范瑩瑩，郝莉花，劉營(yíng)營(yíng)，李瑜*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，河南 鄭州 450047）

大蒜，一種常見(jiàn)的調(diào)味品，屬于藥食同源植物，具有多種功效成分[1]、藥理作用[2]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，深受人們的喜愛(ài)。中國(guó)是大蒜種植和出口大國(guó)，2020年5月，中國(guó)新鮮或冷藏的蒜頭出口量達(dá)到28.11萬(wàn)t[3]。大蒜在種植過(guò)程中易遭受病蟲(chóng)害，農(nóng)戶(hù)為減少損失常通過(guò)灌根來(lái)施加農(nóng)藥，這也導(dǎo)致大蒜容易出現(xiàn)農(nóng)藥殘留問(wèn)題。我國(guó)大蒜中的農(nóng)藥殘留（如毒死蜱），已經(jīng)顯著地影響了大蒜的出口貿(mào)易[4-5]。研究表明，加工方式如清洗[6-8]、干燥[9]、發(fā)酵[10]、腌制[11]等會(huì)對(duì)果蔬中的農(nóng)藥殘留產(chǎn)生一定的影響。另外Cámara等[12]發(fā)現(xiàn)杏、桃、橙罐頭的加工階段（洗滌、密封或擠壓、巴氏殺菌）均能顯著性降低原果中的農(nóng)藥殘留。我國(guó)大蒜深加工行業(yè)仍以干燥加工為主[13]，而對(duì)大蒜干燥加工過(guò)程中農(nóng)藥殘留變化規(guī)律的研究尚未見(jiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道。本文以毒死蜱、溴氰菊酯、氰戊菊酯為研究對(duì)象，對(duì)熱風(fēng)干燥過(guò)程中大蒜農(nóng)藥殘留變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，初步明確大蒜干燥過(guò)程中幾種常見(jiàn)農(nóng)藥殘留的變化規(guī)律，以期對(duì)大蒜干制品的加工安全以及膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供一定的參考價(jià)值和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮大蒜：市售；45% 毒死蜱乳油：江蘇輝豐生物農(nóng)業(yè)股份有限公司；25 g/L溴氰菊酯乳油：拜耳作物科學(xué)（中國(guó)）有限公司；20% 氰戊菊酯乳油：河南省克靈豐藥業(yè)有限公司；乙腈（色譜純）：美國(guó)霍尼韋爾國(guó)際公司；5982-0650 QuEChERS 提取鹽包、5982-5755 QuECh－ERS分散固相萃取試劑盒：美國(guó)安捷倫科技有限公司；毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)溶液、溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液、氰戊菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液：河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平（ME104E，0.1 mg）、電子天平（XA205DU，0.01 mg）：瑞士梅特勒-托利多（Mettler Toledo）公司；電子水分測(cè)定儀（Sartorius MA35）：德國(guó)賽多利斯（Sartorius）公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9143BS-III）：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；臺(tái)式冷凍離心機(jī)（VElocity 18R）：英國(guó)Dynamica公司；氣相色譜儀（7890A）、氣相色譜儀（7890B）：美國(guó)安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 大蒜農(nóng)藥殘留陽(yáng)性樣品制備

3種農(nóng)藥（毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯）用蒸餾水分別稀釋100、30、15倍，并混合均勻。去皮的大蒜粒放入農(nóng)藥混合溶液中浸泡30 min，并不斷攪拌。浸泡結(jié)束后，用濾紙吸干表面液體平鋪晾干1 h，備用。

1.3.2 大蒜熱風(fēng)干燥

將實(shí)驗(yàn)室制得的大蒜農(nóng)藥殘留陽(yáng)性樣品粉碎并攪拌混勻，每組樣品稱(chēng)取150 g左右均勻、松散地平鋪于托盤(pán)上，放入烘箱中干燥，溫度設(shè)置為50、70、90℃，3個(gè)溫度梯度分別間隔1.5、1.0、0.5 h取樣。每次取出的樣品用自封袋封口，置于-60℃冰箱中，待測(cè)。

1.3.3 樣品前處理方法及氣相色譜儀器條件

1）前處理：參照經(jīng)典QuEChERS法，并進(jìn)行一定改進(jìn)。稱(chēng)取5.0 g左右樣品于50 mL離心管，加入20 mL乙腈、1顆陶瓷均質(zhì)子和1包Agilent QuEChERS提取鹽包，蓋上蓋劇烈振蕩并渦旋1min后，于4000r/min離心2 min，吸取1 mL上清液于Agilent QuEChERS分散固相萃取管中振蕩渦旋1 min，4 000 r/min離心2 min，取上清液過(guò)0.2 μm濾膜，裝入進(jìn)樣瓶用于上機(jī)測(cè)定。若樣品溶液濃度>1 μg/mL，稀釋n倍后再次進(jìn)行測(cè)定。

2）儀器條件：毒死蜱、溴氰菊酯、氰戊菊酯的儀器檢測(cè)條件見(jiàn)表1。

表1 氣相色譜檢測(cè)條件Table 1 The detection conditions of gas chromatography

1.3.4 農(nóng)藥殘留含量

農(nóng)藥殘留含量X計(jì)算公式（1）如下。

式中：C為樣品溶液濃度，mg/L；V為樣品溶液體積，L；m為樣品質(zhì)量，kg；n為稀釋倍數(shù)。

1.3.5 濃縮因子

濃縮因子（concentration factor，CF）由公式（2）[9]計(jì)算。

式中：Wt為干燥t時(shí)刻樣品含水率，% ；W0為初始樣品含水率，% 。

干燥過(guò)程中樣品會(huì)發(fā)生濃縮，農(nóng)藥殘留量均按照相應(yīng)的濃縮因子進(jìn)行折算，即農(nóng)藥殘留量除以CF[14]。

1.3.6 農(nóng)藥殘留去除率

農(nóng)藥殘留去除率由公式（3）[15]計(jì)算。

式中：m0為加工前質(zhì)量，kg；c0為加工前農(nóng)藥殘留濃度，mg/kg；m1為加工后質(zhì)量，kg；c1為加工后農(nóng)藥殘留濃度，mg/kg。

1.3.7 加工因子計(jì)算

加工因子（processing factor，PF）是指加工后農(nóng)藥殘留量（mg/kg）與加工前農(nóng)藥殘留量（mg/kg）的比值[16]，能夠較清晰地反映干燥對(duì)大蒜中農(nóng)藥殘留的影響。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，SPSS16.0對(duì)樣本進(jìn)行Duncan分析，Origin2018進(jìn)行圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜結(jié)果分析

2.1.1 農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品檢測(cè)色譜圖

毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測(cè)色譜圖見(jiàn)圖1和圖2；大蒜干燥樣品中的毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯檢測(cè)色譜圖見(jiàn)圖3和圖4。

圖1 毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.1 The chromatogram of chlorpyrifos standard solution

圖2 氰戊菊酯、溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.2 The chromatogram of fenvalerate，deltamethrin standard solution

圖3 大蒜干燥樣品中毒死蜱色譜圖Fig.3 The chromatogram of the chlorpyrifos in dried garlic sample

圖4 大蒜干燥樣品中氰戊菊酯、溴氰菊酯色譜圖Fig.4 The chromatogram of fenvalerate，deltamethrin in dried garlic sample

如圖1～圖4所示，樣品的毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯色譜圖的峰形和保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)品一致，可以對(duì)樣品中的待測(cè)農(nóng)藥進(jìn)行定性分析。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)與回收率

用空白大蒜樣品提取液將毒死蜱、氰戊菊酯和溴氰菊酯10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成濃度為0.05、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 μg/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并進(jìn)行線(xiàn)性回歸，結(jié)果如表2所示，R2均大于0.996。

表2 毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯的線(xiàn)性方程與相關(guān)系數(shù)Table 2 The linear equations and correlation coefficients of chlorpyrifos，fenvalerate，and deltamethrin

對(duì)空白大蒜樣品進(jìn)行添加量為 0.05、0.20、0.50 μg/mL 3種濃度水平的回收率試驗(yàn)，測(cè)得的回收率為82.4% ～117.2% 。綜上表明，該方法可以較準(zhǔn)確地對(duì)大蒜中的農(nóng)藥殘留量進(jìn)行定量分析。

2.2 不同干燥條件對(duì)大蒜農(nóng)藥殘留的影響

在不同溫度下，對(duì)大蒜進(jìn)行干燥，以水分含量小于15% 為干燥終點(diǎn)（大蒜干制品水分含量要求＜15% ），并對(duì)干燥后大蒜中的毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯殘留情況進(jìn)行對(duì)比，其具體結(jié)果如表3所示。

表3 不同干燥條件下大蒜中殘留農(nóng)藥降解情況Table 3 The degradation of residues pesticide in garlic under different drying conditions

加工因子（PF）能夠反映加工過(guò)程對(duì)樣品中農(nóng)藥殘留量的影響，PF＞1時(shí)表明農(nóng)藥殘留增加，PF＜1時(shí)表明加工能夠去除農(nóng)藥殘留[17]。由表3可知，在3種不同干燥條件下，干燥后大蒜樣品中的毒死蜱、溴氰菊酯、氰戊菊酯去除率均在47% 以上，加工因子均＜0.526。干燥能夠顯著降低大蒜中的農(nóng)藥殘留量，在整個(gè)干燥過(guò)程中農(nóng)藥揮發(fā)降解速率大于大蒜的失水速率。在相同干燥溫度下，毒死蜱相對(duì)于兩種菊酯類(lèi)農(nóng)藥去除率更高、加工因子更小，這與毒死蜱（2.52 mPa，25℃）、溴氰菊酯（2.0×10-3mPa，25℃）、氰戊菊酯（3.7×10-2mPa，25℃）的飽和蒸汽壓有關(guān)，飽和蒸汽壓越大越容易被除去[18]，有機(jī)磷農(nóng)藥受烘干的影響比菊酯類(lèi)農(nóng)藥的影響大[19]。在不同干燥溫度下，50℃下干燥7.5 h的農(nóng)藥殘留去除率更大，與孫笑梅[9]研究結(jié)果（90℃下干燥50 min薺菜中有機(jī)磷農(nóng)藥和擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥的降解效果最明顯）不一致，這可能與大蒜和芹菜的結(jié)構(gòu)不同有關(guān)，大蒜由于多糖含量較高[20]導(dǎo)致粉碎后的質(zhì)地較黏著，影響了農(nóng)藥揮發(fā)和降解速率與失水速率，使得干燥時(shí)間比干燥溫度對(duì)農(nóng)藥揮發(fā)和降解速率影響更大。

2.3 干燥過(guò)程中大蒜中農(nóng)藥殘留的變化規(guī)律

在不同溫度（50、70、90℃）下，毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯在整個(gè)連續(xù)干燥過(guò)程中殘留量變化規(guī)律如圖5所示。

圖5 干燥時(shí)間對(duì)大蒜中農(nóng)藥殘留變化的影響Fig.5 The effect of drying time on the change of pesticide residues in garlic

由圖5可知，在不同溫度（50、70、90℃）干燥過(guò)程中，大蒜中的毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯殘留量的變化趨勢(shì)相似，農(nóng)藥殘留量在干燥前期迅速下降，中后期變化緩慢或有所增加。大蒜的濕基含水率先隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)迅速降低，后漸漸趨于平緩。大蒜干燥速率在干燥初期急劇上升，達(dá)到最大后下降[21]。當(dāng)大蒜的濕基含水率＞20% 時(shí)，農(nóng)藥揮發(fā)和降解速率大于干燥速率，農(nóng)藥殘留量快速下降。當(dāng)濕基含水率＜20% 以及附近時(shí)，農(nóng)藥揮發(fā)和降解速率小于或者等于干燥速率，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留量下降緩慢并在干燥末期略有所增加。

3 結(jié)論

本研究以毒死蜱、氰戊菊酯、溴氰菊酯為研究對(duì)象，探究熱風(fēng)干燥條件對(duì)大蒜中農(nóng)藥殘留的影響以及干燥過(guò)程中大蒜農(nóng)藥殘留的變化規(guī)律。結(jié)果表明，不同干燥條件（50℃7.5 h、70℃3 h、90℃1.5 h）下，50℃干燥7.5 h后，大蒜中的農(nóng)藥殘留去除率較大，加工因子較小，此干燥條件下毒死蜱去除率均大于氰戊菊酯和溴氰菊酯，去除率達(dá)到88% ，說(shuō)明50℃長(zhǎng)時(shí)間干燥能夠有效降低大蒜中的農(nóng)藥殘留量。毒死蜱、氰戊菊酯和溴氰菊酯在大蒜干燥過(guò)程中的變化趨勢(shì)相同，在干燥前期（濕基含水率＞20% ），農(nóng)藥殘留量均迅速下降，但在干燥中后期（濕基含水率＜20% ）可能是由于農(nóng)藥揮發(fā)速率和降解速率低于干燥速率，殘留農(nóng)藥降解緩慢，甚至有所增加。干燥可以減少大蒜中的農(nóng)藥殘留量，但干燥后的大蒜仍可以檢測(cè)出農(nóng)藥殘留，對(duì)人體健康仍存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在對(duì)農(nóng)藥的使用進(jìn)行嚴(yán)格管控的同時(shí)，還要更加系統(tǒng)地探究農(nóng)藥殘留在果蔬加工過(guò)程中的變化規(guī)律，為果蔬制品膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供指導(dǎo)依據(jù)，探索有效降解果蔬中殘留農(nóng)藥的方法，為人們的飲食提供安全保障。