别再盲目洗菜了!(碱性、酸性)电解离子水清洗果蔬农残效果好
2025-04-19 195

果蔬是中国居民饮食中不可或缺的重要食物来源,农药在保证果蔬生产效率方面起到关键作用。随着生活水平和科学技术手段的进步,果蔬中农药残留及其去除问题备受关注。

长春大学食品科学与工程学院的学者们研究了不同清洗方式对果蔬农药残留的去除效果,该研究对果蔬农药残留的现状、去除农药残留的清洗方式、各种方式的原理和优缺点以及未来发展方向进行了系统总结。

 

果蔬农药残留基本现状

尽管目前果蔬农药使用量逐年下降,但农药残留受多种因素影响,比如农药的品质和剂型、使用量、使用时期、使用方法、天气条件和果蔬的种类。

根据图1所示截止到2024年2月的数据,中国农药信息网登记农业用药共有 46348 种,其中包括农药杀虫剂有19047种、杀菌剂11988种、除草剂12797 种、以及植物生长调节剂1558 种,随着时间的推移,农药的种类还将继续增加。

研究者在 2017~2021 年采集台州市市售草莓样品 115 份,对其进行检测农残检出率为 93.90%,超标率为 2.61%;在 2021 年对中山市随机抽样的10大类56个品种蔬菜样品中76种农药残留进行检测风险评估分析,共检测蔬菜样品1353份,有51种农药检出,农残检出率为56.98%,超标率为3.62%。

上述针对市场上售卖的果蔬进行的抽检,结果表明目前市场在售的果蔬普遍受到不同程度的农残污染情况,且超标问题频发。虽然膳食摄入风险相对较小,但高效的果蔬清洗方法对确保果蔬品质和安全至关重要。

 

果蔬农残清洗方式及清洗效率的研究进展

清洗是食品加工中去除果蔬农残的常用步骤。目前,常用去除果蔬农药残的方法是通过不同液体浸泡清洗法,它具有简单快捷的优点,但对农残的去除效果较低。随着食品工业技术的不断发展,目前去除果蔬农残的方法(图 2 所示)包括超声波清洗法、臭氧清洗法、非热等离子清洗、电解水清洗法和脉冲电场等方法,由于实用性以及可行性分析我们只对前四种方法展开论述。

 

①浸泡清洗法 

传统的浸泡清洗通常采用自来水、果蔬清洁剂、淡盐水、碱水、温水和淘米水来对果蔬进行浸泡和冲洗处理,然后再进行加工或直接食用。利用碳酸钠、醋酸、氯化钠和自来水用来去除橙子表面阿维菌素、丁氟菌唑、乙螨唑和甲基硫菌灵这四种农残。结果表明:碳酸钠(10 mg/mL)溶液是去除苹果表面农药残留最有效的方法,其次是醋酸(8.00%)、氯化钠(10.00%)和自来水。利用自来水、醋酸和柠檬酸对辣椒中的啶虫啉、毒死蜱和甲酸乙酯盐酸盐三种农药残留进行清洗,结果表明:将辣椒浸泡在温度为 20 ℃的 5 L 柠檬酸溶液 (9.00%)中处理 5 min 农残去除效果最好。 然而,传统的浸泡清洗法虽然能在一定程度上去除果蔬表面的农残,但其效果并不理想。此外,这种方法会导致部分清洁剂可能会残留在果蔬表面,对人体健康造成潜在风险包括可能会对环境造成一定影响,特别是当清洗液体被排放时可能会污染水源。

 

②超声波清洗法

目前超声波清洗法已广泛应用于食品工业中去除果蔬农残(表 1)。利用超声波清洗法可以对大白菜、菠菜、 葡萄叶和小白菜等果蔬中的常见农残进行有效去除。

 

 

超声波处理器对水果和蔬菜中的农残确实具有一定的去除能力,但去除率存在差异。这主要取决于果蔬的表面特性、农药的理化性质,以及超声波的频率、功率和工作时间等多种因素。但较高的超声频率和功率还会对果蔬的营养成分与表面造成损伤并产生不利影响,这可能是因为超声波的功率与频率是机械能,因此会对大白菜造成损伤。总体而言,在使用超声波处理时,需综合考虑在去除农残最大限度的情况下还要保持果蔬品质的问题。

 

③臭氧清洗法

臭氧常被食品工业用作去除农药残留的一种常见方法(表 2),利用臭氧清洗法可以对草莓、白菜、苹果、芹菜、小白菜、豇豆和青椒等果蔬中常见的农药残留进行去除。利用不同浓度的臭氧微泡对草莓、樱桃和杏 中常见的苯甲酸阿维菌素、嘧菌酯和苯醚甲环唑这三种农药残留处理。结果表明:三种水果浸泡在 8.9~10.2 μmol/L 含臭氧的微气泡水中处理 18 min 效果最佳,农残最高去除率可达到 70.00%。值得注意的是,在臭氧微泡处理后,水果中的Vc含量基本保持不变。并证明了臭氧微泡处理作为去除水果上农药残留的无污染方法,可提高食品安全的有效性。

虽然高浓度臭氧对农残去除效果较好,但有研究表明,臭氧处理可能会影响水果和蔬菜中的其他有益有机化合物,如抗坏血酸、酚类、番茄红素和类黄酮,此外,臭氧浓度、施用方法和果蔬种类等其他参数都会影响臭氧气体诱导的多酚生物合成的效果,另外,也要注意过量的臭氧浓度可能会对人体健康产生影响。

 

④非热等离子体清洗法

等离子体是除固体、液体和气体之外的第四种物质存在状态,它是由电离的导电气体组成,包括电子离子、激发态的原子或分子、基态的原子或分子以及光子。按照等离子体温度又可分为高温等离子体和低温等离子体,而低温等离子体可分为热等离子体和非热等离子体,由于非热等离子电子温度远远高于气体温度无法达到热力学温度平衡状态所以又叫非平衡等离子体。目前非热等离子体是目前在食品工业体系中用于去除农药残留的新兴物理技术之一。利用非热等离子体可以有效去除芒果、葡萄、蓝莓、生菜、苹果和枸杞中的农药残留(表 3)。

非热等离子体技术能够在短时间内去除大量的农药残留,而且该技术不需要使用有害化学品,非常安全高效。并不会破坏食物本身口感与营养,经处理过的果蔬更有利于保存运输。然而非热等离子体技术也有一些缺点,如初始投资较高,例如用于等离子体生成的气体的成本,因为使用惰性气体操作会大大增加总体费用,扩大工艺规模所涉及的技术挑战和等离子体穿透性较低以及面临如何精确控制气体等离子反应的化学反应的问题,还需要进一步研究探讨。

⑤电解水清洗法

自来水经过软化或纯化处理后,进入电解槽进行电解。在阳极侧H₂O电解生成O₂和H﹢,形成酸性电解水(Acidic Electrolyzed Water,AEW),在阴极侧H₂O电解生成H₂和OH—,形成碱性电解水(Alkaline Electrolyzed Water,AlEW)。由于电解水具有较高的生物安全性,国内外专家学者通过对老鼠、哺乳动物以及人类志愿者进行皮肤刺激、细胞毒性等实验,发现实验体各项指标均无明显变化。除此之外,超碱性/强碱性电解离子水具有高效去除果蔬表面农残、保证果蔬品质、对环境无害等特点。且在灭菌后可转化为普通水,不会对水源、空气造成不利影响,其生产方法安全、简便,已经逐步应用于食品工业、医药、农业种植、畜牧养殖等领域。

利用电解水可以对白菜、西兰花、彩椒、金桔和生菜中的农残进行去除,结果如表4。

综上所述,对果蔬农残清洗方式及清洗效率的研究进展总结分析发现,不同去除农残方法各有其优缺点。超声波清洗因有环保、高效和节能等特点备受青睐。然而超声波清洗在使用过程中会对果蔬造成一定的损伤,需要精确调节频率、功率、时间等参数,才能确保清洗效果的稳定性和可控性。另一方面,臭氧在去除农药残留方面表现突出,具有较好效果。但需要注意在较高浓度臭氧处理的过程中可能会对果蔬中一些营养成分造成不利影响,例如 Vc 等,并且存在一定程度上对人体健康造成潜在风险。对于非热冷等离子体处理技术,虽然具有一定的去除效果,但目前由于大多数研究都是在实验室规模上进行的。因此,需要更多的研究来评估等离子体系统的安全性。电解离子水(电解碱性水、电解酸性水)作为一种新型的环保清洗方式,其具有无毒、无残留的特点,在很多领域都有涉及。

 

近年来,电解水技术凭借绿色环保、高效安全的特性,在食品工业清洁、农产品深加工等领域掀起应用热潮。作为深耕电解水清洁领域20年的品牌,方心智能化电解水设备,通过专业机构第三方检测认证,各项指标经得起考验,智慧物联,以技术创新推动行业发展:其电解生成的微酸性次氯酸水、超碱性电解水,杀菌率可达99.9999%,农残降解效率较传统工艺提升多倍,且全程无化学添加、无有害物质残留,形成"以水至净"的环保清洁模式。

方心碱性电解水去农残检测报告

方心微酸性次氯酸水杀菌检测报告

 

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注:本文实验内容出自《现代食品科技》 《不同清洗方式对果蔬农药残留去除效果的研究进展》,本文内容仅出于传递更多信息之目的,仅供阅读者参考,如有相关内容侵权,请通知我方。

 

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