劉娜 潘興魯 程功 白雪松 紀(jì)明山 張志宏

摘要 以田間施藥后的黃瓜為研究對(duì)象，模擬家庭清洗和儲(chǔ)藏方式，利用液相色譜串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜（ultra performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）對(duì)不同清洗和儲(chǔ)藏方式下黃瓜中的戊唑醇?xì)埩暨M(jìn)行測(cè)定，旨在探究從田間到餐桌，鮮食黃瓜時(shí)農(nóng)藥殘留的去除方法，為膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論參考。結(jié)果表明，在不同的清洗方式下清洗15 min后，黃瓜中戊唑醇的去除率達(dá)到31.82%～78.79%。其中5%乙酸溶液對(duì)戊唑醇去除效果最佳。室溫22℃時(shí)放置48 h戊唑醇去除率達(dá)到67.42%。超聲波清洗15 min后戊唑醇的去除率為76.51%。

關(guān)鍵詞 戊唑醇； 黃瓜； 清洗； 儲(chǔ)藏

中圖分類號(hào)： S 481.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017408

Abstract Cucumber was sprayed with tebuconazole to quantify the effects of household washing and storage on the pesticide residues. The effects of various washing and storage methods on tebuconazole residue levels in raw cucumber were assessed. The residues were determined by ultra performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry （UPLC-MS/MS） after each processing treatment.Tebuconazole reduced by 31.82%-78.79% after washing with different methods for 15 min.5% acetic acid solution caused the greatest loss in tebuconazole among the detergent solutions. Storage at 22℃ for 48 h caused pesticides reduction by 67.42%.Ultrasonic cleaning for 15 min reduced pesticides by 76.51%.

Key words tebuconazole； cucumber； washing； storage

為了防治病蟲(chóng)害，在蔬菜和水果上農(nóng)藥的使用越來(lái)越廣泛[1]。然而農(nóng)藥的不當(dāng)使用給人們的健康帶來(lái)了潛在威脅，食品安全問(wèn)題近年來(lái)越來(lái)越受到關(guān)注。特別是農(nóng)藥殘留問(wèn)題成為人們對(duì)水果和蔬菜最關(guān)注的問(wèn)題之一[2]。有研究表明在鮮食食品和加工食品中均有農(nóng)藥殘留。然而，一些研究表明，在蔬菜和水果的加工過(guò)程中可以明顯減少農(nóng)藥殘留量[35]。如Kiris等研究發(fā)現(xiàn)自來(lái)水清洗可以明顯減少橄欖中的農(nóng)藥殘留[6]。因此，有必要研究食品在加工過(guò)程中的農(nóng)藥殘留變化。

黃瓜是全世界廣泛種植和消費(fèi)的蔬菜之一，也是人們最喜歡的食物之一。通常人們食用黃瓜時(shí)選擇鮮食、沙拉或者烹炒。清洗是家庭處理食用蔬菜的首要步驟，可以簡(jiǎn)單地用自來(lái)水清洗，也可以用化學(xué)洗滌劑處理[7]。有研究表明清洗過(guò)程可以有效減少農(nóng)藥殘留量。Chai等研究表明清洗可以減少黃瓜和草莓中有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留量，而乙酸溶液是最有效的去除方法，可以降解44%～70%的農(nóng)藥殘留量[8]。

戊唑醇是三唑類廣譜殺菌劑之一，在蔬菜、水果和谷物中廣泛使用。該藥在世界殺菌劑銷量中位居前十。然而戊唑醇對(duì)水生生物和魚(yú)有毒[9]。而且由于戊唑醇對(duì)大鼠具有明顯的毒性和生殖影響[10]，美國(guó)環(huán)保署（EPA）已經(jīng)將其分級(jí)為“潛在人類致癌物”。Sancho等研究發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)短期暴露于戊唑醇中可引起生理障礙[11]。因此，為了減少戊唑醇給人類帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)，迫切需要研究戊唑醇在黃瓜清洗過(guò)程中的農(nóng)藥殘留變化。本試驗(yàn)以田間施藥后的黃瓜為研究對(duì)象，利用液相色譜串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜檢測(cè)手段，對(duì)不同清洗和儲(chǔ)藏方式下黃瓜中的戊唑醇農(nóng)藥殘留進(jìn)行測(cè)定，旨在探究從田間到餐桌，鮮食黃瓜時(shí)農(nóng)藥殘留的去除方法，為今后的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與儀器設(shè)備

戊唑醇標(biāo)準(zhǔn)品，純度95.6%，拜耳作物科學(xué)（中國(guó)）有限公司；乙腈和甲醇（色譜純）、甲酸（液相色譜質(zhì)譜級(jí)），美國(guó)Thermo Fisher公司；氯化鈉和無(wú)水硫酸鎂（分析純），國(guó)藥化學(xué)試劑廠；吸附劑N-丙基乙二胺（N-propylethylenediamine，PSA；40～60 μm）和石墨化炭黑（graphitized carbon black，GCB；120～400目），天津博納艾杰爾公司。試驗(yàn)用水由Millipore純水機(jī)制備。

G501A型電子天平，江蘇常熟衡器廠；氮?dú)獯蹈蓛x，美國(guó)Organomation公司；KQ-500型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；XW-80A漩渦混合器，上海恒勤儀器設(shè)備有限公司；RE-2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠；0.22 μm Filter Unit濾膜，MILLEX-GV；醫(yī)用無(wú)菌注射器，上海治宇醫(yī)療器械有限公司；超高效液相色譜串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜（ACQUITY UPLC-TQD），Waters公司。

1.2 田間施藥

田間施藥試驗(yàn)設(shè)在北京，黃瓜品種為‘俊優(yōu)1號(hào)，選擇之前沒(méi)有噴過(guò)戊唑醇的溫室大棚劃分小區(qū)，設(shè)3個(gè)重復(fù)（施藥）小區(qū)及空白對(duì)照小區(qū)，每小區(qū)30 m2。根據(jù)OECD對(duì)農(nóng)產(chǎn)品加工試驗(yàn)要求[12]，在黃瓜成熟期前10 d噴藥2次，施藥量為5倍推薦劑量，即采用430 g/L戊唑醇懸浮劑270 mL/hm2進(jìn)行噴霧處理。施藥時(shí)間為2016年10月17號(hào)和24號(hào)，最后一次施藥后3 d取樣。所有黃瓜樣品用自封袋裝好運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，于當(dāng)天進(jìn)行加工試驗(yàn)，將清洗后的樣品放置在-20℃冰柜中待測(cè)。

1.3 不同清洗方式對(duì)黃瓜中農(nóng)藥殘留的影響

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)置

模擬家庭處理方式，采用2%和5%的次氯酸鈉、氯化鈉、乙酸和碳酸氫鈉溶液，洗潔劑和清水分別浸泡清洗5、10和15 min，其中化學(xué)試劑浸泡后再用清水洗1次約2 min。將黃瓜去皮，測(cè)定皮中農(nóng)藥殘留。另外設(shè)置超聲清洗方式，在超聲波儀中放入清水，將黃瓜置于其中分別清洗5、10及15 min。

1.3.2 殘留檢測(cè)

1.3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取10.0 mg（精確到0.1 mg）戊唑醇標(biāo)準(zhǔn)品，用色譜純乙腈定容至100 mL容量瓶中，配制成100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，4℃冰箱冷藏保存，有效期為6個(gè)月。

1.3.2.2 樣品的前處理

將黃瓜打碎，稱取10.0 g置于50 mL離心管中，加入10.0 mL分析純乙腈，渦旋3 min，加入1 g NaCl，4 g無(wú)水MgSO4再渦旋1 min，然后離心5 min，取上清液1.5 mL加入到2.5 mL 離心管中 （內(nèi)含40 mg PSA+10 mg GCB+150 mg 無(wú)水硫酸鎂），再渦旋1 min，然后離心5 min，上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜至進(jìn)樣小瓶，待測(cè)。

1.3.2.3 色譜條件

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18柱（Waters 公司，2.1 mm×100 mm，1.7 μm）；柱溫45℃；進(jìn)樣量3 μL；流動(dòng)相：A為色譜甲醇；B為超純水；流速0.3 mL/min。洗脫梯度見(jiàn)表1。

1.3.2.4 質(zhì)譜條件

使用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）的電噴霧電離源正離子模式（ESI+），霧化氣體為高純氮?dú)猓?9.95%），反應(yīng)氣體為高純（99.99%）氬（Ar），流量0.15 mL/min。大氣壓強(qiáng)3.2×10-3mPa；毛細(xì)管電壓3.0 kV；離子源溫度120℃；錐孔反吹氣50 L/h；去溶劑氣溫度350℃；去溶劑氣流量600 L/h；錐孔電壓45 V；碰撞能量25 eV，其他參數(shù)見(jiàn)表2。

1.4 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)黃瓜中農(nóng)藥殘留的影響

將黃瓜樣品分裝后儲(chǔ)藏在4℃冰箱和室溫（22℃）下12、24及48 h時(shí)取樣檢測(cè)，檢測(cè)方法同1.3。

1.5 添加回收試驗(yàn)

添加回收試驗(yàn)是為了驗(yàn)證試驗(yàn)方法的可靠性及精確性。選取3個(gè)添加水平（10、100、500 μg/kg），每個(gè)添加水平5個(gè)重復(fù)，連續(xù)測(cè)定3 d。戊唑醇在三個(gè)添加水平中的平均回收率為71.5%～99.1%，日間及日內(nèi)RSD為3.4%到10.8%。為了避免基質(zhì)效應(yīng)，試驗(yàn)采用外標(biāo)法基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線（10～1 000 μg/kg）矯正樣品濃度。

1.6 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均至少設(shè)置3個(gè)重復(fù)。數(shù)據(jù)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA），鄧肯氏（Duncan）新復(fù)極差法進(jìn)行處理之間的差異比較。計(jì)算戊唑醇在黃瓜上的降解率。降解率=（未清洗樣品中的殘留量-清洗后的殘留量）/未清洗樣品中的殘留量。

2 結(jié)果與分析

2.1 清洗方式對(duì)黃瓜中農(nóng)藥殘留降解的影響

清洗是食品加工過(guò)程中的第一步。傳統(tǒng)的蔬菜清洗方式可以去除蔬菜上的污垢及部分農(nóng)藥殘留[13]。不同清洗方式下戊唑醇在黃瓜中的殘留量見(jiàn)表3。清水和不同濃度的化學(xué)試劑均能減少戊唑醇在黃瓜上的殘留量。其中，自來(lái)水清洗15 min可以去除51.52%戊唑醇?xì)埩袅?。但方差分析結(jié)果表明，清水清洗在所有處理中不是最有效的。在清洗過(guò)程中不同濃度化學(xué)試劑的降解效果見(jiàn)圖1。在所有處理中，5%乙酸溶液清洗15 min時(shí)降解戊唑醇?xì)埩粜Ч蠲黠@，達(dá)到78.79%。殘留農(nóng)藥的去除率隨著清洗時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。用高濃度溶液清洗比低濃度溶液清洗去除效果好。

噴施戊唑醇時(shí)首先接觸的是黃瓜皮，結(jié)果顯示通過(guò)去皮處理能去除50%戊唑醇?xì)埩袅?。因此，去皮或者清洗均能去除黃瓜中戊唑醇的殘留量。

2.2 儲(chǔ)藏方式對(duì)黃瓜中農(nóng)藥殘留降解的影響

將黃瓜放置到4℃冰箱和室溫22℃下儲(chǔ)藏12 h和48 h后的農(nóng)藥殘留降解量見(jiàn)表4。在4℃下儲(chǔ)藏 48 h時(shí)戊唑醇在黃瓜中降解55.3%，而在室溫儲(chǔ)藏下48 h時(shí)降解67.42%。

2.3 超聲波清洗對(duì)黃瓜中農(nóng)藥殘留降解的影響

將黃瓜放入超聲波儀中分別清洗5、10 及15 min對(duì)戊唑醇的降解有一定的效果（表3）。超聲波清洗15 min對(duì)農(nóng)藥殘留去除效果最佳。隨著超聲波處理時(shí)間的增加，戊唑醇在黃瓜中的降解率提高。超聲波清洗黃瓜15 min比單獨(dú)用清水洗15 min對(duì)戊唑醇的降解率高，降解率達(dá)到76.51%。因此，超聲波清洗是有效去除黃瓜中的農(nóng)藥殘留的手段之一。

3 結(jié)論與討論

清洗作為家庭處理食用蔬菜、水果的首要步驟至關(guān)重要，能有效去除蔬菜、水果中的農(nóng)藥殘留。本研究探討了不同清洗方式和儲(chǔ)藏方式對(duì)鮮食黃瓜中農(nóng)藥殘留的影響。清水清洗在所有處理中不是最有效的，這與Liang等和Zhang等的結(jié)果一致[1415]，可能因?yàn)槲爝虼荚谒腥芙舛群艿?，常?0℃ 時(shí)在水中溶解度為30 mg/L[16]。本研究表明不同化學(xué)試劑浸泡清洗、超聲波清洗及低溫或常溫儲(chǔ)藏均能在一定程度上去除農(nóng)藥殘留。且5%乙酸溶液清洗15 min對(duì)戊唑醇去除效果最佳。Soliman等研究也表明乙酸溶液對(duì)有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥在馬鈴薯塊莖上的殘留去除效果最好[17]。Abou-Arab研究發(fā)現(xiàn)在去除農(nóng)藥殘留方面乙酸溶液比NaCl溶液效果好[1]。洗滌對(duì)殘留農(nóng)藥的去除效果不僅取決于農(nóng)藥在水中的溶解度，而且與殘留的位置、殘留時(shí)間以及洗滌的溫度和方式有關(guān)[18]。清洗在降低農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留水平方面受到諸多因素的影響。其影響因素大多分為兩類，一類與農(nóng)藥的理化性質(zhì)有關(guān)，如農(nóng)藥的辛醇水分配系數(shù)（Kow）、溶解度等；另一類與清洗液的理化性質(zhì)有關(guān)，如清洗的溫度、pH等[19]。另外超聲波清洗也是去除農(nóng)藥殘留的有效手段。超聲波清洗能降解黃瓜中的農(nóng)藥殘留是因?yàn)榭张菰谒w中能產(chǎn)生許多氣泡[20]。這些氣泡的增長(zhǎng)，擴(kuò)大并且定期暴發(fā)，會(huì)以沖擊波的形式產(chǎn)生機(jī)械能，使其分布在黃瓜上不對(duì)稱表面毛孔中[21]。毛春玲等以平菇為介質(zhì)，研究了貯藏法、紫外照射法、超聲波處理、臭氧處理和降解酶 5種不同方法對(duì)甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯和吡唑醚菌酯三種農(nóng)藥殘留的去除效果，研究結(jié)果表明超聲處理對(duì)三種農(nóng)藥的去除效果最佳，去除率達(dá)到79.5%～88.1%[22]。程璨等研究也發(fā)現(xiàn)超聲波清洗對(duì)于葉類菠菜、小白菜和茄果類青椒的農(nóng)藥殘留去除效果較好[23]。同時(shí)去皮也能去除黃瓜中的農(nóng)藥殘留。Boulaid等研究發(fā)現(xiàn)在去皮后的番茄中檢測(cè)不到啶斑肟和四溴菊酯[4]。Liu等的研究表明去皮可以去除番茄上84.2%的甲基硫菌靈及87.3%的多菌靈[24]。本試驗(yàn)對(duì)儲(chǔ)藏方式的研究表明，4℃低溫下，農(nóng)藥降解最慢。研究結(jié)果與Liang等的結(jié)果相似，Liang等研究發(fā)現(xiàn)25℃下黃瓜儲(chǔ)藏48 h，有機(jī)磷農(nóng)藥降解71.6%～90.2%[14]。農(nóng)藥會(huì)隨著溫度的升高和時(shí)間的增長(zhǎng)而降解加快。Kontou等的研究表明代森錳在番茄中5℃條件下儲(chǔ)藏6周沒(méi)有明顯的降解[25]。本文結(jié)果表明，清洗對(duì)于去除黃瓜上的農(nóng)藥殘留有較好的作用。低溫儲(chǔ)藏下農(nóng)藥降解最慢。

參考文獻(xiàn)

[1] ABOU-ARAB A A K. Behavior of pesticides in tomatoes during commercial and home preparation[J]. Food Chemistry， 1999， 65（4）： 509514.

[2] KEIKOTLHAILE B M， SPANOGHE P， STEURBAUT W. Effects of food processing on pesticide residues in fruits and vegetables： a meta-analysis approach[J]. Food and Chemical Toxicology， 2010， 48（1）： 16.

[3] LI Yuncheng， JIAO Bining， ZHAO Qiyang， et al. Effect of commercial processing on pesticide residues in orange products [J]. European Food Research and Technology， 2012， 234（3）： 449456.

[4] BOULAID M， AGUILERA A， CAMACHO F， et al. Effect of household processing and unit-to-unit variability of pyrifenox， pyridaben， and tralomethrin residues in tomatoes [J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry， 2005， 53（10）： 40544058.

[5] RANDHAWA M， ANJUM F M， AHMED A， et al. Removal of endosulfan residues from vegetables by household processing[J].Journal of Scientific and Industrial Research，2007， 66（10）： 849852.

[6] KIRIS S， VELIOGLU Y S. Reduction in pesticide residue levels in olives by ozonated and tap water treatments and their transfer into olive oil[J]. Food Additives and Contaminants Part A：Chemistry Analysis Control Exposure & Risk Assessment， 2016， 33（1）： 128136.

[7] KROL W J， ARSENAULT T L， PYLYPIW H M， et al. Reduction of pesticide residues on produce by rinsing [J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry，2000，48（10）： 46664670.

[8] CHAI M K， TAN G H. Headspace solid-phase microextraction for the evaluation of pesticide residue contents in cucumber and strawberry after washing treatment[J]. Food Chemistry， 2010， 123（3）： 760764.

[9] LI Yuanbo， DONG Fengshou， LIU Xingang， et al. Enantioselective determination of triazole fungicide tebuconazole in vegetables， fruits， soil and water by chiral liquid chromatography/tandem mass spectrometry [J]. Journal of Separation Science， 2012， 35： 206215.

[10]YU Liang， CHEN Mengli， LIU Yihua， et al. Thyroid endocrine disruption in zebrafish larvae following exposure to hexaconazole and tebuconazole [J].Aquatic Toxicology， 2013， 138：3542.

[11]SANCHO E， VILLARROEL M J， FERNANDEZ C， et al. Short-term exposure to sublethal tebuconazole induces physiological impairment in male zebrafish （Danio rerio）[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety， 2010， 73（3）： 370376.

[12]Guidance document on pesticide residue analytical methods [R]∥OECD， ENV/JM/MONO. Series on Testing and AssessmentNumber 72：Series on pesticides number 39. OECD Environment， Health and Safety Publications，2007.

[13]SATPATHY G， TYAGI Y K， GUPTA R K. Removal of organophosphorus （OP） pesticide residues from vegetables using washing solutions and boiling [J]. Journal of Agricultural Science， 2012， 4（2）： 6978.

[14]LIANG Y， WANG W， SHEN Y， et al. Effects of home preparation on organophosphorus pesticide residues in raw cucumber [J]. Food Chemistry， 2012， 133（3）： 636640.

[15]ZHANG Zhiyong， LIU Xianjin， HONG Xiaoyue. Effects of home preparation on pesticide residues in cabbage[J]. Food Control， 2007， 18（12）： 14841487.

[16]BALMAS V， DELOGU G， SPOSITO S， et al. Use of a complexation of tebuconazole with β-cyclodextrin for controlling foot and crown rot of durum wheat incited by Fusarium culmorum [J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry， 2006， 54： 480484.

[17]SOLOMAN K M. Changes in concentration of pesticide residues in potatoes during washing and home preparation [J].Food and Chemical Toxicology， 2001， 39： 887891.

[18]曹鵬英，韓麗君，潘燦平，等.農(nóng)產(chǎn)品加工過(guò)程對(duì)農(nóng)藥殘留去除的影響[J].農(nóng)藥，2007，46（2）：121124.

[19]王平，孟志遠(yuǎn)，陳小軍，等.不同清洗和加工方式對(duì)蘋(píng)果中殘留吡蟲(chóng)啉的去除效果[J].食品科學(xué)，2016，37（2）：5862.

[20]MASON T J， LORIMER J P. Applied sonochemistry： the uses of power ultrasound in chemistry and processing [M].Germany： Wiley-VCH 2002.

[21]LOZOWICKA B， JANKOWSKA M， HRYNKO I， et al. Removal of 16 pesticide residues from strawberries by washing with tap and ozone water， ultrasonic cleaning and boiling [J].Environmental Monitoring and Assessment，2016，188（1）：51.

[22]毛春玲，劉萌萌，侯志飛，等.平菇中三種農(nóng)藥去除方法研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2014，35（15）：2730.

[23]程璨，趙迪，何天宇，等.超聲波清洗對(duì)不同蔬菜中農(nóng)藥殘留的去除效果探究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，33（2）：132137.

[24]LIU Na， DONG Fengshou， LIU Xingang， et al. Effect of household canning on the distribution and reduction of thiophanate-methyl and its metabolite carbendazim residues in tomato [J]. Food Control， 2014， 43： 115120.

[25]KONTOU S， TSIPI D， TZIA C. Stability of the dithiocarbamate pesticide maneb in tomato homogenates during cold storage and thermal processing [J]. Food Additives and Contaminants， 2004， 21（11）： 10831089.

（責(zé)任編輯：楊明麗）