蔬菜中多少都会有点农药残留,超声波处理技术对苹果中农药残留去除的研究

4月11日,由西北农林科技大学食品科学与工程专家岳田利教授主持并完成的“十一五”国家科技支撑计划“苹果及果汁安全生产的质量控制技术研究”项目所获得的三项成果在陕西杨凌农科城通过了国家教育部组织的成果鉴定。
该科研团队首次确定了陕西黄土高原区域对苹果及果汁质量安全构成威胁的耐热菌群。研制出用于苹果及果汁中耐热菌快速鉴定的培养基,开发了快速鉴定试剂盒。建立了超声波和超高压这两种现代食品加工技术对耐热菌的杀菌动力学模型,提出了苹果浓缩汁生产过程中耐热菌的超声波和超高压控制技术工艺。
研究出了苹果汁中展青霉素的超声波及辐照降解工艺技术,并成功地将超声波降解技术嵌入苹果浓缩汁生产线,建立了苹果汁中展青霉素的全程安全控制体系。
获得了苹果及果汁中农药残留的超声波、超高压降解工艺技术并成功地嵌入现有鲜果、果汁生产线,有效控制了苹果及果汁中的农药残留。科研人员还组装集成了苹果汁中农药残留物理降解——吸附去除耦合控制技术并建立了浓缩苹果汁生产过程中农药残留的全程控制技术体系。
与会专家认为,这三项研究成果对保障我国苹果浓缩汁的质量安全,提升我国苹果汁在国际市场的核心竞争力,促进我国苹果及果汁产业的可持续发展具有特别重要意义。

草酸不是一种环境污染物,它存在于所有蔬菜当中,但含量差异非常大。只有菠菜、苦瓜、茭白、牛皮菜等有明显涩味的蔬菜,草酸含量才比较高。大白菜、小白菜、油菜、圆白菜之类蔬菜,草酸含量甚微,无需引起关注。至于亚硝酸盐,它们在新鲜蔬菜中含量甚低,通常低于4mg/kg,几乎无需担心。所以,对于亚硝酸盐而言,买新鲜菜、吃新鲜菜,比浸泡、焯水等处理都重要。

据媒体报道,辽宁中科生物工程有限公司利用农药降解酶这项中科院的专利技术,研制生产的纯生物酶制剂农药解毒酶果蔬清洗剂现已面市,在研发过程中经过多次生物实验,结果表明生物酶清洗剂本身不存在任何安全问题,能够充分应用降解酶来分解农药残留,用它清洗过的蔬果可以放心食用。中国科学院沈阳应用生态研究所经过严格的测试检验,结果显示这种纯生物制剂农药降解酶,拥有极高的农药分解率,不含任何化学清洁原料,能够有效去除附着于水果、蔬菜表面的农药残留。

据《农业工程学报》2009年12月报道,在对农药残留超标的苹果进行超声波处理后,可以有效的去除苹果中有机氯农药残留的含量,并且超声波处理后的苹果主要品质不会超过国家标准及主要出口国苹果标准的要求。超声波处理简单快速,能有效去除苹果中有机氯农药的残留,极大提高苹果的安全性,同时这种技术的产业化应用前景极为广阔。
此研究报告刊登于《农业工程学报》2009年第12期,题为”苹果中有机氯农药残留的超声波去除条件优化”,第一作者为西北农林科技大学食品科学与工程学院岳田利教授。
苹果是中国的第一大水果,面积和产量均居世界首位。苹果成为中国入世后最具有国际竞争力的农产品之一。目前,国际上对苹果中农药残留检测种类越来越多、检测限量越来越严,已成为非关税贸易壁垒的重要手段。苹果中农药残留已纳入美国、日本及欧共体各国的食品安全监测计划,年年进行例行监测。而中国是世界苹果生产第一大国,但不是苹果强国,其主要原因就是苹果的质量安全性严重制约了苹果的出口,其中农药残留超标是主要原因之一,为了确保苹果生产的质量安全,提高苹果在国际市场的竞争力,加强对苹果中农药残留检测分析、农药残留标准及农药残留控制技术的研究显得尤为重要。目前国内外对农药残留的去除方法很多,常用的有生物、物理和化学降解去除法,这些方法对农残都有不同程度的降解去除,且主要集中在对土壤和环境中农药残留的降解去除。而寻求一种能直接有效安全的去除苹果中有机氯农药残留,又不会对苹果的安全性造成影响、且对苹果本身品质影响很小的去除方法是当前鲜果产业亟需。目前,国内外应用超声波技术去除有机物都有大量的报道,并且认为超声波去除有机物主要依靠其机械效应、热效应和自由基效应等。但是这种超声波技术却没有在食品行业安全控制方面得以应用,相关研究也很少。
为了建立一种安全有效的超声波去除苹果鲜果中的有机氯农药残留的技术方法,研究者利用超声波技术处理农药残留超标的苹果,通过研究达到有效安全去除苹果中的有机氯农药残留的目的,并且保证这种安全控制技术对苹果鲜果品质影响最小。
研究者利用响应曲面法这种数学处理方法对影响超声波去除苹果中有机氯农药残留的关键因子及相互作用进行了分析,结果显示超声波处理条件对去除率影响依次为:功率、温度和时间,并且在超声波功率为609.16瓦,时间为70.46分钟,温度为15.45℃的条件下,超声波处理对苹果中有机氯农药残留的理论去除率可达64.32%。通过实际验证试验,有机氯类农药残留的去除率达到了59.24%,有效的去除了苹果中有机氯农药的残留,同时极大提高了苹果的安全性。在对超声波技术处理农药残留超标的苹果过程中,同时对超声波技术对苹果主要品质的影响也做了相关的评价研究,研究结果表明,超声波处理虽然对苹果的总糖、总酸具有一定的影响,但没有超出国家标准及主要出口国苹果标准的要求。
因为超声波处理技术简单快速,很容易和现有鲜果清洗、分级、打蜡生产线耦合链接,因此利用超声波处理技术可以很好的确保苹果及其他农产品的安全性,同时这种技术的产业化应用前景极为广阔。超声波处理技术对苹果中农药残留去除的研究,促进了我国在苹果及相关鲜果产业中安全控制技术的发展,同时对保证我国鲜果产业食品安全起了重要作用,具有极大的推广价值。

要回答这些问题,先要弄清楚几件事情:第一,蔬菜是最不安全的食品吗?第二,要去掉的这些成分,真的易溶于水吗?第三,要去掉的这些成分,真能从蔬菜细胞里跑出来吗?第四,要去掉这些不利健康的成分,会不会让有益于健康的成分也跑掉呢?

顾名思义,农药降解是指化学农药在环境中从复杂结构分解为简单结构,甚至会降低或失去毒性的作用。造成降解的因素有生物、物理、化学、土壤因素等。残留于土壤中的农药,以微生物的降解作用最为重要,其降解速度取决于农药的种类、土壤水分含量、氧化还原状态及土壤微生物相等。有些农药虽然自身的毒性不大,但中间降解产物的毒性却很大。因此,农药对环境的危害,不仅要看农药本身的毒性,而且也要注意其降解产物的去向和毒性。

比如说,根据我国国标,DDT的限量在蔬菜中是0.1mg/kg,而鱼里面是1.0mg/kg。为什么鱼的残留宽容度更大?是因为这种农药环境难分解,还容易在动物脂肪中蓄积。因此,动物产品中的浓度往往会大大高于水果蔬菜。例如某地的测定数据发现,六六六在蔬菜中的残留量是0.80~9.30mg/kg,而肉类样品是10.20~302.00mg/kg,当地人的脂肪当中含量高达22.23~1053.50mg/kg(资料来源:谢军勤等,重金属及农药在孝感市食品及人体中蓄积的研究,湖北职业技术学院学报,2003)。

由于农药使用过量及使用不规范,常常会导致农产品遭受严重的污染。相关数据显示,我国居民日常膳食中的各类农药摄入量远高于发达国家,而有毒农产品引发民众农药中毒事件的缘由,则多是反季节蔬菜农药残留过多。大力发展先进的农药降解酶产品,市场前景十分广阔。

第一个问题:蔬菜真的那么不安全吗?

在此之前,人们接触较多的是绿芯农药降解酶,它通过水解有机磷农药分子中的磷酯键而使其降解脱毒。绿芯农药降解酶可以与瓜果蔬菜表面残留的农药发生化学反应,破坏其剧毒成分的结构,使剧毒的农药瞬间变为无毒的、可溶于水的小分子,从而达到迅速使瓜果蔬菜脱毒的效果。

目前我国农业中常用的有机磷农药,多半易溶于水。六六六之类有机氯农药则不溶于水。亚硝酸盐易溶于水,而重金属盐多半是难溶于水的。所以泡也好,焯也好,都很难去掉有机氯农药和重金属。而通过溶水处理去掉有机磷农药和亚硝酸盐,还是很有希望的。

为防止病从口入,不可能排除食从口入。鲜活农产品如蔬菜、水果等表面附着农药不可怕,关键是要控制在允许的范围内。说到底,就是要采用科学的方法将残留农药有效降解,确保人们在食用鲜活农产品后不影响人体健康。目前,世界上最方便、最普遍、最快捷的方法就是使用农药降解酶产品。

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亚硝酸盐可以通过焯烫去除,但对于新鲜蔬菜来说,这本来就不是个安全问题。新鲜的蔬菜不仅亚硝酸盐含量低,而且营养素含量高,何必要等到不新鲜再吃呢。

以目前使用量最大的农药毒死蜱为例,农药降解酶通过切断毒死蜱分子的磷酯键,将毒死蜱分解为三氯吡啶醇和二乙基硫代磷酸,实现了对毒死蜱的彻底降解,降解率可达到75%。经检测,农药降解酶对甲基对硫磷的去除率达到99.5%,对敌敌畏的去除率达到95%,均达到了世界领先水平。中科院沈阳应用生态研究所肥料工程技术研究中心试验结果表明,这种农药解毒酶果蔬清洗剂与传统洗涤剂相比还有一个最大的优势,就是绿色安全,传统洗涤剂主要成分为表面活性剂、香精、防腐剂和增稠剂等添加剂,由于表面活性剂和香精的作用,用它清洗过的果蔬会带有气味,而这些气味就是清洗过程中洗涤剂的残留,这对人体也是一种危害,它能形成二次污染,经常大量使用,同样有害人体健康。因此,使用传统洗涤剂降解蔬菜、水果表面附着农药治标不治本,应该淘汰这种落后的方法。

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