中國果蔬防腐保鮮劑檢測技術(shù)研究進展

綦 艷 李 聰 王力清 黃秋研

（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，廣東 佛山 528300）

果蔬中含有豐富的礦物質(zhì)、維生素、有機酸、膳食纖維和蛋白質(zhì)等，又具有獨特的形、色、香、味，因此成為人類生活中不可缺少的物質(zhì)［1］。但果蔬組織含水量大，易腐爛變質(zhì)，導致品質(zhì)降低貯運過程難度加大，削弱了其商品價值和營養(yǎng)價值［2，3］。

1 中國果蔬市場現(xiàn)狀及果蔬保鮮防腐技術(shù)

1.1 中國果蔬生產(chǎn)情況現(xiàn)狀及防腐保鮮技術(shù)

中國是世界果蔬生產(chǎn)大國，然而，由于保鮮貯藏技術(shù)運用相對落后，每年水果蔬菜腐爛超過8 000萬t，由此造成的經(jīng)濟損失高達750億元，占整個果蔬總產(chǎn)值的30%以上［4］，腐爛損耗的果蔬幾乎可以滿足2億人口的基本營養(yǎng)需求［5］。另外由于質(zhì)量不高和包裝粗劣，當前中國水果出口水平低，水果出口量僅占總產(chǎn)量的1%，其在國際上的競爭力與世界水果生產(chǎn)第一大國的地位極不相稱［6］。高效、安全的防腐保鮮劑及其技術(shù)的推廣和普及，可以為緩解果蔬集中上市的壓力，減少腐爛，從而創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益［7］。所以防腐保鮮技術(shù)的運用對中國果蔬業(yè)的進一步發(fā)展具有重大意義。目前，果蔬保鮮的物理方法主要有低溫冷藏法、輻射保鮮法、氣調(diào)保鮮法、低壓保鮮法、靜電保鮮法［8］等，化學方法有吸附型防腐保鮮劑、溶液浸泡型防腐保鮮劑、熏蒸型防腐保鮮劑、涂膜保鮮劑［9］。物理方法的主要缺點是需要特殊設(shè)備，操作復雜，成本高，普遍應(yīng)用有困難，單獨使用保鮮效果也不理想［10］，而化學方法大多有毒性和殘留，對人體健康有影響。所以，簡單、快速、安全、成本較低的水果蔬菜防腐保鮮技術(shù)的開發(fā)勢在必行。

1.2 果蔬防腐保鮮劑應(yīng)用現(xiàn)狀

保鮮防腐劑的使用對新鮮果蔬的貯藏和運輸具有重要意義，不但可延長果蔬的貯存期，還可以減少微生物引起的腐爛變質(zhì)［11］。不同種類的果蔬對保鮮防腐劑的要求不同，按其作用主要有兩方面：① 防止果蔬采后的衰老，設(shè)法減慢采后的代謝過程，主要有2，4－二氯苯氧乙酸、吲哚乙酸類激素；② 防止采收、貯存過程機械損傷造成的病菌侵染，常為多菌靈、托布津、噻菌特等殺菌劑。根據(jù)防治功能，化學防腐保鮮劑可分為防護型化學防腐保鮮劑、廣譜內(nèi)吸型防腐保鮮劑、熏蒸型防腐保鮮劑。按其用法有浸果、熏蒸和采前噴布3種方式，絕大多數(shù)采用浸果，只有二氧化硫及其釋放劑、氯氣、仲丁胺等少數(shù)藥劑采用熏蒸的方法，采前噴布方式也少見。多菌靈、托布津、噻菌特等操作簡單方便，對浸入果蔬的病原微生物效果明顯，但長時間使用會產(chǎn)生抗藥性，且其殘留物也存在著食品安全隱患［1］。熏蒸能抑制果蔬中多酚氧化酶活性，但熏蒸的濃度過高會導致殘留量超標。隨著對果蔬保鮮防腐劑限量標準的不斷提升，其殘留量的控制已成為農(nóng)產(chǎn)品進出口貿(mào)易技術(shù)壁壘的瓶頸。

根據(jù)中國《食品添加劑使用標準》（GB 2760——2011），共有如下食品添加劑可用于果蔬中（見下表1）。

表1 中國規(guī)定可以作為食品添加劑使用的果蔬防腐保鮮劑Table 1 Preservative and antistaling agent for fruits and vegetables approved in China that can be used as food additives

1.3 果蔬防腐保鮮劑存在的安全隱患

防腐保鮮劑無論噴灑于表面還是浸果都會在果蔬中形成一定量的殘留，且很多果蔬保鮮防腐劑是由農(nóng)藥改性而來，具有致癌性或致畸性，將其應(yīng)用于果蔬后期的保鮮防腐達到一定量對人體的危害可能更大［12］。本實驗室對果蔬防腐保鮮劑聯(lián)苯、鄰苯基苯酚、仲丁胺、多菌靈、桂醛、乙萘酚、抑霉唑、噻苯咪唑、2，4－二氯苯氧乙酸以及中國常規(guī)果蔬防腐保鮮劑的檢測方法正在進行研究。

2 檢測方法研究進展

2.1 分光光度法

分光光度法試劑消耗量低、操作簡單，滿足快速檢測的目的。仲丁胺屬于防護性殺菌劑，對多種真菌效果顯著，被廣泛用于柑桔、葡萄、青椒、蒜苔等水果與蔬菜貯藏期間的防腐保鮮。在標準 NY／T 946——2006中實現(xiàn)了對蒜、青椒、柑橘、葡萄中的仲丁胺殘留量的檢測，此標準中仲丁胺以蒸餾法提取，衍生后分光光度法測定，方法簡單有效，但嚴格遵守衍生過程的控制才能實現(xiàn)定量的準確性［13］。白娟娟等［14］采用固相萃取法分離噻苯咪唑、鄰苯基苯酚、聯(lián)苯3種防腐保鮮劑，采用紫外分光光度法進行定量檢測，3種防腐劑線性關(guān)系良好，樣品加標回收率在72.1%～103.5%，3種物質(zhì)最低檢測限分別為90，500，100ng／mL。該方法對噻苯咪唑、鄰苯基苯酚、聯(lián)苯殘留量的檢測與NY／T 946——2006對仲丁胺殘留量的檢測相比，直接采用紫外分光光度法進行測定，少去繁瑣難控制的衍生過程，快速簡單。

2.2 氣相色譜法

氣液色譜法主要測定易揮發(fā)而不發(fā)生分解的有機化合物，主要功能為分離、純化、定量、表征［15］。噻苯咪唑、聯(lián)苯、鄰苯基苯酚屬于防護型防腐保鮮劑，通過噴灑、浸泡或添加到果蔬包材中等方式起到抑霉作用［16］。中國商檢行標對出口水果中鄰苯基苯酚及其鈉鹽殘留量進行了方法的驗證與規(guī)定，用氫火焰離子化檢測器－氣相色譜法測定［17］。靳智等［18］對果蔬中2，4－二氯苯氧乙酸、乙氧基喹、對苯基苯酚、乙萘酚、聯(lián)苯醚和苯甲醇進行了測定，用GC－MS檢測，6種組分以及雜質(zhì)峰分離良好，加標回收率在80.7%～94.7%，相對標準偏差為2.11%～4.25%，檢出限50～80mg／L。上述兩種方法均測定了聯(lián)苯及苯酚類物質(zhì)，氣質(zhì)法在分離度及痕量方面具有較大優(yōu)勢，但氣相色譜法成本較低，更適合推廣使用。

抑霉唑?qū)儆趦?nèi)吸性廣譜殺菌劑，廣泛應(yīng)用于采摘后的柑橘、蘋果、瓜類的青霉病、綠霉病等的防治從而達到防腐保鮮的目的。研究［19］發(fā)現(xiàn)，人體長期攝入抑霉唑會引起內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂，對神經(jīng)系統(tǒng)及肝臟也有一定影響，許多發(fā)達國家對抑霉唑限制使用并將其列入監(jiān)控范圍。徐小艷等［20］建立抑霉唑殘留量的QuEChERS快速提取凈化方法，用GC－ECD測定，抑霉唑在0.2～5mg／L（r＝0.999 4）范圍內(nèi)線性良好，方法檢出限（S／N ≥3）為0.02mg／kg，回收率為74.3%～86.7%，相對標準偏差小于10%。該方法QuEChERS前處理相對于常用的固相萃取操作更簡便、結(jié)果更準確，且成本較低，對果蔬保鮮劑殘留的測定具有重大意義。謝建軍等［21］同樣采用QuEChERS－GC／MS快速測定方法，建立了果蔬中20種殺菌劑殘留量的測定方法。20種殺菌劑在0.025～0.250mg／L的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.997 4～1.0。添加水平為0.05，0.1，0.2mg／kg時，除百菌清外，其余殺菌劑平均回收率范圍均處于83%～112%，相對標準偏差小于11.0%，方法的檢出限為0.2～11.8μg／kg。此方法在單純檢測抑霉唑殘留量的QuEChERS快速提取凈化分析方法基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對果蔬中三環(huán)唑等20種農(nóng)藥殺菌劑的檢測，且回收率更高，精密度更好。

2.3 高效液相色譜

高效液相色譜法與以上檢測方法相比應(yīng)用范圍更加廣泛，分辨率高，檢出限低，分析速度快，重復性好［22］。衛(wèi)生部在2012年擬撤銷乙萘酚作為食品添加劑，因其在作為殺菌劑和防老劑的同時長期攝入達到一定量對人體有害。夏爽等［23］對柑橘、菠菜等果蔬中乙萘酚在λex＝250nm、λem＝410nm波長下進行熒光檢測，乙萘酚在0.20～50.00mg／L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（r＝0.999 9），平均回收率83.3%～101.2%，結(jié)果令人滿意。楊濤等［24］采用高效液相色譜－紫外檢測器測定了果蔬中2，4－二氯苯氧乙酸、乙萘酚、乙氧基喹、對苯基苯酚、聯(lián)苯醚5種防腐保鮮劑，回收率95.7%～105%。隨后楊濤等［25］提出了高效液相色譜法同時測定果蔬中噻苯咪唑、鄰苯基苯酚、聯(lián)苯、對苯基苯酚、聯(lián)苯醚、聯(lián)苯胺、多菌靈、乙萘酚、乙氧基喹、抑霉唑的方法，用紫外檢測器在3個不同波長（280，254，232nm）不同時間內(nèi)對10種防腐殺菌劑進行檢測，10種物質(zhì)呈良好的線性關(guān)系，方法的檢出限 （3S／N）0.02～0.05mg／mL，水果和蔬菜的加標回收率79.5%～123.2%，相對標準偏差 （n ＝6）0.83%～4.71%。該方法采用3個波段波長在不同時間內(nèi)實現(xiàn)對10種防腐殺菌劑的分析，雖然加標回收率準確度較低，但仍為同時測定多種防腐保鮮劑提供方法依據(jù)，對提高檢測效率方面具有重要意義。

苯氧乙酸毒性較小，但仍有一定的毒副作用，且能在農(nóng)作物及水果中殘留，降解緩慢。因此，對果蔬中苯氧乙酸測定方法的研究具有重要的意義［26］。方袁媛［27］應(yīng)用高效液相色譜測定蔬菜中的2，4－二氯苯氧乙酸，該方法樣品經(jīng)處理分離后在紫外檢測器282nm下檢測，精密度好，回收率高，具有良好的適用性。熒光檢測器與紫外－可見吸收檢測器相比，靈敏度高、選擇性好，與電化學檢測器同為靈敏度較高的檢測器。艾爾肯·依不拉音等［28］建立了果蔬中噻苯咪唑、鄰苯基苯酚、聯(lián)苯及抑霉唑殘留量的高效液相色譜分析方法，分別采用紫外／熒光檢測器測定上述防腐保鮮劑。從檢出限以及線性范圍可知，熒光檢測器靈敏更高、準確更好，能滿足果蔬中防腐保鮮劑多殘留檢測的要求。

液質(zhì)聯(lián)用（LC－MS）彌補了液相色譜和質(zhì)譜儀本身的缺點，同時實現(xiàn)分離、定性及定量分析功能，成為果蔬保鮮防腐劑分析中非常有吸引力的分析手段。張卉等［29］采用HPLC－MS測定果蔬中保鮮劑多菌靈、噻苯咪唑、甲基硫菌靈、咪鮮胺的殘留量，檢測限分別為多菌靈1.0μg／kg、噻苯咪唑、咪鮮胺2.0μg／kg、甲基硫菌靈5.0μg／kg。多菌靈回收率為92.8%～103.2%，相對標準偏差為2.27%～4.01%；噻菌靈回收率為90.9%～102.5%，相對標準偏差為2.44%～4.17%；甲基硫菌靈回收率為74.9%～99.2%，相對標準偏差為2.97%～4.55%；咪鮮胺回收率為81.9%～97.6%，相對標準偏差為2.64%～4.49%。

2.4 毛細管電泳

毛細管電泳因?qū)Νh(huán)境污染小、分離模式多樣、試劑和樣品消耗量少、分離效率高、分析速度快、易于調(diào)控，是目前發(fā)展最為迅速的分離分析技術(shù)之一，已被越來越多的用于果蔬農(nóng)藥殘留以及保鮮防腐劑殘留量的檢測［30］。孫娟等［31］采用毛細管電泳在線電推掃技術(shù)建立了測定蔬菜中吡蟲啉、啶蟲脒和噻蟲嗪殘留的新方法，該法可滿足相關(guān)標準中的殘留限量要求，對于蔬菜中這3種農(nóng)藥殘留的檢測具有重要意義。

果蔬種類繁多，基質(zhì)復雜，對微量或痕量殘留物的分析難度很大。多殘留分析要求方法的回收率高，重現(xiàn)性好，檢測限低，易于操作。毛細管電泳檢測方法有：紫外－可見光吸收法、熒光法、質(zhì)譜法、電化學法等。其中，紫外－可見光吸收檢測器是最常用的檢測器之一。不足的是，該檢測方法不夠靈敏，在檢測微量物質(zhì)時遇到困難。質(zhì)譜法是近年來發(fā)展非常迅速的一種檢測器，與分離技術(shù)相結(jié)合，提供了一種分離和鑒定相結(jié)合的強有力的方法。杜雪純等［32］建立白芍藥中19種農(nóng)藥殘留的毛細管電泳－質(zhì)譜聯(lián)用（CE－MS）檢測方法。熔融石英毛細管柱運行緩沖液為1%甲酸－15%甲醇水溶液 （V／V，pH 2.2），采用電噴霧離子源（ESI），正離子模式檢測。結(jié)果顯示19種物質(zhì)在一定濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.991 8～0.998 6，19種農(nóng)藥的加樣回收率為80.1%～108.4%。該CE－MS分析方法專屬性強、重現(xiàn)性好，適用于有機氮類農(nóng)藥的檢測分析。

2.5 免疫分析法

免疫分析技術(shù)根據(jù)標記物的不同，主要分為放射免疫分析（RIA）、酶免疫分析（EIA）、熒光免疫分析（FIA）、化學發(fā)光免疫分析（CLIA）、酶聯(lián)免疫分析（ELISA）等。用于保鮮防腐劑殘留檢測方面的主要是酶聯(lián)免疫分析。ELISA是利用抗原與抗體的可逆性結(jié)合反應(yīng)為前提的檢測方法，其檢測水平可達ng甚至pg級，具有高選擇性、低檢出限等特點，且與常用的色譜類檢測方法相比簡單快速價廉，因而酶免疫法被廣泛應(yīng)用于檢測果蔬防腐保鮮劑殘留量［33］。Watanabe等［34］將免疫分析技術(shù)應(yīng)用于分析測定柑橘類水果中的抑霉唑，在線性范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，此方法的檢出限為0.1ng／L，結(jié)果令人滿意。

2.6 其他分析方法

流動注射技術(shù)與化學發(fā)光分析方法相結(jié)合產(chǎn)生的流動注射化學發(fā)光分析法（FI－CL）不僅靈敏度高，線性范圍寬，而且快速、重現(xiàn)性好、自動化程度高，在農(nóng)業(yè)、藥物和環(huán)境分析等領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展。黃梓平等［35］選擇CTMAB為反應(yīng)增敏劑，建立了魯米諾－H2O2－CTMAB化學發(fā)光法直接測定敵敵畏，得到敵敵畏的檢測限為0.008mg／L，可用于食品及蔬菜中微量敵敵畏殘留量的檢測。噻苯咪唑不但可用于果蔬的防腐保鮮而且對于食品生產(chǎn)車間的防霉效果顯著。據(jù)文獻［36］報道將噻苯咪唑和甲殼素配成草莓保鮮劑，防腐效果顯著，通過建立的薄層層析技術(shù)測定保鮮草莓的噻苯咪唑殘留量，操作簡單、易于推廣。

3 展望

水果蔬菜作為食品的重要組成部分，其保鮮防腐成為既實用又迫切需要解決的難題，由此引發(fā)的果蔬保鮮防腐劑的殘留量及危害性分析成為果蔬化學類保鮮防腐劑研究的首要問題。綜合不同文獻在殘留量檢測方面有待進一步開展研究：① 前處理方法的改進，如固相萃取技術(shù)實現(xiàn)對樣品的預富集與凈化提高了檢測靈敏度，但更環(huán)保靈敏度更高的例如固相微萃取有待進一步研究應(yīng)用于其中；② 大多數(shù)文獻只是測定其中幾種，國標更是測定種類較少，如若可同時測定多種，如本實驗室所建立的同時測定聯(lián)苯、鄰苯基苯酚、噻苯咪唑、抑霉唑、多菌靈、桂醛、乙萘酚、2，4－二氯苯氧乙酸等8種果蔬保鮮防腐劑的方法，必將大大提高分析效率，節(jié)約分析時間；③ 研制檢驗快速、反應(yīng)靈敏、操作簡單的小型測定儀器，實現(xiàn)便攜式快速檢測。

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