苹果是重要的经济作物,浓缩苹果汁则是苹果的主要加工品,在世界上贸易量很大。我国是苹果种植大国,也是浓缩苹果汁出口大国,苹果及其制品为我国带来的经济效益十分巨大。苹果树是喜低温干燥的温带果树,在生长期间往往会有病虫害的发生,为了防止病害的发生,果农要大量使用化学农药,其中毒死蜱农药在苹果上的施用*为常见,因而也可造成苹果中毒死蜱农药残留。
在苹果加工过程中,受加工条件的影响,其农药残留水平和性质会发生改变。一般加工过程可以很大程度上降低苹果中的农药残留水平,如清洗、去皮、榨汁等过程;但在另外一些加工过程中,如干燥或浓缩过程,因产品中水分挥发等,使得某些农药的残留水平升高。有关苹果及果汁农药残留分析的研究近年来报道较多[1–5],然而关于苹果加工后农药残留状况却鲜有报道。笔者模拟苹果加工过程,研究农药在苹果加工过程中的降解或富集以及性质改变情况,为苹果及汁残留分析和风险评估工作提供苹果是重要的经济作物,浓缩苹果汁则是苹果的主要加工品,在世界上贸易量很大。我国是苹果种植大国,也是浓缩苹果汁出口大国,苹果及其制品为我国带来的经济效益十分巨大。苹果树是喜低温干燥的温带果树,在生长期间往往会有病虫害的发生,为了防止病害的发生,果农要大量使用化学农药,其中毒死蜱农药在苹果上的施用*为常见,因而也可造成苹果中毒死蜱农药残留。
在苹果加工过程中,受加工条件的影响,其农药残留水平和性质会发生改变。一般加工过程可以很大程度上降低苹果中的农药残留水平,如清洗、去皮、榨汁等过程;但在另外一些加工过程中,如干燥或浓缩过程,因产品中水分挥发等,使得某些农药的残留水平升高。有关苹果及果汁农药残留分析的研究近年来报道较多[1–5],然而关于苹果加工后农药残留状况却鲜有报道。笔者模拟苹果加工过程,研究农药在苹果加工过程中的降解或富集以及性质改变情况,为苹果及果汁残留分析和风险评估工作提供参考。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
气相色谱仪:AgilentHP6890N型(FPD检测器),美国安捷伦科技有限公司;氮吹仪:TTL–DCII型,北京同泰联科技发展有限公司;旋转蒸发仪:N–1001S型,上海爱朗仪器有限公司;毒死蜱标准品:农业部农业环境保护总站(天津);
乙腈、甲醇:色谱纯;二氯甲烷、甲苯、氯化钠:分析纯;实验用水为蒸馏水。
1.2田间试验
田间试验于2011年8月22日~9月23日在淄博市张店区傅家镇高家村苹果园进行,苹果品种为新世界,树龄12年。以估算苹果总产量1000kg的果园区域为一个小区,一共设置5个小区,其中2个小区用于毒死蜱2种浓度喷药处理,不同浓度喷药小区之间设一小区,不施药做为隔离区,另设1个小区做为空白对照。均采用喷雾方式施药,施药浓度分别为750,1500mg/kg(推荐施药浓度为200~300mg/kg),各施药3次、施药间隔期均为10d,采样在*后一次施药后**进行,采集样品为苹果全果。
1.3加工试验
鲜榨果汁和浓缩果汁加工方法按照文献[6–7]方法进行。
1.4取样方法
每种试验农药有16个取样点,每份样品5个平行检测,每30个样品插入1组质量控制样。
1.5样品前处理
称取25g(精确至0.01g)样品(苹果去核,经组织捣碎机捣碎;浓缩果汁需加入20mL去离子水)、50mL乙腈,高速匀浆2min,抽滤,滤渣用25mL乙腈重复提取一次,合并滤液至250mL分液漏斗中,加入8g氯化钠,振摇1min,室温下静止分层。将上层提取液经无水硫酸钠干燥后转移至250mL烧瓶中,于30℃下旋转蒸发浓缩至干,用丙酮准确定容至5.0mL,过0.25μm滤膜后供检测分析。
1.6色谱条件
AgilentHP6890N气相色谱仪(FPD检测器,测磷滤光片);色谱柱:DB–1701型(30m×0.25mm,25μm);柱温:150℃保持2min,然后以8℃/min升温至250℃;进样口温度:220℃;检测器温度:250℃;载气流速1.5mL/min;空气流速:100mL/min;氢气流速:75mL/min;补充气流速:60mL/min;进样体积:1.0μL;分流比:1∶10。
2结果与讨论
2.1标准曲线绘制
毒死蜱采用外标法定量。移取配制好的不同质量浓度的标准溶液,在1.6色谱条件下进样检测,得到响应值(峰面积)与进样质量浓度的线性回归方程。当进样质量浓度为0.02~1.0mg/L时,二者呈线性关系,线性方程为y=43168x+11965,r2=0.9979。
2.2方法灵敏度
取1.0mg/kg毒死蜱标准溶液1μL,进行分析,色谱图见图1。由图1可以看出,毒死蜱的保留时间为12.125min,色谱峰峰形对称,响应值高,杂质峰与目标峰实现了较好分离,未对目标物分析造成干扰。按照3倍噪声(S/N=3)计算,仪器对毒死蜱的*小检出量为0.228ng,其方法检出限为0.039mg/kg。
2.3加标回收率及精密度
按照1.5样品前处理方法进行加标回收试验,设计添加浓度为0.02mg/kg,在检测过程中,质量控制样加标水平在0.02~0.1mg/kg之间,平行检测5次,其回收率和精密度见表1。结果显示质控样误差均在农残检测允许范围内,说明各批次样品农残检测结果可靠。
2.4加工过程对苹果及其产品中农药残留的影响
本试验共抽取苹果清汁、浊汁加工流程中包括原果、果汁、果渣等共计16道工序的样品进行了农药残留量的检测,检测结果见表2。
由表2可以看出,在清洗过程中毒死蜱的去除率为49.5%(低浓度)和32.9%(高浓度),这是由于农药大部分是附着在果皮表面,因而清洗能有效地去除全果中的农药残留。在浊汁中不论是高浓度喷洒还是低浓度喷洒,浊汁中的农药残留量均很低,而
在浊汁渣中农药残留量很高,这是由于毒死蜱非内吸性农药,农药在施用过程中主要是附着在苹果表皮中,果肉中残留量较低。在果汁的浓缩过程中,随着果汁中水分的减少,果汁中的农药残留量比浓缩前有所提高,从表2中可以看出,浊汁在浓缩过后,所有农药在果汁中的残留量都显著提高。
3结论
由于在田间喷洒的农药主要附着于苹果表面,因而清洗能去除相当一部分残留在苹果表面的农药;但随着时间推移,小部分农药会渗透苹果的果皮而进入到果肉中,因而在果汁中有很少的残留,但残留量远远低于欧盟标准(0.05mg/kg)和国家标准(1.0mg/kg)。在浊汁加工工艺中的浓缩过程中,农药的残留量出现了显著的提升,说明浓缩对农药残留有明显的增加作用。