清洗方法对葡萄中四种农药残留的去除效果分析

2021-10-09 07:32王艺多杨晓凤张富丽
湖北农业科学 2021年17期
关键词:小苏打水溶液清水

刘 炜,刘 行,王艺多,杨晓凤,尹 全,张富丽

(四川省农业科学院,a.农业质量标准与检测技术研究所;b.经济作物育种栽培研究所;c.院机关,成都 610066)

葡萄是一种柔软多汁、芳香浓郁、酸甜适度的水果,含有多种矿物质、维生素、人体所需的氨基酸等营养成分,除此之外,含有丰富的酚类化合物,如花青素、酚酸、类黄酮等物质,主要存在于果皮中[1,2]。食用葡萄和葡萄衍生产品有益身体健康,这主要归功于酚类物质具有广泛的生物活性,包括提高抗氧化能力、抑制血小板聚集、降低血浆蛋白氧化、降低低密度脂蛋白(LDL)氧化,以及改善心血管和神经认知等功能[3,4]。

近十年来,中国葡萄种植面积和产量都取得了迅猛发展,已成为世界葡萄生产、消费大国。葡萄在其生长过程中易发生霜霉病、黑痘病、炭疽病、白腐病、灰霉病、蚧壳虫等多种病虫侵害,常使用农药进行化学防治。农药的使用,一方面有利于杀灭病虫害、促进葡萄的生长、增加葡萄的产量,获得更优的经济效益;另一方面不合理使用农药也可造成对环境及葡萄的污染,从而对消费者健康带来危害[5,6]。为了去除葡萄中的农药残留,清洗是葡萄在食用前最常用的处理方式,研究不同清洗方法对葡萄中农药残留的去除效果具有重要的现实意义[7]。本研究选取葡萄中杀灭病虫害最常见的4种农药为研究对象,采用超高效液相色谱-质谱联用方法测定葡萄中的农药残留量[8-10],研究家庭常用的清洗方式(清水冲洗和清水、盐水溶液、小苏打水溶液、果蔬清洁剂水溶液浸泡后再冲洗)对农药残留的去除效果[11-16],确定最优去除农药的清洗方法,对降低葡萄中农药残留,为消费者日常生活的葡萄食用安全提供指导依据。

1 材料与方法

1.1 材料

葡萄(红提、阳光玫瑰、巨峰)采购于农贸市场。

1.2 主要仪器

Waters ICLASSXEVOTQXS超高效液相色谱-串联质谱仪,配ESI离子源,美国沃特世公司;A5料理机,广东中山市铠兰帝电器有限公司;XPE205十万分之一天平,瑞士梅特勒托利多公司;YP2002百分之一天平,上海佑科仪器仪表有限公司;T18 UL⁃TRA-TURRAX高速匀浆机,德国IKA公司;HT-2500涡旋振荡器,上海郎赋实业有限公司;Neofuge 18R高速冷冻离心机,上海力申科学仪器有限公司;0.22μm有机系滤膜,上海安谱实验科技股份有限公司。

1.3 主要试剂

主要试剂见表1。

1.4 方法

1.4.1 对样品模拟喷洒农药 将市售的4种农药对水稀释,按农药与水的比例为1∶2 000(V/V)配制农药稀释液。取1 000 g葡萄样品均匀分散在农药稀释液内浸泡10 min,取出置于阴凉处自然晾干,冷藏放置24 h,待处理。

1.4.2 样品清洗方式

1)清水冲洗。取“1.4.1”处理过的葡萄样品200 g置于室温的自来水下揉搓冲洗2 min,冲洗过程中样品不断翻转,以保证样品各部分能平均地接触到水流,置于阴凉处自然晾干,冷藏24 h,待测定。

2)清水浸泡后再冲洗。取“1.4.1”处理过的葡萄样品200 g置于1 000 mL自来水中浸泡10 min。浸泡结束后用流动清水冲洗2 min,冲洗过程中样品不断翻转,以保证样品各部分能平均地接触到流水,置于阴凉处自然晾干,冷藏24 h,待测定。

表1 主要试剂

3)不同溶液浸泡后再冲洗。分别取“1.4.1”处理过的葡萄样品200 g置于不同溶液(2.0%盐水溶液、2.0%小苏打水溶液、2.0%果蔬清洁剂水溶液)中浸泡10 min。浸泡后取出分别用流动清水冲洗2 min,冲洗过程中样品不断翻转,以保证样品各部分能平均地接触到流水,置于阴凉处自然晾干,冷藏24 h,待测定。

1.4.3 样品前处理 将清洗过的葡萄样品用料理机全部打碎,备用。称取10.00 g样品(精确至0.01 g)于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈,涡旋振荡2 min,加入4.0 g干燥过的无水硫酸镁、1.0 g氯化钠,涡旋振荡混匀2 min,放入高速冷冻离心机中,8 000 r/min离心5 min。准确吸取6.0 mL上清液移至10 mL离心管中,加入150 mg PSA、900 mg无水硫酸镁,涡旋振荡混匀2 min,8 000 r/min离心5 min。取上清液过0.22μm有机系滤膜,待测。

1.4.4 仪器检测条件 色谱条件:Waters ACQUITY UPLCBEH C18Column(2.1 mm×100 mm,1.7μm);样品室温15℃;柱温30℃;流速0.3 mL/min;进样量1.0μL;流动相A为0.1%甲酸水溶液,B为甲醇,按表2的梯度洗脱条件进行超高效液相色谱分离。

质谱条件:电喷雾离子源(ESI);正离子扫描方式;多反应监测模式(MRM);毛细管电压3.0 kV;锥孔反吹气(氮气)流速150 L/h;脱溶剂气(氮气)流速800 L/h;脱溶剂气温度500℃;碰撞气(氩气)流速0.17 mL/min;离子源温度150℃。其他质谱分析参数(保留时间、母离子、子离子、驻留时间、锥孔电压、碰撞电压)见表3。

表2 梯度洗脱条件

1.5 数据处理

葡萄中农药的清洗效果以农药的去除率表示,采用Microsoft excel软件,计算去除率。样品中农药去除率按式(1)进行计算。

式中,A为去除率,%;X为处理组试样中被测组分的含量,mg/kg;X1为未清洗组试样中被测组分的含量,mg/kg。

1.6 质量控制方法

质量控制采取计算加标回收率的方法得出。称取10.00 g打碎的样品(精确至0.01 g)于50 mL离心管中,取标准中间液100μL,中间液浓度为10.0 mg/L,对应添加浓度0.1 mg/kg,按照“1.4.3”的方法对样品进行处理。

式中,B为加标回收率,%;Y为未处理组试样中被测组分的含量,mg/kg;Y1为加标试样中被测组分的含量,mg/kg。

表3 质谱分析参数

2 结果与分析

2.1 不同清洗方式对葡萄中甲霜灵残留的去除效果

不同清洗方式对葡萄中甲霜灵残留的去除效果如图1所示。甲霜灵是一种具有保护和治疗作用的内吸性杀菌农药,在水中的溶解度为8.4 g/L。从图1可看出,各类清洗方式都能有效降低红提、阳光玫瑰、巨峰中的甲霜灵残留。红提经5种清洗方式清洗后,甲霜灵的去除率为25.80%~55.35%,其中清水冲洗的去除率最低,其他4种清洗方式差异不显著。阳光玫瑰经5种清洗方式清洗后,甲霜灵的去除率为30.82%~52.33%,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>清水浸泡后再冲洗>清水冲洗>2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗。巨峰经5种清洗方式清洗后,甲霜灵去除率达82.33%~95.52%,去除效果较好,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水浸泡后再冲洗>清水浸泡再冲洗>清水冲洗。5种清洗方式都能有效降低葡萄中甲霜灵的残留,浸泡后清水冲洗比直接用清水冲洗的效果好。

2.2 不同清洗方式对葡萄中多菌灵残留的去除效果

不同清洗方式对葡萄中多菌灵残留的去除效果如图2所示。多菌灵是一种具有保护和治疗作用的内吸性杀菌农药,在水中的溶解度为0.029 g/L。从图2可看出,各类清洗方式对多菌灵残留均有明显的去除效果。红提经5种清洗方式清洗后,多菌灵的去除率为19.79%~88.87%,其中清水冲洗的去除率最低,其他4种清洗方式去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>清水浸泡后再冲洗>2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗。阳光玫瑰经5种清洗方式清洗后,多菌灵的去除率为54.08%~86.93%,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>清水冲洗>清水浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水浸泡后再冲洗。巨峰经5种清洗方式清洗后,多菌灵去除率达到63.86%~93.75%,去除效果最好,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水溶液浸泡后再清洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>清水冲洗>清水浸泡后再冲洗。5种清洗方式都能有效降低葡萄中多菌灵的残留,浸泡后清水冲洗比直接用清水冲洗的效果差。

2.3 不同清洗方式对葡萄中戊唑醇残留的去除效果

戊唑醇是一种内吸性杀菌农药,微溶于水,从图3可看出,各类清洗方式对戊唑醇残留均有明显去除效果。红提经5种清洗方式清洗后,戊唑醇的去除率为65.96%~94.97%,其中清水冲洗的去除率最低,其他4种清洗方式去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>清水浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗,2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗、2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗的去除能力差异不显著,清水浸泡后再冲洗、2.0%果蔬清洁剂水溶液浸泡后再清洗的去除能力差异不显著。阳光玫瑰经5种清洗方式清洗后,戊唑醇的去除率为89.93%~95.42%,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>清水浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水浸泡后再冲洗>清水冲洗,清水冲洗去除率低于其他4种清洗方式,其他4种清洗方式对戊唑醇的去除能力差异不显著。巨峰经5种清洗方式清洗后,戊唑醇去除率达到89.42%~98.53%,去除效果较好,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>清水浸泡后再冲洗>2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>清水冲洗,其中清水冲洗、2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗对戊唑醇的去除能力无显著差异,清水浸泡后再冲洗和2.0%盐水溶液浸泡后对戊唑醇的去除能力无显著差异。对葡萄中戊唑醇的清洗效果最佳的是2.0%果蔬清洁剂水溶液浸泡后再冲洗。

2.4 不同清洗方式对葡萄中霜霉威残留的去除效果

从图4可看出,各类清洗方式对霜霉威残留均有明显去除效果。红提经5种清洗方式清洗后,霜霉威的去除率为34.21%~50.20%,其中清水冲洗的去除率最低,2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗、2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗、2.0%果蔬清洁剂水溶液浸泡后再冲洗对霜霉威的去除能力无显著差异,清水浸泡后再冲洗对霜霉威的去除能力最强。阳光玫瑰经5种清洗方式清洗后,霜霉威的去除率为18.08%~53.49%,去除能力为清水冲洗>清水浸泡后再冲洗>2.0%果蔬清洁剂水溶液浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水溶液浸泡后再冲洗,清水冲洗、清水浸泡后再冲洗的对霜霉威的去除能力差异不显著。巨峰经5种清洗方式清洗后,霜霉威去除率达77.38%~85.49%,去除效果较好,去除能力为2.0%果蔬清洗剂水溶液浸泡后再冲洗>2.0%盐水浸泡后再冲洗>2.0%小苏打水溶液浸泡后再冲洗>清水溶液浸泡后再冲洗>清水冲洗。

2.5 质量控制

4种农药在红提、阳光玫瑰及巨峰中的回收率为86.1%~94.5%,相对标准偏差(RSD)为1.3%~3.1%,该分析方法的准确性和精密度满足葡萄中4种农药残留分析的要求,具体结果见表4。

表4 葡萄中4种农药的加标回收率

3 结论

本研究采用超高效液相色谱-串联质谱法测定清水冲洗,清水、2.0%盐水溶液、2.0%小苏打溶液、2.0%果蔬清洁剂水溶液浸泡后清水冲洗等5种不同方式对模拟样品葡萄中农药残留的去除效果,发现5种不同清洗方式均能有效去除供试葡萄中农药的残留,清水冲洗,清水、2.0%食盐水、2.0%小苏打水、2.0%果蔬清洁剂水溶液浸泡10 min后再用清水冲洗处理,对葡萄中甲霜灵、多菌灵、戊唑醇残留的平均去除率分别是61.32%、74.85%、73.26%、72.25%、84.64%,最好的方式是果蔬清洁剂清洗,其次是清水浸泡。对霜霉威而言,最好的清洗方式为清水浸泡,平均去除率为61.28%,其次是蔬果清洗剂清洗,平均去除率为55.37%。相对于其他清洗方式,清水浸泡处理与果蔬清洁剂去除农药残留的效果相近,而且清水浸泡既安全又方便,因此值得推广。

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