食品添加劑對葉菜類蔬菜上海青中毒死蜱的去除效果

陳峰　胡進鋒　王俊　吳瑋　王長方

摘 要 以葉菜類蔬菜上海青為試材，應用氣相色譜法（GC）測定β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑對上海青中毒死蜱殘留的去除效果。結果表明：食品添加劑種類、處理時間、處理濃度和毒死蜱濃度對毒死蜱的去除效果均存在極顯著影響，同時添加劑種類與處理時間、添加劑種類、處理濃度及添加劑種類與毒死蜱濃度也存在極顯著互作效應；在處理濃度為0.5 g/L，處理時間為30 min時，β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑均對毒死蜱的去除效果最好；毒死蜱殘留量為7.90 mg/kg時，β-環糊精的去除效果最好，達68.47%；在毒死蜱殘留量為17.72、35.37 mg/kg時，活性碳的去除效果均最好，分別達78.87%和69.55%。

關鍵詞 食品添加劑；葉菜類蔬菜；上海青；毒死蜱；農藥殘留；去除效果

中圖分類號 S436.36 文獻標識碼 A

The Remove of Chlorpyrifos Residues from Leaf

Vegetables Brassica campestris by Three Food Additives

CHEN Feng， HU Jinfeng， WANG Jun， WU Wei， WANG Changfang*

Institute of Plant Protection， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350013， China

Abstract Three additives， β-cyclodextrin， activated carbon， sodium bicarbonate， were used to remove chlorpyrifos residues detected by gas chramatograghy（GC）on Brassica campestris L.ssp.Chinensis（L.）Makino. The removal rates were greatly affected by food additives category and concentrations， treatment time and chlorpyrifos concentrations. The effect of the interaction among food additives category and concentrations， treatment time and chlorpyrifos concentrations was significant. The best removal rate of the three food additives was achieved when the concentration was 0.5 g/L and the treatment was 30 min. When the concentration of chlorpyrifos was 7.90 mg/kg， the effect for β-cyclodextrin was better than the other additives and the removal rate reached 68.47%. When the concentration of chlorpyrifos was 17.72 mg/kg and 35.37 mg/kg， the effect for activated carbon was better than the other additives and the removal rate reached 78.87% and 69.55%， respectively.

Key words Food additives；Leaf vegetable；Brassica campestris；Chlorpyrifos；Pesticide residues；Removal

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.01.026

毒死蜱是一種高效、廣譜的有機磷殺蟲劑，也是目前全世界生產和銷售量最大的殺蟲劑品種之一。中國將毒死蜱列為甲胺磷等5種高毒農藥的取代藥劑品種之一，該藥對害蟲有觸殺、胃毒和熏蒸作用，是防治水稻、果樹、蔬菜等多種作物地上和地下害蟲的理想殺蟲劑[1-3]。但其毒性也不容忽視，毒死蜱能引起人體膽堿酯酶的抑制，蓄積于神經系統后導致惡心、頭暈，甚至神志不清，高濃度暴露可造成呼吸麻痹和死亡[3]，其對人的精液DNA也有損傷[4]。近年來，由于毒死蜱不合理使用，中毒事件和殘留超標問題時有發生，如2006年福建龍巖新羅區西陂鎮圊田塘村發生的空心菜毒死蜱中毒事件；2009年杭州進行蔬菜例行農藥監測，毒死蜱檢出率為16.6%，殘留量最高超標達17.8倍[5-6]。與此同時，徐燁等[7-8]運用點評估和簡單分布法對江蘇省居民膳食毒死蜱農藥暴露評估研究，結果發現食物中蔬菜（特別是上海青等葉菜類細胞表皮的臘質層薄，葉表皮上氣孔數量多，導致其吸取的農藥較多）的毒死蜱殘留相對較為嚴重。因此，如何對采后蔬菜進行科學處理以減少毒死蜱等農藥殘留，預防農藥中毒事件的發生，對于維護食品安全及消費者自身的健康都具有著重要意義。許多研究結果表明，僅用水洗或單一的清洗方法對農產品中農藥殘留的去除效果不太理想，而其他一些物理、化學和生物方法，或者不適用于蔬菜，或者存在二次污染問題，其推廣受到限制[9]。現有報道食品添加劑對農藥有較好的去除效果，且安全性較高，β-環糊精（β-CD）由于其特殊的分子結構和對某些物質的包結性能，在去除農殘方面受到人們的極大關注[10-11]；碳酸氫鈉溶于水時呈現弱堿性，含有陰、陽離子，在水中能降解樂果[12]；活性碳作為吸附劑，對濃縮蘋果汁中甲胺磷殘留也具較強的吸附能力[13]。但這3種食品添加劑是否對蔬菜中的毒死蜱具良的好去除效果，尚未見相關報道。監于此，本研究選用葉菜類蔬菜上海青為試材，應用氣相色譜法（GC）測定β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑對上海青中毒死蜱殘留的去除效果，旨在為蔬菜及其他農產品產后的農殘去除提供技術支持，以減少農產品的農藥殘留和人體的農藥攝入量，保障人們的身體健康。

1 材料與方法

1.1 材料

供試葉菜類蔬菜為上海青（Brassica chinensis L.），由福建省農科院提供，生長期不施農藥，其余常規操作。供試農藥為40%毒死蜱乳油（Chlorpyrifos，臺灣惠光集團上海惠光化學有限公司）；供試食品添加劑為β-環糊精（食品級）、碳酸氫鈉（食品級）和活性碳（食品級）；供試試劑為氯化鈉、丙酮、乙腈，均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 上海青毒死蜱殘留樣品的制備 上海青生長期不施農藥，待采收期把菜樣均分成3份，分別噴撒1次濃度為1.0、2.5、5.0 ml/L的毒死蜱，24 h后采收，用氣相色譜分析[色譜柱：DB-17石英彈性毛細管柱（30.0 m×530 μm×1.0 μm）；分流比為20 ∶ 1；氣體流速：載氣（N2）8.0 mL/min，氫氣（H2）7.5 mL/min，空氣100 mL/min，補償氣（N2）60 mL/min；進樣口溫度為25 ℃，柱溫80 ℃保留1 min，以l0 ℃/min升溫到240 ℃保留4.5 min；檢測器溫度為280 ℃。自動進樣，進樣量1 μL]測得葉片中毒死蜱殘留量分別為7.90、17.72、35.37 mg/kg，備用。

1.2.2 3種食品添加劑不同處理濃度對毒死蜱的去除效果 用電子天平（SE202F，奧豪斯儀器有限公司）稱取β-環糊精、碳酸氫鈉、活性炭等3種食品添加劑原樣均配制成0.1、0.5、1 g/L等3個處理濃度的溶液，同時設1個清水對照，每個處理重復3次。取每個處理的食品添加劑溶液和對照清水各2 000 mL，分別放入毒死蜱殘留量為17.72 mg/kg的上海青葉30 g，浸泡20 min；將處理中浸泡好的上海青用清水沖洗去表面的食品添加劑，置于攪拌榨汁機（HR1844，珠海經濟特區飛利浦家庭電器有限公司）中絞碎，取絞碎的菜葉樣品各5 g于錐形瓶中，加入乙腈50 mL，輕輕震蕩過夜；過夜后往各錐形瓶中加適量氯化鈉，輕輕震搖，再用移液管吸取10 mL各處理的上清液，分別移入250 mL磨口平底燒瓶中，后將燒瓶接在旋轉蒸發儀上，蒸發近干；用5 mL丙酮沖洗各平底燒瓶內的干試樣，將所洗的溶液分別移人2 mL自動器樣品瓶中，用氣相色譜（分析條件同1.2.1）測定每個處理的毒死蜱殘留量。毒死蜱去除效果以去除率表示，計算公式如下：

去除率/%=（無處理量-殘留量）/無處理量×100[14]

1.2.3 3種食品添加劑不同處理時間對毒死蜱的去除效果 根據1.2.2得出3種食品添加劑的最佳處理濃度，同時設1個清水對照，取該處理濃度的3種食品添加劑和對照清水各2 000 mL，分別放入毒死蜱殘留量為17.72 mg/kg的上海青葉30 g；每種食品添加劑均設10、20、30 min等3個處理時間，每個處理重復3次；然后每個處理取樣、毒死蜱殘留量測定及去除效果計算方法同1.2.2。

1.2.4 3種食品添加劑對不同殘留量毒死蜱的去除效果 根據1.2.2得出3種食品添加劑的最佳處理濃度，取該處理濃度的3種食品添加劑和對照清水各3份，每份2 000 mL，分別放入毒死蜱殘留量為7.90、17.72、35.37 mg/kg的上海青葉30 g，浸泡時間取1.2.3中3種食品添加劑的最佳處理時間；每個毒死蜱殘留量為1 個處理，每個處理重復3次；然后每個處理取樣、毒死蜱殘留量測定及去除效果計算方法同1.2.2。

1.3 數據統計與分析

在DPS v7.05數據處理系統軟件上，利用雙因素試驗統計分析法和Tukey HSD檢驗法，分別對3種食品添加劑（A因素）在不同處理濃度（B因素）、不同處理時間（C因素）及對不同殘留量毒死蜱（D因素）的去除效果進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 3種食品添加劑不同處理濃度對毒死蜱的去除效果

β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑不同處理濃度對毒死蜱去除效果的雙因素方差分析（表1）和差異顯著性多重比較（圖1）結果顯示，食品添加劑種類和處理濃度對毒死蜱的去除效果均存在極顯著影響（p<0.01），同時添加劑種類與處理濃度也存在極顯著互作效應（p<0.01）。β-環糊精在0.5 g/L時對毒死蜱的去除效果最好（71.00%），0.1 g/L的去除效果位居其次，1.0 g/L的去除效果最差，3個處理間的去除效果均存在顯著差異。碳酸氫鈉也在0.5 g/L時對毒死蜱的去除效果最好（64.26%），0.1 g/L的去除效果位居其次，1.0 g/L的去除效果最差，3個處理間的去除效果均存在顯著差異。活性碳同樣是在0.5 g/L時對毒死蜱的去除效果最好（56.86%），顯著高于其他2個處理；0.1、1.0 g/L的去除效果均位居其次（42.33%和44.41%），相互間差異不顯著。相比之下，清水對照對毒死蜱的去除效果相對較差，僅為19.21%，與3種食品添加劑的差異明顯。

2.2 3種食品添加劑不同處理時間對毒死蜱的去除效果

β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑不同處理時間對毒死蜱去除效果的雙因素方差分析（表2）和差異顯著性多重比較（圖2）結果顯示，食品添加劑種類和處理時間對毒死蜱的去除效果均存在極顯著影響（p<0.01），同時添加劑種類與處理時間也存在極顯著互作效應（p<0.01）。β-環糊精在30 min時的去除效果最好（84.23%），顯著高于其他2個處理；10、20 min的去除效果位居其次，相互間差異不顯著。碳酸氫鈉也在30 min時的去除效果最好（67.72%），20 min的去除效果位居其次，10 min的去除效果稍差。活性碳同樣是在30 min時的去除效果最好（61.87%），20 min的去除效果位居其次，10 min的去除效果最差，3個處理間的去除效果均存在顯著差異。相比之下，清水對照在10～30 min的去除效果均不理想，最高僅為24.68%，明顯低于3種食品添加劑。

2.3 3種食品添加劑對不同殘留量毒死蜱的去除效果

根據2.1和2.2的分析結果，β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑（0.5 g/L、30 min）對不同濃度毒死蜱去除效果的雙因素方差分析（表3）和差異顯著性多重比較（圖3）結果顯示，食品添加劑種類和毒死蜱殘留量對毒死蜱的去除效果均存在極顯著影響（p<0.01），同時添加劑種類與毒死蜱殘留量也存在極顯著互作效應（p<0.01）。毒死蜱殘留量為7.90 mg/kg時，β-環糊精的去除效果最好，達68.47%，顯著高于其他2種食品添加劑和清水對照；碳酸氫鈉和活性碳的去除效果位居其次，相互間差異不顯著；清水對照的去除效果最差，僅為22.41%。毒死蜱殘留量為17.72 mg/kg時，活性碳的去除效果最好，達78.87%；β-環糊精的去除效果位居其次；再次是碳酸氫鈉；清水對照的效果最差，與3種食品添加劑差異顯著。毒死蜱殘留量為35.37 mg/kg時，也是活性碳的去除效果最好，達69.55%，顯著高于其他2種食品添加劑和清水對照；β-環糊精和碳酸氫鈉的去除效果位居其次，相互間差異不顯著；清水對照的去除效果依然最差，僅為26.68%。

3 討論與結論

食品添加劑因其具有較好的安全性，目前已應用于去除農產品中的農藥殘留，如曹委等[15]發現葉面噴施50 mg/L或100 mg/L的殼聚糖可有效降低菠菜（Spinacia oleracea L.）中毒死蜱的殘留量；劉紅玉等[16]發現高鐵酸鉀在600 mg/L時對菠菜中毒死蜱農藥的降解效果最好。本研究探討了β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3種食品添加劑對葉菜類蔬菜上海青中毒死蜱殘留的去除效果，結果表明，食品添加劑種類、處理時間、處理濃度和毒死蜱殘留量對毒死蜱的去除效果均存在極顯著影響，同時添加劑種類與處理時間、添加劑種類與處理濃度及添加劑種類與毒死蜱殘留量也存在極顯著互作效應；3種食品添加劑均在處理濃度為0.5 g/L、處理時間為30 min時對毒死蜱的去除效果最好；在毒死蜱低殘留量時，推薦優先使用β-環糊精，其次考慮使用碳酸氫鈉和活性碳；在毒死蜱中殘留量時，推薦優先使用活性碳，其次考慮使用β-環糊精和碳酸氫鈉；在毒死蜱高殘留量時，推薦優先使用活性碳，而碳酸氫鈉和β-環糊精的去除效果較差，不推薦使用。與其他文獻報道食品添加劑的用量相比，本研究中3種添加劑的最適濃度適中，較為安全。同時，本研究中3種食品添加劑對毒死蜱去除效果均隨著處理濃度的上升呈現先上升后下降的趨勢，出現這種現象可能是因為食品添加劑達到一定濃度后，對毒死蜱的去除效果達到飽和，后由于溶液中濃度過高，反而加強了葉片對毒死蜱的吸收，使食品添加劑對毒死蜱的去除效果下降[17]，但具體原因需進一步明確。

食品添加劑用于蔬菜采后的農殘去除，在實踐應用中，其處理時間長短直接影響著產品的推廣應用。陸文玉等[18]研究葉菜類餐前處理與農藥殘留關系，結果表明要使青菜（Brassica chinensis var chinensis）、生菜（Lactuca sativa）中的樂果農藥殘留去除率達52.7%，餐前需用清水浸泡30 min；蔣紅英等[19]的研究結果發現要使娃娃菜（Brassica rapa pekinensis）中毒死蜱等8種有機磷和菊酯類殘留農藥消解率達40%，需用臭氧水消解30 min。本研究中，β-環糊精、碳酸氫鈉和活性碳等3食品添加劑的最適處理時間是30 min，此處理時間與陸文玉等[18]、蔣紅英等[19]研究的處理時間均比較長，不利于推廣；同時由于蔬菜的根、莖、葉等不同組織對毒死蜱的吸收能力不同[20]，后續有必要進一步擴大此3種食品添加劑的實驗濃度范圍，優化處理時間，并明確它們對上海青等葉菜類蔬菜不同組織上毒死蜱殘留量的去除效果及生理生化水平的影響，為蔬菜及其他農產品采后的農殘去除提供技術支持。

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