我国是农药使用大国,其中 1 /3 以上农作物使用的是有机磷农药。由于其过量使用和高残留,人与牲畜通过食物途径都会受到危害,国内外关于有机磷农药的消除也开展了相关研究,但研究对象多数是处理土壤和废水中的农药,采用的是物理和生物降解方法;而在果蔬有机磷农药残留消除的应用上,物理方法的效率和成本都会成为工业推广的阻碍,生物降解菌对环境太过敏感,稳定性差,目前工业上使用的大多数化学方法会引入二次污染,这些均不是消除果蔬中有机磷农药残留的理想方法。
而微酸性电解水(次氯酸水)理化性质温和,有效成分会逐渐分解,其氧化还原电位会逐步下降趋于正常,逐渐还原为普通的水,无残留,不污染环境,作用完毕排放后对环境无任何污染。
将污染过的韭菜分别浸泡在 500 mL 自来水、NaClO 溶液、微酸性电解水(次氯酸水)中,其中 NaClO 溶液和微酸性电解水(次氯酸水)的 pH 均为 6.0 左右,有效氯浓度为79.66 mg /L,室温 25 ℃ 左右,时间 15 min,静置。之后取出韭菜,阴干,分别处理后检测农药残留量。
研究不同溶液对韭菜中农药的去除效果,结果见图 1,从图中可以看出,经自来水、NaClO 溶液、微酸性电解水(次氯酸水)浸泡污染后的韭菜,都能在一定程度上降低韭菜中乐果和毒死蜱的含量。自来水与韭菜接触能使少部分附着的乐果和毒死蜱残留脱离表面,分别降低 35.14% 与 21.63% 。NaClO 溶液和微酸性电解水(次氯酸水)中有效氯具有氧化性,能 将 P = S 转 化 成P = O,并在一定程度上能破坏环状结构,对农药进行分解。经 NaClO 溶液浸泡的韭菜中乐果、毒死蜱分别降低了 47.79% 与 66.75% 。微酸性电解水(次氯酸水)去除率达到 66.02% 与 72.55% 。由此可见,微酸性电解水(次氯酸水)对污染韭菜的洗涤效果比 NaClO 溶液洗涤效果要好。
①微酸性电解水(次氯酸水)有效氯浓度对农药的去除率的影响
研究表明,电解水有效氯浓度对韭菜中有机磷农药的去除率有显著影响。乐果的去除率随着有效氯浓度的增大先增大后降低,有效氯浓度在 10 mg /L 左右时,去除率达到最大值78.59% ,随后去除率降低至 52% 左右趋于平稳。毒死蜱的去除率在有效氯升至 10 mg /L 左右后,一直保持在 70% 左右。从图中可以看到,有效氯浓度在高于 30 mg /L时,酸性电解水对 2 种有机磷农药的去除率均趋于稳定,保持在相对较高水平。可能原因是酸性电解水中有效氯成分随着浓度的升高,有效氯形式发生变化,使 HOCl 含量减少,对有机磷农药的去除作用达到了相对饱和的状态。由此可以得出,室温 25 ℃下,处理时间为 15 min 时,有效氯浓度为 30 mg /L 左右时,微酸性电解水(次氯酸水)能够有效去除韭菜中乐果和毒死蜱农药残留。
②微酸性电解水(次氯酸水)不同处理时间对农药去除率的影响
由图 3 可知微酸性电解水(次氯酸水)在不同处理时间浸泡后,其对韭菜中乐果与毒死蜱的去除结果。在5~ 30 min内,同一有效氯浓度水平下,韭菜中农药去除率随着微酸性电解水(次氯酸水)作用时间的延长无明显差异 ( p > 0.05) 。这证明,微酸性电解水(次氯酸水)去除韭菜中乐果和毒死蜱的过程与一般的化学反应过程不同,是一个短时间作用的过程,有可能是电解水中某些活性物质。
③微酸性电解水(次氯酸水)不同处理温度对农药去除效果的影响
用 pH6.0,有效氯浓度为 79.66 mg /L 微酸性电解水(次氯酸水),分别在 20、30、40、50 ℃ 条件下,对韭菜中 2 种有机磷农药的去除效果研究,其结果如图4所示。可以看出,韭菜中有机磷农药去除率随着温度的升高无显著变化( p<0.05) 。在 20、30、40 ℃时,微酸性电解水(次氯酸水)对乐果的去除率均高于50% ,在50℃时反而降43.80% 。随着温度的升高,微酸性电解水(次氯酸水)对毒死蜱的去除率增大,且在50℃时,去除率增加到 86.51% 。在微酸性电解水(次氯酸水)逐渐升温的过程中,活性成分也会受到热的影响,或者加快作用效果,或者损失挥发掉。
总之,温度对微酸性电解水(次氯酸水)去除韭菜中有机磷农药的影响不大,而温度对食物的理化性质都有较大影响,继续升高温度会破坏食物的品质。从综合的角度考虑,处理温度控制在 20 ℃ 左右即能达到去除有机磷农药的较理想效果。
实验证明,微酸性电解水(次氯酸水)比同有效氯浓度的NaClO 溶液去除效果好; 有效氯浓度在 10 mg /L 左右时,对乐果和毒死蜱的去除率分别达到78.59% 、70% ,随着有效氯浓度的升高,有机磷农药的去除率均趋于稳定,保持在相对较高的水平; 在一定有效氯浓度下,随着反应时间的延长,电解水对有机磷农药的去除率能短时间内达到稳定值,后保持稳定不变; 电解水的温度在 20 ~50 ℃ 范围内时,对 2 种有机磷农药的去除效果影响不显著,20 ℃ 可作为最佳处理温度。
本实验证实了微酸性电解水(次氯酸水)对有机磷农药残留的去除效果,说明微酸性电解水(次氯酸水)可作为去除果蔬中有机磷农药的新技术,具有巨大的应用前景。
本文部分内容摘自《食品工业科技》
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