超聲波處理能夠有效去除蘋果中農(nóng)藥殘留

　　據(jù)《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2009年12月報(bào)道，在對(duì)農(nóng)藥殘留超標(biāo)的蘋果進(jìn)行超聲波處理后，可以有效的去除蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的含量，并且超聲波處理后的蘋果主要品質(zhì)不會(huì)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及主要出口國(guó)蘋果標(biāo)準(zhǔn)的要求。超聲波處理簡(jiǎn)單快速，能有效去除蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留，極大提高蘋果的安全性，同時(shí)這種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景極為廣闊。
　　此研究報(bào)告刊登于《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2009年第12期，題為《蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的超聲波去除條件優(yōu)化》，第一作者為西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院岳田利教授。
　　蘋果是中國(guó)的第一大水果，面積和產(chǎn)量均居世界首位。蘋果成為中國(guó)入世后最具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)產(chǎn)品之一。目前，國(guó)際上對(duì)蘋果中農(nóng)藥殘留檢測(cè)種類越來(lái)越多，檢測(cè)限量越來(lái)越嚴(yán)，已成為非關(guān)稅貿(mào)易壁壘的重要手段。蘋果中農(nóng)藥殘留已納入美國(guó)、日本及歐共體各國(guó)的食品安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃，年年進(jìn)行例行監(jiān)測(cè)。而中國(guó)是世界蘋果生產(chǎn)第一大國(guó)，但不是蘋果強(qiáng)國(guó)，其主要原因就是蘋果的質(zhì)量安全性嚴(yán)重制約了蘋果的出口，其中農(nóng)藥殘留超標(biāo)是主要原因之一，為了確保蘋果生產(chǎn)的質(zhì)量安全，提高蘋果在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，加強(qiáng)對(duì)蘋果中農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析、農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)及農(nóng)藥殘留控制技術(shù)的研究顯得尤為重要。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)藥殘留的去除方法很多。常用的有生物、物理和化學(xué)降解去除法，這些方法對(duì)農(nóng)殘都有不同程度的降解去除，且主要集中在對(duì)土壤和環(huán)境中農(nóng)藥殘留的降解去除。而尋求一種能直接有效安全的去除蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留，又不會(huì)對(duì)蘋果的安全性造成影響、且對(duì)蘋果本身品質(zhì)影響很小的去除方法是當(dāng)前鮮果產(chǎn)業(yè)急需。目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用超聲波技術(shù)去除有機(jī)物都有大量的報(bào)道，并且認(rèn)為超聲波去除有機(jī)物主要依靠其機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和自由基效應(yīng)等。但是這種超聲波技術(shù)卻沒(méi)有在食品行業(yè)安全控制方面得以應(yīng)用，相關(guān)研究也很少。
　　為了建立一種安全有效的超聲波去除蘋果鮮果中的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的技術(shù)方法，研究者利用超聲波技術(shù)處理農(nóng)藥殘留超標(biāo)的蘋果，通過(guò)研究達(dá)到有效安全去除蘋果中的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的目的，并且保證這種安全控制技術(shù)對(duì)蘋果鮮果品質(zhì)影響最小。
　　研究者利用響應(yīng)曲面法這種數(shù)學(xué)處理方法對(duì)影響超聲波去除蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的關(guān)鍵因子及相互作用進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示超聲波處理?xiàng)l件對(duì)去除率影響依次為：功率、溫度和時(shí)間，并且在超聲波功率為609.16瓦，時(shí)間為70.46分鐘，溫度為15.45℃的條件下，超聲波處理對(duì)蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的理論去除率可達(dá)64.32％。通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)，有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留的去除率達(dá)到了59.24％，有效的去除了蘋果中有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留，同時(shí)極大提高了蘋果的安全性。在對(duì)超聲波技術(shù)處理農(nóng)藥殘留超標(biāo)的蘋果過(guò)程中，同時(shí)對(duì)超聲波技術(shù)對(duì)蘋果主要品質(zhì)的影響也做了相關(guān)的評(píng)價(jià)研究，研究結(jié)果表明，超聲波處理雖然對(duì)蘋果的總糖、總酸具有一定的影響，但沒(méi)有超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及主要出口國(guó)蘋果標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　因?yàn)槌暡ㄌ幚砑夹g(shù)簡(jiǎn)單快速，很容易和現(xiàn)有鮮果清洗、分級(jí)、打蠟生產(chǎn)線耦合鏈接，因此利用超聲波處理技術(shù)可以很好的確保蘋果及其他農(nóng)產(chǎn)品的安全性，同時(shí)這種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景極為廣闊。超聲波處理技術(shù)對(duì)蘋果中農(nóng)藥殘留去除的研究，促進(jìn)了我國(guó)在蘋果及相關(guān)鮮果產(chǎn)業(yè)中安全控制技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)對(duì)保證我國(guó)鮮果產(chǎn)業(yè)食品安全起了重要作用，具有極大的推廣價(jià)值。
　　
　　延伸閱讀——超聲波
　　
　　什么是超聲波
　　超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，它方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌、消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺(jué)上限而得名。
　　
　　超聲波簡(jiǎn)介
　　科學(xué)家們將每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們?nèi)祟惗淠苈牭降穆暡l率為20～2000赫茲。當(dāng)聲波的振動(dòng)頻率大于20000赫茲或小于20赫茲時(shí)，我們便聽不見了。因此，我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率為1-5兆赫茲。
　　理論研究表明：在振幅相同的條件下。一個(gè)物體振動(dòng)的能量與振動(dòng)頻率成正比。超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率很高，因而能量很大。在我國(guó)北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以增加室內(nèi)空氣濕度，這就是超聲波加濕器的原理。利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內(nèi)的結(jié)石做劇烈的受迫振動(dòng)而破碎，從而減緩病痛，達(dá)到治愈的目的。超聲波在醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用非常廣泛，像現(xiàn)在的彩超、B超、碎石(例如膽結(jié)石、腎結(jié)石)等。
　　
　　超聲波的特點(diǎn)
　　1　超聲波在傳播時(shí)，方向性強(qiáng)，能量易于集中。
　　2　超聲波能在各種不同媒質(zhì)中傳播，且可傳播足夠遠(yuǎn)的距離。
　　3　超聲波與傳聲媒質(zhì)的相互作用適中，易于攜帶有關(guān)傳聲媒質(zhì)狀態(tài)的信息(診斷或?qū)髀暶劫|(zhì)產(chǎn)生效應(yīng))。
　　超聲波是一種波動(dòng)形式，它可以作為探測(cè)與負(fù)載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷)；超聲波同時(shí)又是一種能量形式，當(dāng)其強(qiáng)度超過(guò)一定值時(shí)，它就可以通過(guò)與傳播超聲波的媒質(zhì)的相互作用，去影響、改變以致破壞后者的狀態(tài)、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)(用作治療)。
　　
　　超聲波的作用
　　1　超聲波清洗
　　清洗的超聲波應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射。使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)。氣泡迅速增長(zhǎng)，然后突然閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中，當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí)，油被乳化，固體粒子即脫離，從而達(dá)到清洗件表面凈化的目的。
　　2　醫(yī)學(xué)診斷
　　醫(yī)學(xué)超聲波檢查的工作原理與聲吶有一定的相似性，即將超聲波發(fā)射到人體內(nèi)，當(dāng)它在體內(nèi)遇到界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射及折射，并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因?yàn)槿梭w各種組織的形態(tài)與結(jié)構(gòu)是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同，醫(yī)生們正是通過(guò)儀器所反映出的波形、曲線，或影像的特征來(lái)辨別它們。此外再結(jié)合解剖學(xué)知識(shí)、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。
　　3　超聲學(xué)
　　研究超聲波的產(chǎn)生、傳播、接收，以及各種超聲效應(yīng)和應(yīng)用的聲學(xué)分支叫超聲學(xué)。產(chǎn)生超聲波的裝置有機(jī)械型超聲發(fā)生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動(dòng)超聲發(fā)生器，以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等。
　　
　　超聲波的實(shí)際應(yīng)用
　　在全球，超聲波廣泛運(yùn)用于診斷學(xué)、治療學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。
　　(1)工程學(xué)方面的應(yīng)用：水下定位與通訊、地下資源勘查等。
　　(2)生物學(xué)方面的應(yīng)用：剪切大分子、生物工程及處理種子等。
　　(3)診斷學(xué)方面的應(yīng)用：A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等。
　　(4)治療學(xué)方面的應(yīng)用：理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等。
　　此外。超聲波還可以進(jìn)行雷達(dá)探測(cè)；清洗較為精細(xì)的物品，如鐘表；可以利用超聲波來(lái)?yè)羲椴∪梭w內(nèi)膽結(jié)石：還可以用于電阻焊的焊點(diǎn)強(qiáng)度的檢