 模擬毒死蜱污染豇豆樣品的制備

根據(jù)NY/T 788—2004《農(nóng)藥殘留試驗準則》[9]中相關操作要求，選取質地鮮嫩、無蟲蛀、新鮮、經(jīng)檢測不含毒死蜱的豇豆，將40%毒死蜱原藥用水稀釋成1.5mg/kg，將豇豆浸泡在配制好的毒死蜱溶液里面30min后晾干(浸泡比例為豇豆與毒死蜱溶液質量比為1:4)，經(jīng)檢測豇豆中的毒死蜱殘留量大約為1.1～1.2mg/kg之間，以下稱模擬毒死蜱豇豆樣品，將用于以下烹調(diào)實驗及膳食暴露評估實驗。

1.3.2 烹調(diào)實驗

1.3.2.1 炒制烹飪實驗

選取模擬毒死蜱豇豆，分別在水中浸泡15min后水龍頭沖洗2min后[10]，稱取200g將其切成3cm的小段，在不銹鋼鍋內(nèi)加入25g金龍魚色拉油，放置于加熱的電磁爐上，待油溫到210℃，將切好的樣品豇豆進行炒制，分別設4組烹飪方式：不蓋鍋蓋炒制、炒制烹飪加水、炒制烹飪蓋鍋蓋、炒制烹飪加水蓋鍋蓋。炒制時間均為7min，每組處理設置3組平行，待檢測。

1.3.2.2 微波烹飪實驗

選取模擬毒死蜱豇豆，分別在水中浸泡15min后水龍頭沖洗2min后，稱取200g將其切成3cm的小段，在微波專用碗中加入25g金龍魚色拉油，放置于微波爐膽里，中高火4min，分別設3組烹飪方式：微波中高火炒制、微波中高火炒制加水、微波中高火蒸制；每組處理設置3組平行，待檢測。

1.3.2.3 焯水烹飪實驗

選取模擬毒死蜱豇豆，分別在水中浸泡15min后水龍頭沖洗2min后，稱取200g將其切成3cm的小段，在不銹鋼鍋內(nèi)加入3L自來水，放置于加熱的電磁爐上，待水煮沸，將樣品豇豆進行焯制，分別焯煮1、2、3、4、5min 5個不同時間，每組處理設置3組平行，待檢測。

1.3.2.4 腌制烹飪實驗

加工工藝流程：原料處理→清洗(最佳清洗條件)→切分→裝瓶→發(fā)酵→酸豆角→檢測。

原料處理：稱取3kg模擬毒死蜱豇豆，分別在水中浸泡15min后水龍頭沖洗2min后，用其做酸豆角發(fā)酵實驗，去除頭尾部分，待用。豇豆發(fā)酵用5L容器瓶使用前清洗干凈，高溫滅菌，裝瓶前保持干燥狀態(tài)。按照容器容量配制質量分數(shù)7%的鹽水，待水溫降至25℃左右，將處理好的豆角裝入瓶中，瓶口用水密封，在恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵完成[11]。豇豆在發(fā)酵過程中，必須經(jīng)常檢查封口水的水量，保持封口處的水面澄清，水面高于容器瓶瓶4cm左右。在挑選檢測樣品時，必須使用不帶有油污的工具撿取，以免雜菌或油污污染發(fā)酵液影響實驗。

1.3.3 毒死蜱殘留分析方法

1.3.3.1 樣品提取凈化

取1.3.2節(jié)中待用豇豆樣品，準確稱取25.0g放入勻漿機中，加入50.0mL乙腈，在勻漿機中高速勻漿2min后，用布氏漏斗過濾，濾液收集到裝有5～7g無水氯化鈉的100mL具塞量筒中，蓋上塞子，劇烈振蕩1min后于室溫靜置30min，使乙腈相和水相分層。從具塞量筒中吸取10.00mL乙腈溶液，移入250mL圓底燒瓶中，水溫為40℃旋轉蒸發(fā)儀上蒸發(fā)至近干，氮氣吹干，直接用5mL丙酮定容超聲1min。

另外，烹調(diào)實驗的實驗室模擬豇豆樣品，經(jīng)提取后，還需進一步凈化，用10mL正己烷將弗羅里硅土柱子預淋洗，分別用丙酮-正己烷(體積比1:1)20.00mL分3次洗脫蒸發(fā)近干的烹調(diào)樣品圓底燒瓶用250mL圓底燒瓶接收洗脫液，在水溫40℃旋轉蒸發(fā)儀上旋轉至近干。用5mL丙酮定容，超聲1min，移至自動進樣器樣品瓶中待測。

1.3.3.2 色譜條件

色譜柱：DB-5MS(30m×0.32m，0.25μm)；載氣：N2，流速：30mL/min；H2，流速：90mL/min。進樣口溫度：220℃；檢測器溫度：300℃；柱溫程序升溫：初始溫度150℃，保持2min，以20℃/min速率升溫至250℃，保持1min；進樣量：1μL。

1.3.4 方法的準確度和精確度

采用外標法，保留時間定性，峰面積定量。在空白豇豆樣品中分別添加0.01、0.5、2.0mg/kg的毒死蜱，每組3個平行。

1.3.5 標準曲線的繪制

采取外標法定量，將標準工作液稀釋成0.05、0.10、0.50、1.00、2.00mg/L 5個質量濃度，以峰面積(y)和毒死蜱質量濃度(x)作標準工作曲線。

1.3.6 豇豆中毒死蜱含量計算

毒死蜱含量按NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》標準所述計算[11]如式(1)所示。

式中：X為試樣中毒死蜱的殘留量/(mg/kg)；A為樣液中毒死蜱峰面積；ρ為標準工作液中毒死蜱的質量濃度/(μg/mL)；S為標準工作液中毒死蜱的色譜峰面積；V為樣液定容體積/mL；m為樣品質量/g。

1.3.7 加工因子的計算

加工因子是食品污染物在經(jīng)過清洗、烹飪等加工環(huán)節(jié)中其濃度下降的比例的體現(xiàn)[1]，加工因子在本實驗包括清洗因子和烹飪因子(包含炒制、微波、焯水、腌制等因子)，加工因子(ff i)按式(2)計算。

1.3.8 統(tǒng)計分析方法

應用DPS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用鄧肯多重比較進行差異性分析。

1.3.9 慢性膳食暴露點評估風險指數(shù)(CRfD)[13]

式中：I為評估人群每天每千克體質量攝入豇豆的人均消費量/g；R為豇豆中毒死蜱的平均殘留量/(mg/kg)；ff i為對應的清洗因子和烹飪因子的乘積[14]；ADI為每千克體質量的農(nóng)藥日允許攝入量/(mg/kg)；FAO/WHO農(nóng)藥殘留專家聯(lián)席會議(JMPR) 和國際理論與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)確定人體每日允許攝入量(ADI)為0.01mg/kg[15]；m代表標準體質量/kg。

其中CRfD≤100，說明人群慢性膳食暴露評估風險水平尚可接受；反之若CRfD＞100，說明人群暴露水平處于不安全狀態(tài)，需校正暴露量的估計或采取相應風險管理措施[16]。

通過查閱《中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報告之十-2002營養(yǎng)與健康狀況數(shù)據(jù)集》獲得暴露人群居民體質量和24h豇豆膳食平均攝入量[17](表1)。

表1 全國城市人群基本情況調(diào)查表Table 1 National survey of urban population

2 結果與分析

2.1 添加回收率實驗結果

表2 毒死蜱在豇豆中的添加回收率(n=3)Table 2 Recoveries of chlorpyrifos in cowpea spiked at varying concentrations (n=3)

毒死蜱添加量與峰面積有良好的相關性，滿足毒死蜱定量分析的要求。毒死蜱的標準曲線為：y= 50917x－246.55，相關系數(shù)為0.9996，保留時間為9.62min。由表2可知，毒死蜱的添加回收率在93%～106%之間，變異系數(shù)在3.8%～6.8%之間，均符合《農(nóng)藥殘留試驗準則》的要求[9]。

2.2 烹飪對豇豆中毒死蜱的去除效果

2.2.1 炒制烹飪對豇豆中的毒死蜱的加工因子影響

表3 不同炒制烹飪方式對豇豆中毒死蜱的加工因子影響(±s，n=3)Table 3 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different cooking modes (±s，n=3)

表3 不同炒制烹飪方式對豇豆中毒死蜱的加工因子影響(±s，n=3)Table 3 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different cooking modes (±s，n=3)

注：同列小寫字母不同表示有顯著性差異(P＜0.05)；同列大寫字母不同表示有極顯著性差異(P＜0.01)。下同。

加工方法 清洗后殘留量/(mg/kg)烹飪后殘留量/(mg/kg) 清洗因子(fw1) 炒制烹飪因子(fc1)不蓋鍋蓋炒制 0.3613±0.0106 0.1986±0.0343 0.3279±0.0016Aa 0.5498±0.0003Bb炒制烹飪加水 0.3667±0.0051 0.1969±0.0356 0.3178±0.0023Bb 0.5451±0.0001Cc炒制烹飪蓋鍋蓋 0.3649±0.0016 0.2102±0.0150 0.3007±0.0007Cc 0.5735±0.0001Aa炒制烹飪加水蓋鍋蓋 0.3622±0.0068 0.1938±0.0049 0.3156±0.0006Bb 0.5365±0.0078Dd

由表3可知，在清洗后，模擬毒死蜱豇豆中毒死蜱的殘留量有所降低，無論何種烹飪方式對去除豇豆中毒死蜱殘留的效果都很顯著，其中炒制加工因子為0.5498；炒制中加水炒制烹飪因子為0.5451；炒制蓋鍋蓋炒制烹飪因子為0.5735。炒制烹飪因子范圍在0.5365～0.5735，可能因為毒死蜱對高溫及水較為敏感，水蒸氣帶動農(nóng)藥散失，降解速度加快，去除效果跟烹飪方式有關[18]。

2.2.2 微波烹飪對豇豆中毒死蜱的加工因子影響

表4 微波方式對豇豆中毒死蜱的加工因子影響(±s，n=3)Table 4 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different microwave cooking modes (±s，n=3)

表4 微波方式對豇豆中毒死蜱的加工因子影響(±s，n=3)Table 4 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different microwave cooking modes (±s，n=3)

加工方法 清洗后殘留量/(mg/kg)烹飪后殘留量/(mg/kg) 清洗因子(fw2) 微波烹飪因子(fc2)微波中高火炒制 0.3444±0.0032 0.1712±0.0031 0.3134±0.0013AaB0.4799±0.0087Cc微波中高火炒制加水 0.3406±0.0010 0.2012±0.0014 0.3156±0.0001Aa0.5640±0.0038Bb微波中高火蒸制 0.3496±0.0023 0.3011±0.0012 0.3098±0.0003Bb0.8440±0.0003Aa

由表4可知，清洗后進行微波炒制，毒死蜱殘留去除效果較明顯，其中微波中高火炒制加工因子為0.4799；而微波中高火炒制加水，炒制加工因子為0.5640；但是微波中高火蒸制毒死蜱去除效果不是很明顯，炒制加工因子為0.8440；微波烹飪因子范圍在0.4779～0.8440。

2.2.3 焯水烹飪對豇豆中毒死蜱的加工因子影響

表5 不同焯水時間對豇豆中毒死蜱的加工因子影響(±s，n=3)Table 5 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different blanching times (±s，n=3)

表5 不同焯水時間對豇豆中毒死蜱的加工因子影響(±s，n=3)Table 5 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different blanching times (±s，n=3)

加工方法 清洗后殘留量/(mg/kg)烹飪后殘留量/(mg/kg) 清洗因子(fw3) 焯水因子(fc3)焯水1min 0.3486±0.0044 0.2848±0.0090 0.3122±0.0094Dd 0.8172±0.0149Aa焯水2min 0.3457±0.0039 0.2202±0.0047 0.3150±0.0039Cc 0.6319±0.0076Bb焯水3min 0.3469±0.0028 0.2063±0.0168 0.3146±0.0092Cc 0.5919±0.0280Cc焯水4min 0.3449±0.0068 0.2050±0.0065 0.3165±0.0074Bb 0.5883±0.0107Dd焯水5min 0.3411±0.0040 0.2024±0.0147 0.3196±0.0032Aa 0.5818±0.0248Ee

由表5可知，焯制烹飪對豇豆中毒死蜱殘留去除效果較明顯，在焯制4min時，焯水加工因子為0.5883。當焯制更長時間已無變化，焯水加工因子范圍在0.5818～0.8172，焯水時間過長豇豆失水較為嚴重。

2.2.4 腌制烹飪對豇豆中毒死蜱的加工因子的影響

表6 腌制時間對豇豆中毒死蜱的加工因子的影響(±s，n=3)Table 6 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different marination times (±s，n=3)

表6 腌制時間對豇豆中毒死蜱的加工因子的影響(±s，n=3)Table 6 Processing factor of chlorpyrifos residues in cowpea under different marination times (±s，n=3)

加工方法 清洗后殘留量/(mg/kg)烹飪后殘留量/(mg/kg) 清洗因子(fw4) 腌制因子(fc4)7%鹽水腌制5d 0.3645±0.0045 0.2679±0.0002 0.3157±0.0041Aa0.7353±0.0002Dd 7%鹽水腌制10d 0.3633±0.0026 0.2377±0.0007 0.3156±0.0051Aa0.6740±0.0007Aa 7%鹽水腌制20d 0.3675±0.0071 0.2750±0.0061 0.3111±0.0024Cc0.6814±0.0061Cc 7%鹽水腌制30d 0.3625±0.0044 0.2935±0.0001 0.3129±0.0087Bb0.6786±0.0001Bb

由表6可知，腌制對豇豆中毒死蜱還是具有一定去除效果的，在腌制5～10d的時候，去除較明顯，發(fā)酵10d時加工因子為0.6740。但是發(fā)酵后期去除效果不是很明顯，在腌制30d時，腌制因子為0.6786，腌制因子范圍在0.6740～0.7353之間，腌制加工對農(nóng)藥殘留量有明顯的影響。

2.2.5 不同烹飪方式下實驗室模擬毒死蜱浸泡豇豆殘留量分布

從4組烹飪實驗中獲得實驗室模擬毒死蜱浸泡豇豆殘留量的平均殘留值，用于做各種烹飪方式的膳食暴露評估，結果見表7。

表7 實驗室模擬毒死蜱浸泡豇豆殘留量分布(n=3)Table 7 Residue levels of chlorpyrifos in cowpea cooked by different methods (n=3)

2.2.6 豇豆中毒死蜱膳食暴露評估中加工因子的計算

表8 豇豆在不同烹飪方式中加工因子的變化(n=3)Table 8 Changes in processing factors under different cooking modes (n=3)

從4組烹飪實驗中挑選出一組用來做膳食暴露評估，得出總加工因子，結果如表8所示。這4組代表了家庭烹飪的4種基礎烹飪方式，對其進行加工，觀察其毒死蜱殘留量下降幅度，從而得到最佳去除毒死蜱的烹飪方式，再對其進行膳食暴露評估，正確評價人群農(nóng)藥膳食暴露評估水平。

2.3 不同烹飪方式對豇豆中的毒死蜱的膳食暴露評估

由表9可知，城市不同年齡組不同性別居民人群。在未考慮加工因子時，男性CRfD范圍在50.3599～109.0132，女性CRfD范圍在50.7058～111.0397；其中2～3歲、4～6歲、7～10歲男性和女性的CRfD范圍在102.0552～111.0397，均大于100，處于高風險暴露水平，屬于高危人群，其他組人群的CRfD屬于可接受范圍，但是接近危險水平。比較性別在未考慮加工因子時，所承受風險女性大于男性。當引入加工因子時，比較炒制烹飪、微波烹飪、焯水烹飪、腌制烹飪的慢性點評估結果，其中炒制烹飪選擇炒制烹飪加水的男性CRfD范圍是8.5288～18.4622，女性CRfD范圍是8.5874～18.8054；微波烹飪選擇微波中高火炒制的男性CRfD范圍是7.5741～16.3956，女性CRfD范圍是7.6262～16.7004；焯水烹飪選擇焯水烹飪3min的男性CRfD范圍是9.3778～20.3000，女性CRfD范圍是9.4422～20.6773；腌制烹飪選擇腌制烹飪10d的男性CRfD范圍是10.6773～23.1129，女性CRfD范圍是10.7506～23.5425，均處于安全狀態(tài)。未考慮加工因子時的CRfD為考慮加工因子時的5～10倍，引入加工因子獲得的膳食暴露評估結果更符合不同年齡段不同性別組的居民實際生活攝入風險。

表9 豇豆在加工前后毒死蜱膳食慢性風險指數(shù)CRfD分布(人·日)Table 9 The value distribution and risk of CRfD before and after cooking

3 結 論

研究表明，通過對豇豆進行實驗室模擬毒死蜱浸泡，再計算4種烹飪方式后得到烹飪因子。4種烹飪方式對豇豆中的毒死蜱均有去除效果，其中微波烹飪?nèi)コЧ詈谩?/p>

未引入加工因子時，通過針對不同性別不同人群對烹飪前后豇豆中的毒死蜱進行慢性膳食暴露評估研究，其中2～3歲、4～6歲、7～10歲男性和女性的CRfD范圍在102.0552～111.0397，均大于100，屬于高風險暴露的高危人群。引入加工因子時，研究表明：不同人群不同性別的炒制烹飪CRfD范圍均小于100，處于可接受水平。

比較未引入和引入的加工因子時，慢性膳食暴露評估研究表明：兩種評估結果均顯示女性風險較男性高，2～3歲組人群最為敏感，屬高危人群。且未引入加工因子時的CRfD是引入加工因子時的5～10倍，表明引入加工因子后豇豆中的毒死蜱慢性膳食暴露評估的結果更接近實際值。經(jīng)清洗后不同烹飪方式對豇豆中的毒死蜱均有去除效果，微波烹飪效果最好。此結果對指導消費者的膳食安全更具實際意義。

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