果蔬殘留農(nóng)藥去除試驗影響因素研究

王 鶴

（通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司，上海 200233）

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥是不可缺少的構(gòu)成要素。其中，中高毒性的農(nóng)藥占比較大。使用農(nóng)藥后，部分農(nóng)藥會在食物鏈中殘留累積，給農(nóng)產(chǎn)品、生態(tài)環(huán)境安全及人們的身體健康帶來危害[1-4]。隨著農(nóng)藥的大規(guī)模使用，農(nóng)藥在水果和蔬菜上的殘留成為世界各國共同關(guān)注的熱點。伴隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，農(nóng)藥殘留導(dǎo)致的食品安全問題尤為突出，我國也開始對與之相關(guān)的農(nóng)藥殘留監(jiān)管工作加以重視。近幾年，市場不斷涌現(xiàn)宣稱去除微生物、農(nóng)藥、抗生素和化學(xué)添加劑（防腐劑、化學(xué)保鮮劑、生長激素）等污染物質(zhì)的洗菜機(jī)、水槽清洗機(jī)等廚房小家電和果蔬清潔劑。洗菜機(jī)和水槽清洗機(jī)主要去除原理為電解水技術(shù)、超聲波去除、臭氧降解[5-6]。常見的果蔬洗滌劑有植物提取物類果蔬洗滌劑、鹽類果蔬洗滌劑、堿性類果蔬洗滌劑、表面活性劑類果蔬洗滌劑和其他類果蔬洗滌劑[7]。

目前我國現(xiàn)行果蔬農(nóng)藥殘留去除測試主要有兩個標(biāo)準(zhǔn)，《果蔬清洗劑》（GB/T 24691—2009）[8]附錄A 果蔬清洗劑對殘留農(nóng)藥洗除效果的驗證方法和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《果蔬凈化清洗機(jī)》（SB/T 11190—2017）[9]附錄B 果蔬農(nóng)藥殘留降解方法。本文參考這兩個標(biāo)準(zhǔn)對果蔬農(nóng)藥殘留去除試驗的影響因素進(jìn)行了分析與探討，并提出了優(yōu)化方案。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

市售小番茄，市售荷蘭豆，市售小青菜（葉片），市售小青菜（整顆，根部用保鮮膜包裹），市售甜豆角、市售蘋果以及市售果蔬清洗劑；殘殺威標(biāo)準(zhǔn)品（ANPEL，99.9%）；氯化鈣（國藥）；硫酸鎂（國藥）；無水乙醇（國藥）；恒溫水箱（HH-600）；勻漿儀（滬析，HR-25）。

分析天平（梅特勒LE204，0.000 1 g）；液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（安捷倫，1290-6470）；市售果蔬脫水器。

1.2 試驗方法

1.2.1 含農(nóng)藥試驗基質(zhì)制備（農(nóng)藥負(fù)載方式）

（1）浸泡法。①2 500 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水配制：稱取氯化鈣16.7 g 和硫酸鎂24.7 g，溶于500 mL 純水，然后移入10 L 容量瓶中，用純水稀釋至10 L，充分混勻；②250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水的配制：稱取1 L 2 500 mg/kg 的標(biāo)準(zhǔn)硬水，移入10 L 容量瓶中，用純水稀釋至10 L，充分混勻；③殘殺威農(nóng)藥乳液的制備：稱取2.5 g 殘殺威溶于500 g 無水乙醇溶液中，攪拌均勻后，移入5 L 容量瓶中，用250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水定量至5 000 g，充分混勻；④含農(nóng)藥試驗基質(zhì)的制備：將試驗基質(zhì)浸沒于殘殺威農(nóng)藥乳液中，20 min后取出，甩去表面殘留液滴，于室溫陰涼處放置24 h[8]。

（2）噴灑法。①殘殺威稀釋液制備：稱取0.05 g殘殺威溶于100 mL 丙酮中，配制成殘殺威稀釋液；②含農(nóng)藥試驗基質(zhì)制備：取1 mL 殘殺威稀釋液放入噴壺中，加入250 mL 純水，混勻，將試驗基質(zhì)平鋪于通風(fēng)處，將噴壺中殘殺威農(nóng)藥均勻噴灑于試驗基質(zhì)表面，然后采取物理干燥方法，使其在5 ～10 min試驗基質(zhì)表面無液滴[9]。

（3）滴加法。在試驗基質(zhì)的中心部位滴加0.1 mL左右殘殺威稀釋液，于室溫陰涼處放置2 h。

（4）0.2%果蔬清洗劑溶液制備。稱取果蔬清洗劑20 g，溶于200 mL 250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水中，然后移入10 L 容量瓶中，用250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水稀釋至10 L，充分混勻。

含農(nóng)藥試驗基質(zhì)制備好后，將試驗基質(zhì)分為3組，分別為未洗組、果蔬清洗劑洗滌組和水洗組。

1.2.2 含農(nóng)藥試驗基質(zhì)的清洗方法

（1）水洗組。洗滌溫度為30 ℃。①洗滌：在果蔬脫水器中加入800 mL 250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水，同時放入一份制備好的含農(nóng)藥試驗基質(zhì)，浸泡1 min 后開始勻速洗滌4 min。攪拌方式為順時針攪拌一圈，逆時針攪拌一圈，頻率為19 ～21 r/min；②漂洗：將洗滌后的含農(nóng)藥試驗基質(zhì)放入另一個干凈的果蔬脫水器內(nèi)桶中，先用1 000 mL 250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水沖洗一遍，漂洗水棄去，再加入1 000 mL 250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水，以1.2.2（1）①的洗滌攪拌方式洗滌30 s，棄去第2 次漂洗水，再以同樣的方式進(jìn)行第3 次漂洗。

（2）果蔬清洗劑洗滌組。洗滌溫度為30℃。①洗滌：在果蔬脫水器中加入濃度為0.2%的果蔬清洗劑溶液800 mL，同時放入一份制備好的含農(nóng)藥試驗基質(zhì)，浸泡1 min 后開始勻速洗滌4 min，攪拌方式為順時針攪拌一圈，逆時針攪拌一圈，轉(zhuǎn)速為19 ～21 r/min；②漂洗：將經(jīng)過浸泡、洗滌后的含農(nóng)藥試驗基質(zhì)放入另一個干凈的果蔬脫水器內(nèi)桶中，先用1 000 mL 250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水沖洗一遍，漂洗水棄去，再加入1 000 mL 250 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水以1.2.2（1）①的洗滌攪拌方式洗滌30 s，棄去第2 次漂洗水，再以同樣的方式進(jìn)行第3 次漂洗。

1.2.3 試驗基質(zhì)檢測方法

試驗基質(zhì)整體勻漿后，按照《飲用水中450 種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》（GB/T 23214—2008）進(jìn)行檢測。

1.2.4 洗除率計算

殘留農(nóng)藥洗除率計算公式為：

式中：M為殘留農(nóng)藥洗除率，%；M0為試驗基質(zhì)清洗前農(nóng)藥殘留量，mg/kg；M1為試驗基質(zhì)清洗后農(nóng)藥殘留量，mg/kg。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗基質(zhì)的選擇對果蔬農(nóng)藥殘留試驗的影響

2.1.1 試驗基質(zhì)的表皮強(qiáng)韌度

目前市場上常見的洗菜機(jī)和果蔬清潔劑的原理均作用于果蔬表面，對滲透于內(nèi)部的農(nóng)藥沒有去除功能。試驗基質(zhì)挑選過程會去掉有明顯破損的樣品，但在將試驗基質(zhì)浸泡于殘殺威農(nóng)藥乳液中時，如果試驗基質(zhì)有斷面或裂痕，農(nóng)藥會沿?fù)p傷處滲入試驗基質(zhì)內(nèi)部，出現(xiàn)試驗偏差。表1 為將不同試驗基質(zhì)通過浸泡法負(fù)載殘殺威后，表皮和內(nèi)部組織殘殺威的殘留情況。由表1 可知，甜豆角和小青菜葉片內(nèi)部有殘殺威檢出，荷蘭豆、小番茄、整顆小青菜（包根）和蘋果內(nèi)部未檢出。這是由于甜豆角水分含量高，表皮脆嫩且常有白斑，容易受到損傷，常有肉眼不可見的狹小裂紋出現(xiàn)；小青菜葉片根部存在斷面，殘殺威在浸泡過程中會沿著裂紋和斷面滲入內(nèi)部。而整顆小青菜（包根）根部被包裹，荷蘭豆、小番茄和蘋果表皮柔韌完整，沒有裂痕，測試結(jié)果顯示，殘殺威只負(fù)載到了表皮上，內(nèi)部組織未有檢出。因此，選取體積均等、來源統(tǒng)一、表面無損傷和無病蟲害的試驗基質(zhì)有利于農(nóng)藥負(fù)載。

表1 浸泡法負(fù)載農(nóng)藥后不同試驗基質(zhì)殘殺威的測試結(jié)果

2.1.2 試驗基質(zhì)果皮與果肉的比值

在農(nóng)藥負(fù)載過程中，農(nóng)藥會附著于試驗基質(zhì)表面，而試驗基質(zhì)需要整體勻漿后再進(jìn)行檢測，因此，果皮與果肉的比值較小的試驗基質(zhì)，勻漿時，果肉將稀釋果皮上吸附的農(nóng)藥濃度，致使單位質(zhì)量農(nóng)藥負(fù)載量偏低。由表1 可知，殘殺威負(fù)載量為蘋果（22.39 mg/kg）＜小 番 茄（78.14 mg/kg）＜荷 蘭 豆（127.22 mg/kg）。這是由于蘋果果皮與果肉的比值較小，導(dǎo)致在整體勻漿后檢測時，蘋果中檢測出的殘殺威最低。因此，選擇果皮與果肉的比值較大的試驗基質(zhì)有利于農(nóng)藥負(fù)載。

2.1.3 試驗基質(zhì)的表皮粗糙度

由表1 可知，相同試驗條件下，小青菜葉片殘殺威殘留量（165.18 mg/kg）大于荷蘭豆殘殺威殘留量（127.22 mg/kg）。這是由于小青菜葉片表面比較粗糙，有利于農(nóng)藥附著，而荷蘭豆表皮比較光滑導(dǎo)致農(nóng)藥不易附著。因此，表皮相對粗糙的試驗基質(zhì)有利于農(nóng)藥負(fù)載。

綜上分析，試驗基質(zhì)的選擇是影響果蔬殘留農(nóng)藥試驗的重要因素，篩選試驗基質(zhì)應(yīng)遵循體積均等、來源統(tǒng)一、果皮與果肉的比值較大、表皮粗糙、強(qiáng)韌、表面無損傷和無病蟲害的原則，以荷蘭豆、整顆小青菜（包根）和小番茄為佳。

2.2 農(nóng)藥負(fù)載方式對果蔬農(nóng)藥殘留試驗的影響

目前試驗中常見的農(nóng)藥負(fù)載方式有3 種，即浸泡法[8]、噴灑法[9]和滴加法。表2 為相同重量的小番茄和荷蘭豆在不同農(nóng)藥負(fù)載方式下的檢測結(jié)果。浸泡法的負(fù)載效果最好，小番茄的殘殺威為78.14 mg/kg，荷蘭豆的殘殺威為127.22 mg/kg。在噴灑法中，因為小番茄果肉占比較大，勻漿時稀釋了表皮負(fù)載的農(nóng)藥，導(dǎo)致結(jié)果未檢出；荷蘭豆的殘殺威為0.23 mg/kg，負(fù)載量較小。滴加法中，由于小番茄為球形，殘殺威稀釋液不易附著，導(dǎo)致負(fù)載量小于荷蘭豆。3 種農(nóng)藥負(fù)載方式中，浸泡法試驗基質(zhì)可以充分和農(nóng)藥接觸，農(nóng)藥負(fù)載量最高。噴灑法在噴灑農(nóng)藥過程需要翻動試驗基質(zhì)使其和農(nóng)藥接觸，如果翻動不足，試驗基質(zhì)和農(nóng)藥容易接觸不充分，而且當(dāng)農(nóng)藥的濃度較低，且試驗基質(zhì)果皮和果肉比值較小時，會出現(xiàn)測試結(jié)果未檢出的情況。如果采用噴灑法，需要加大農(nóng)藥負(fù)載的濃度。滴加法雖然加標(biāo)農(nóng)藥負(fù)載濃度結(jié)果穩(wěn)定，但在操作過程中，滴加的溶液容易滑落，且農(nóng)藥集中于一處，不易清洗干凈，影響試驗結(jié)果。因此，建議農(nóng)藥負(fù)載方式采用浸泡法。

表2 相同重量的小番茄和荷蘭豆在不同農(nóng)藥負(fù)載方式下的殘殺威檢測結(jié)果

2.3 晾干時間對果蔬農(nóng)藥殘留試驗的影響

在《果蔬清洗劑》（GB/T 24691—2009）附錄A中規(guī)定的試驗基質(zhì)的晾干方式為室溫陰涼處12 h。但在多次實際操作中發(fā)現(xiàn)晾干12 h 后，試驗基質(zhì)出現(xiàn)干蔫情況，且測試組之間的水分流失情況不同，導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)偏差較大，影響試驗結(jié)果。由表3 可知，晾干2 h 時，未洗組、果蔬清洗劑洗滌組和水洗組3組試驗基質(zhì)重量基本相同，果蔬清洗劑洗滌組洗除率為44.8%，水洗組洗除率為22.7%；晾干12 h 時，果蔬清洗劑洗滌組和水洗組與未洗組試驗基質(zhì)重量相差較大，果蔬清洗劑洗滌組失水率達(dá)到18.3%，洗除率為29.9%，水洗組失水率達(dá)到17.3%，洗除率為11.3%。因此，當(dāng)試驗基質(zhì)晾干時間越長，失水率越高，殘殺威的檢測結(jié)果越大，導(dǎo)致洗除率降低，試驗產(chǎn)生偏差。在晾干過程中，時間不宜過長，當(dāng)果蔬清洗劑洗滌組和水洗組的重量與未洗組的重量相基本相同時，結(jié)束晾干。

3 結(jié)論與討論

本文研究并分析了在果蔬殘留農(nóng)藥去除試驗中試驗基質(zhì)的選擇、農(nóng)藥負(fù)載方式和試驗基質(zhì)晾干時間對試驗結(jié)果的影響，基于此，提出3 個影響因素的優(yōu)化方案，降低試驗誤差，提高試驗重現(xiàn)性。①在試驗基質(zhì)方面，農(nóng)藥負(fù)載過程中，光滑的表皮和占比較小的果肉會影響農(nóng)藥的負(fù)載，降低負(fù)載量；表皮破損會使農(nóng)藥滲入試驗基質(zhì)內(nèi)部，影響試驗結(jié)果。因此，試驗基質(zhì)應(yīng)選取體積均等、來源統(tǒng)一、果皮與果肉的比值較大、表皮略粗糙、表面無損傷和無病蟲害的果蔬。②在農(nóng)藥負(fù)載方式方面，浸泡法的農(nóng)藥負(fù)載量大；噴灑法的農(nóng)藥負(fù)載量較低，需要加大農(nóng)藥負(fù)載的濃度；滴加法滴加的溶液容易滑落，且農(nóng)藥集中于一處，不易清洗干凈，影響試驗結(jié)果。因此，建議農(nóng)藥負(fù)載方式采用浸泡法。③在試驗基質(zhì)晾干時間方面，晾干時間過長會導(dǎo)致洗除率降低，試驗產(chǎn)生偏差。因此，應(yīng)以果蔬清洗劑洗滌組和水洗組的試驗基質(zhì)重量與未洗組的試驗基質(zhì)重量相同作為晾干結(jié)束的判斷依據(jù)。