果蔬農(nóng)藥殘留去除效果評價(jià)方法中農(nóng)藥加標(biāo)方法研究

李曉敏 楊海進(jìn) 鄧榮嬌 胡鵬燕 樊孝銀 張志達(dá)

（中國家用電器研究院，北京 100053）

我國是農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)中農(nóng)藥的使用量逐漸增加，而農(nóng)藥的大量應(yīng)用會造成一系列的生態(tài)問題與食品安全問題，農(nóng)藥殘留現(xiàn)象仍然嚴(yán)峻，因此各國研究人員開展了去除果蔬農(nóng)殘技術(shù)的研究。K.C.Ong 等研究表明，臭氧水濃度為0.25 mg/L，作用15 min 時(shí)，蘋果表面殘留的保棉磷、克菌丹的降解率分別可達(dá)75%、72%[1]。王海鷗等人使用超聲波和臭氧組合果蔬機(jī)對草莓中敵敵畏、乙酰甲胺磷和樂果3 種農(nóng)藥進(jìn)行清洗去除試驗(yàn)，結(jié)果表明該果蔬清洗機(jī)對這3 種農(nóng)藥的降解率均為85%左右[2]。韓禮等人研究了堿性水（pH10.5 和pH11.5）、臭氧水以及自來水清洗對生菜表面人為污染的敵敵畏、馬拉硫磷、樂果、毒死蜱4 種有機(jī)磷農(nóng)藥的降解效果，其中堿性水（pH11.5）的去除效果較好[3]。為有效去除蔬菜水果中農(nóng)藥殘留以提高食用安全性，宋佳等人通過比較清水、淘米水、洗潔劑浸泡和臭氧機(jī)對青菜、米莧、蕹菜、芹菜、黃瓜、辣椒和茄子中常用農(nóng)藥百菌清、腐霉利和氯氟氰菊酯殘留的去除效果，結(jié)果表明農(nóng)藥殘留的去除效果與清洗方式、農(nóng)藥和果蔬種類有關(guān)[4]。陳立新等人將辣椒、白菜、空心菜、莧菜、西紅柿、蘋果等果蔬分別浸泡在不同濃度的臭氧水中，其對甲胺磷、敵敵畏、樂果的去除率均在50%～60%左右[5]。盡管研究人員對果蔬農(nóng)殘去除技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究，但迄今為止還未對果蔬表面農(nóng)藥含量穩(wěn)定的加標(biāo)進(jìn)行研究，對于果蔬農(nóng)殘去除研究，大部分研究者通過配制一定濃度的農(nóng)藥溶液反復(fù)浸泡或者田間直接噴灑農(nóng)藥來達(dá)到所需的理想果蔬表面農(nóng)藥含量，這些方式成本高且耗時(shí)、耗力。為更加客觀公正的對不同原理的去除果蔬農(nóng)殘手段進(jìn)行效果評價(jià)，研究表面農(nóng)藥含量均勻穩(wěn)定的加標(biāo)果蔬十分必要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)儀器

新鮮千禧圣女果、菠菜，購于北京市西城區(qū)日日生鮮康樂里店；農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品：敵敵畏（純度99.5%、上海市農(nóng)藥研究所有限公司），毒死蜱（純度99.1%、北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司）；氯化鈉為分析純，乙腈、丙酮均為色譜純。

GC-2014 氣相色譜儀（配FPD 檢測器，日本島津公司），TEWLIN-C 勻漿機(jī)（江蘇天翔儀器有限公司），ULTRATURRAX T10 均質(zhì)器（德國IKA 集團(tuán)），AP-01P 真空泵（上海力辰邦西儀器科技有限公司），NK200-1B 可視孔氮吹儀（杭州米歐儀器有限公司），DK-98-IIA 電熱恒溫水浴鍋（上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司），SZ-1 快速混勻器（江蘇金壇市金成國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)樣品的選擇

選取大小一致、成熟度一致的（不軟不硬）去蒂千禧圣女果、菠菜為試驗(yàn)樣本，用純水沖洗2 min 后，擦干至表面無液滴，備用。

1.2.2 農(nóng)藥溶液的制備

敵敵畏、毒死蜱分別用丙酮準(zhǔn)確配制成濃度為4 000 mg/L的母液，于-18℃冰箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 不同方法加標(biāo)樣品的制備

（1）噴灑法

配制一定濃度的加標(biāo)液于噴壺中，并將其均勻地噴灑于果蔬表面，噴灑過程中需用鑷子隨時(shí)翻面，使溶液充分附著于果蔬表面。噴灑完成后，將果蔬小心轉(zhuǎn)移至干凈的晾曬架上，于通風(fēng)處干燥，使其表面無液滴。每批樣品需測一組空白作為對照。

（2）浸泡法

在玻璃容器中配制一定體積、一定濃度的農(nóng)藥水溶液，將所選的果蔬緩慢放于容器內(nèi)，使水全部沒過果蔬，于25℃±2℃水浴下避光浸泡。浸泡完成后，取出果蔬平鋪于晾曬架上，晾干3 h，使果蔬表面無液滴。每批樣品需測一組空白作為對照。每批樣品測試需加一組空白對照。

（3）滴加法

根據(jù)果蔬目標(biāo)加標(biāo)量配制一定濃度的加標(biāo)液。以圣女果為例，每顆圣女果的加標(biāo)體積定為v=10 μL，基于公式c=m/v對待加標(biāo)圣女果稱重并計(jì)算所需配制農(nóng)藥溶液的濃度c。用移液槍（10 μL～100 μL）分別精準(zhǔn)滴加體積為10 μL 的加標(biāo)液至圣女果表面上，保證液滴不滑落，并于通風(fēng)櫥下干燥，使其表面無液滴。每批樣品需測一組空白作為對照。

1.2.4 農(nóng)藥的測定

（1）樣品前處理

用勻漿機(jī)將加標(biāo)后的果蔬樣品勻漿，準(zhǔn)確稱取20.0 g 樣本與50.00 mL 乙腈混合，在ULTRA-TURRAX T10 均質(zhì)器下高速勻漿2 min 后用濾紙過濾混合液，將濾液收集到裝有7 g NaCl 的250 mL 分液漏斗中，蓋上塞子劇烈振搖1 min，室溫下靜置30 min，使乙腈相和水相分層。吸取5.00 mL 乙腈相溶液，在40℃水浴鍋下氮吹蒸發(fā)濃縮至近干，用丙酮定容至2.00 mL，并在SZ-1 型快速混勻器上混勻，用0.2 μm 濾膜過濾后進(jìn)行測定。

（2）樣品檢測方法

GC-FPD 檢測有機(jī)磷農(nóng)藥。氣相色譜分析條件為：柱溫120℃，進(jìn)樣口溫度 220℃，F(xiàn)PD 檢測器溫度（配磷濾光片）270℃；升溫程序：敵敵畏采用120℃初溫保持1 min，8℃/min 的速度升至150℃；毒死蜱采用120℃初溫保持1 min，8℃/min 的速度升至200℃，保持2 min；載氣（N2）流速3.57 mL/min；進(jìn)樣量1.0 μL；進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣，分流比為1.0。采用外標(biāo)法定量。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

每組測定設(shè)置2 個(gè)平行，取其平均值作為結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 噴灑法加標(biāo)結(jié)果分析

以丙酮作為溶劑，在噴壺中配制體積為5 mL，濃度分別為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、160 mg/L、180 mg/L 和200 mg/L的敵敵畏溶液，將各濃度的敵敵畏溶液分別均勻地噴灑于10顆（90 g～120 g）圣女果表面，于通風(fēng)櫥干燥，圣女果表面無液滴后，進(jìn)行處理測定。同時(shí)，選擇葉菜類果蔬—菠菜進(jìn)行了噴灑試驗(yàn)，噴灑液濃度分別為0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、8 mg/L、30 mg/L 和40 mg/L，菠菜數(shù)量每組20 片（90 g～120 g），結(jié)果如圖1 所示，數(shù)據(jù)如表1 所示。隨著噴灑液濃度增大，加標(biāo)圣女果及菠菜敵敵畏含量整體呈增加趨勢。

表1 不同種類的果蔬噴灑不同濃度敵敵畏溶液的加標(biāo)結(jié)果

圖1 不同濃度的敵敵畏溶液噴灑圣女果（左）和菠菜（右）的加標(biāo)結(jié)果

為分析加標(biāo)方法的穩(wěn)定性，使用同一濃度的噴灑液對圣女果及菠菜進(jìn)行6 次重復(fù)性試驗(yàn)，圣女果噴灑液敵敵畏濃度為40 mg/L 和180 mg/L，菠菜噴灑液敵敵畏濃度為30 mg/L和40 mg/L，結(jié)果如圖2 所示，數(shù)據(jù)如表2 所示。圣女果試驗(yàn)結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為41.0%和46.4%，菠菜試驗(yàn)結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為22.2%和37.0%。

表2 不同種類的果蔬噴灑同一濃度敵敵畏溶液的加標(biāo)結(jié)果

圖2 同一濃度的敵敵畏溶液噴灑圣女果（左）和菠菜（右）的重復(fù)試驗(yàn)（6 次）加標(biāo)結(jié)果

菠菜及圣女果的噴灑法加標(biāo)結(jié)果顯示，雖然隨著噴灑溶液中農(nóng)藥含量的增加，果蔬中敵敵畏含量會整體呈增長趨勢，但結(jié)果重復(fù)性較差，主要原因可能是在噴灑時(shí)，無法確保噴出的加標(biāo)液均能完全附著在果蔬表面，也就無法保證每一組噴灑后附著在果蔬表面加標(biāo)液的量一致，導(dǎo)致組間結(jié)果差異較大。此外，果蔬表面附著的液滴受重力影響可能會匯集在一起，當(dāng)液滴匯集到一定程度時(shí)，會從果蔬表面滑落，也造成了加標(biāo)過程的不可控。

2.2 浸泡法加標(biāo)結(jié)果分析

基于果蔬噴灑加標(biāo)方式的不穩(wěn)定性，進(jìn)一步研究了果蔬浸泡加標(biāo)方式。以純水作為溶劑，在1 000 mL 的燒杯中配制體積為250 mL，濃度分別為0 mg/L、10 mg/L、15 mg/L、25 mg/L、30 mg/L、35mg/L、40 mg/L、45 mg/L、100 mg/L、160 mg/L、180 mg/L 和200 mg/L 的敵敵畏水溶液，將10 顆/組的圣女果分別緩慢放置于燒杯內(nèi)，使敵敵畏水溶液全部沒過圣女果，于25℃±2℃水浴下避光浸泡1 h。浸泡完成后將圣女果小心轉(zhuǎn)移至晾曬架上晾干 3 h，使圣女果表面無液滴后進(jìn)行處理測定。同時(shí)，用相同的試驗(yàn)步驟對菠菜進(jìn)行了加標(biāo)試驗(yàn)。將20 片（90 g～120 g）菠菜/組分別放置于濃度為0 mg/L、15 mg/L、20 mg/L、25 mg/L、35 mg/L、40 mg/L、45 mg/L 和50 mg/L，體積為2 L 的敵敵畏水溶液中，浸泡10 min，浸泡完晾干后處理測定，結(jié)果如圖3 所示，數(shù)據(jù)見表3。隨著浸泡液濃度的增大，果蔬農(nóng)藥含量整體呈現(xiàn)增加趨勢，對于圣女果，浸泡濃度為160 mg/L、180 mg/L和200 mg/L時(shí)，結(jié)果逐漸平穩(wěn)，可能達(dá)到吸附飽和。

圖3 不同濃度的敵敵畏溶液浸泡圣女果（左）和菠菜（右）的加標(biāo)結(jié)果

表3 不同種類的果蔬在不同濃度的敵敵畏溶液中浸泡的加標(biāo)結(jié)果

為探索浸泡法加標(biāo)的重復(fù)性，使用同一濃度40 mg/L、45 mg/L 的敵敵畏水溶液浸泡6 組圣女果，20 mg/L、50 mg/L 的敵敵畏水溶液浸泡6 組菠菜，結(jié)果如圖4 所示，數(shù)據(jù)如表4 所示。圣女果試驗(yàn)結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為38.1%和36.0%，菠菜試驗(yàn)結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為49.6%和92.9%

表4 不同種類的果蔬在同一濃度的敵敵畏溶液中浸泡的加標(biāo)結(jié)果

圖4 同一濃度的敵敵畏溶液浸泡圣女果（左）和菠菜（右）的重復(fù)試驗(yàn)（6 次）加標(biāo)結(jié)果

相比于噴灑法，浸泡法的優(yōu)勢在于可一次處理較多數(shù)量的果蔬，但重復(fù)性仍不理想。首先，果蔬在浸泡液中的放置方式影響較大，尤其是葉菜類，互相的覆蓋會導(dǎo)致每個(gè)樣本個(gè)體與浸泡液的接觸程度不同，每次試驗(yàn)的果蔬堆疊情況也無法完全復(fù)制，這就在很大程度上影響了測量結(jié)果的重復(fù)性。此外，在將果蔬從浸泡液中取出后，每個(gè)獨(dú)立的樣本上浸泡液的附著程度不同，這也會影響最終的測試結(jié)果。

2.3 滴加法加標(biāo)結(jié)果分析

鑒于果蔬噴灑、浸泡加標(biāo)方式加標(biāo)結(jié)果的不穩(wěn)定性以及無規(guī)律性，且很難控制試驗(yàn)過程，為得到穩(wěn)定、準(zhǔn)確的目標(biāo)加標(biāo)值，在此進(jìn)一步研究了果蔬定量滴加的加標(biāo)方式，此加標(biāo)方式以理論加標(biāo)值為目標(biāo)，精準(zhǔn)滴加一定體積的農(nóng)藥溶液在果蔬表面，以此制備加標(biāo)果蔬。

如圖5 所示，果蔬目標(biāo)加標(biāo)量定為0.20 mg/kg，研究不同果蔬滴加敵敵畏的加標(biāo)結(jié)果重復(fù)性。基于果蔬種類的不同，滴加的加標(biāo)方式也有所不同。對于圣女果，選取50 顆（500 g左右）大小一致、成熟度一致的（不軟不硬）去蒂千禧圣女果作為加標(biāo)樣本，基于公式c=m/v，每個(gè)圣女果的加標(biāo)體積定為v=10 μL，對所取圣女果稱重計(jì)算每顆樣本的平均質(zhì)量m，確定所需配制的農(nóng)藥加標(biāo)液濃度，并用丙酮配制。用移液槍（10 μL～100 μL）分別精準(zhǔn)滴加體積為10 μL 的敵敵畏溶液至每顆圣女果表面上，保證液滴不滑落，于通風(fēng)櫥下干燥使其表面無液滴。對于葉菜類的菠菜，選取50 片（500 g 左右）作為加標(biāo)樣本，同圣女果的滴加濃度算法，每片菠菜的加標(biāo)體積定為v=40 μL，對所取菠菜稱重計(jì)算每片樣本的平均質(zhì)量m，確定加標(biāo)液濃度并用丙酮配制。用移液槍（10 μL～100 μL）先移取20 uL 的加標(biāo)溶液，在菠菜葉片正面的三等分點(diǎn)處加標(biāo)，晾干后，翻轉(zhuǎn)菠菜，移取20 uL 加標(biāo)溶液，在菠菜背面的三等分點(diǎn)處加標(biāo)。過程中應(yīng)保證液滴不滴落，使加標(biāo)液充分的加到果蔬表面上。每種果蔬重復(fù)進(jìn)行6 次試驗(yàn)，結(jié)果如圖5 所示，數(shù)據(jù)如表5 所示。結(jié)果較為穩(wěn)定，圣女果及菠菜的重復(fù)性試驗(yàn)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為5.6%和9.1%

圖5 不同果蔬滴加敵敵畏的加標(biāo)結(jié)果（目標(biāo)值：0.20 mg/kg）

圖6 不同種類農(nóng)藥滴加圣女果加標(biāo)結(jié)果（目標(biāo)值：1.0 mg/kg）

表5 不同果蔬滴加敵敵畏的加標(biāo)結(jié)果

表6 不同種類農(nóng)藥滴加圣女果加標(biāo)結(jié)果

為了進(jìn)一步研究滴加法加標(biāo)的穩(wěn)定性，選擇敵敵畏、毒死蜱進(jìn)行圣女果加標(biāo)試驗(yàn)，目標(biāo)加標(biāo)量定為1.0 mg/kg。同樣選取50 顆（500 g 左右）大小一致、成熟度一致的（不軟不硬）去蒂千禧圣女果作為加標(biāo)樣本，滴加加標(biāo)方式同上?；谀繕?biāo)加標(biāo)量1.0 mg/kg，計(jì)算取所需配制的農(nóng)藥濃度并進(jìn)行配制。結(jié)果如圖6 所示，數(shù)據(jù)如表6 所示。結(jié)果表明，不同組之間的結(jié)果雖有一定的波動(dòng)性，但相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均能控制在15%以內(nèi)，敵敵畏和毒死蜱加標(biāo)結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為10.4%和6.9%。

采用滴加法加標(biāo)，試驗(yàn)過程整體可控，且對不同果蔬均能得到較為穩(wěn)定的結(jié)果，對相同果蔬不同農(nóng)藥的試驗(yàn)也表明滴加加標(biāo)方式對不同農(nóng)藥的普適性。

3 結(jié)論

相比噴灑法、浸泡法加標(biāo)方式的不穩(wěn)定性，滴加法加標(biāo)方式通過以理論加標(biāo)量為目標(biāo)，準(zhǔn)確計(jì)算所需加標(biāo)液的濃度，精準(zhǔn)滴加一定體積的農(nóng)藥溶液至果蔬表面，以此制備目標(biāo)農(nóng)藥含量的加標(biāo)果蔬。此加標(biāo)方式準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性較好，為之后進(jìn)一步研究果蔬農(nóng)殘去除技術(shù)打下了一定的基礎(chǔ)。目前選擇兩種果蔬作為代表，對于其他表面形態(tài)比較復(fù)雜的果蔬還未涉及在以后的工作中將作為重點(diǎn)研究方向。

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