菠菜毒死蜱消解動態(tài)及采后清洗對菠菜安全的影響

張學(xué)杰 林 桓 郭 科 李 琨 Robert Holmes Simone Kreidl

（1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081；2 Department of Primary Industries Victoria，Victoria 3156，Australia）

菠菜（Spinacia oleracea L.）作為一種重要的食用蔬菜，受到國內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎。然而，近年來的一些與菠菜有關(guān)的安全事件的發(fā)生，如2002年7月因毒死蜱殘留問題，日本禁止進(jìn)口中國菠菜（吳文，2004）；2006年 9月，美國發(fā)生食用菠菜大腸桿菌中毒事件，造成數(shù)百人致病，3人死亡（李文云，2006），引起人們對菠菜安全生產(chǎn)加工的關(guān)注。

近年來，國內(nèi)在菠菜毒死蜱殘留及微生物安全控制研究方面取得一定進(jìn)展，但研究表明，不同種植季節(jié)和栽培條件下毒死蜱在菠菜上的殘留、半衰期、安全間隔期差異較大（陳振德 等，2005；楊濤 等，2005；施海萍 等，2005），這方面的研究還有待于進(jìn)一步深入，以形成對菠菜毒死蜱消解的共識；在菠菜采后安全研究方面，如何有效消除農(nóng)藥殘留及微生物成為新的研究方向，孫建鵬等（2008）研究認(rèn)為清水沖洗能去除19.09 %的毒死蜱，潘燕等（2005）認(rèn)為ClO2處理可有效控制菠菜貯藏期間的微生物數(shù)量，而超聲波及臭氧在減少蔬菜農(nóng)藥殘留方面被認(rèn)為是非常有效的方法（肖海燕 等，2007；劉紅偉 等，2008）。目前，尚未見到相關(guān)采后處理對菠菜毒死蜱殘留及微生物數(shù)量影響的系統(tǒng)報道。

本試驗(yàn)擬采用指數(shù)負(fù)增長函數(shù)模型描述毒死蜱在菠菜生長過程的消解動態(tài)，并開展采后清洗技術(shù)包括超聲波及消毒劑對菠菜毒死蜱殘留及微生物數(shù)量影響的研究，以期為菠菜生產(chǎn)、加工全程安全控制提供依據(jù)，從而保護(hù)消費(fèi)者健康。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試菠菜，選用目前市場銷售的大葉菠菜品種菠神；農(nóng)藥，48 %毒死蜱乳油（美國陶氏益農(nóng)公司）；超聲波設(shè)備由山東濟(jì)寧金百特電子有限責(zé)任公司生產(chǎn)，型號為JBT/C-YCL600T/3P（D）；氣相色譜為島津 GC-2010，火焰光度檢測器（FPD磷濾光片），不分流進(jìn)樣口；ClO2為北京綠先鋒環(huán)保科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的綠先鋒消毒劑，分別配制成5 mg·kg-1和10mg·kg-1；NaClO由北京裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司提供；毒死蜱標(biāo)樣為美國Sigma公司產(chǎn)品；細(xì)菌總數(shù)及大腸菌群測試片為美國3M公司產(chǎn)品。

1.2 田間試驗(yàn)

2008年4月初，露地直播菠菜于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所廊坊試驗(yàn)站（廊坊市廣陽區(qū)萬莊），按菠菜實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行田間肥水管理。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計與方法

1.3.1 菠菜毒死蜱試驗(yàn) 采用一次噴施取樣設(shè)計，研究毒死蜱在菠菜上的消解動態(tài)規(guī)律。田間試驗(yàn)設(shè)3個小區(qū)，毒死蜱按750倍稀釋，即取濃度為48 %的乳油20mL對15 kg清水，噴灑100m2菠菜。5月16日上午8:00噴施毒死蜱，2 h后葉面變干，取樣并運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室制備當(dāng)天分析樣品。整個試驗(yàn)過程中，分別于施藥后當(dāng)天（噴施后4 h）和5、7、11、14 d取樣測定毒死蜱殘留含量。

1.3.2 采后清洗試驗(yàn) 采后清洗設(shè)6個處理，分別為不清洗（CK）、自來水清洗、ClO25 mg·kg-1、ClO210mg·kg-1、NaClO 100mg·kg-1和超聲波清洗，其中自來水、ClO2、NaClO浸泡1 min，超聲波采用較好的潔凈條件26 kHz、450W處理1 min，每個清洗處理均采用6 L自來水處理5株菠菜，處理后均甩干水分。

1.3.3 取樣及處理 田間試驗(yàn)，每小區(qū)隨機(jī)取5株菠菜作為一個樣品，用于毒死蜱檢測，3次重復(fù)；5月30日菠菜全部采收，隨機(jī)抽取5株作為一個清洗處理，每處理3次重復(fù)，按試驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行清洗處理。清洗處理后，每處理的菠菜按微生物檢測要求取樣25 g裝無菌袋，加無菌水225 mL，振蕩拍打2 min，取濾液1 mL稀釋10倍（對照稀釋100倍），取菌液1 mL，采用美國3M公司的測試片，分別檢測細(xì)菌總數(shù)（35 ℃培養(yǎng)48 h）和大腸菌群（35 ℃培養(yǎng)24 h）。每處理的菠菜進(jìn)行微生物檢驗(yàn)取樣后，剩下的樣品切碎混勻、勻漿、稱樣100g后，采用塑料盒盛裝，貯存在-20℃冰箱，待檢測毒死蜱殘留含量。

1.3.4 毒死蜱殘留檢測 參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水果和蔬菜中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》（NY/T 761—2008），檢測毒死蜱殘留含量。稱取25.0g樣品，加入50mL乙腈，在勻漿機(jī)中高速勻漿2 min后用濾紙過濾，濾液收集到裝有5～7 g氯化鈉的100mL具塞量筒中，收集濾液40～50mL，蓋上塞子，劇烈震蕩1 min，在室溫下靜置30min，使乙腈相和水相分層，待進(jìn)樣。

GC 條件：RTX-1701（30m ×0.25 mm ×0.25 μm）氣相色譜柱，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為 1 μL；載氣為氮?dú)?，純度?9.999 %，流速2 mL·min-1；燃?xì)鉃闅錃?，純度?9.999 %，流速75 mL·min-1；助燃?xì)鉃榭諝猓魉?00mL·min-1，進(jìn)樣口溫度為220℃，檢測器溫度250℃。根據(jù)樣品溶液峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積比較定量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)結(jié)果均為3次重復(fù)的平均值。對于毒死蜱在菠菜上的消解動態(tài)，采用負(fù)指數(shù)增長模型〔Ct=Co e-kt，其中Ct為t時刻農(nóng)藥的殘留量（mg·kg-1），Co為農(nóng)藥的初始濃度（mg·kg-1），k為消解速率常數(shù)（1·d-1），t為時間（d）〕進(jìn)行描述，并計算毒死蜱消解半衰期（T0.5）。

2 結(jié)果與分析

2.1 毒死蜱在菠菜上的消解動態(tài)

由圖1可以看出，隨著時間的延長，毒死蜱在菠菜上的殘留量逐漸降低，在噴施毒死蜱后5、7、11、14 d，其消解率分別為78.8 %、85.8 %、97.9 %、99.2 %。采用負(fù)指數(shù)增長模型描述毒死蜱在菠菜上的消解動態(tài)，其動力學(xué)方程為C＝9.5422 e-0.361t，決定系數(shù)R2=0.9884，經(jīng)計算，其半衰期為1.92 d。按我國《食品中農(nóng)藥的最大殘留限量》（GB 2763—2005）規(guī)定葉類蔬菜毒死蜱最大殘留限量為 0.1 mg·kg-1的要求，C取值0.1 mg·kg-1時，毒死蜱理論消解時間為12.6 d，即春季露地菠菜毒死蜱（750倍液噴施）殘留的理論安全間隔期應(yīng)大于13 d。

2.2 采后清洗對菠菜安全的影響

圖1 菠菜毒死蜱降解動態(tài)

采后清洗有助于減少蔬菜上的農(nóng)藥殘留和微生物數(shù)量，從而提高產(chǎn)品的安全性。本試驗(yàn)采用生產(chǎn)上常用消毒劑及超聲波清洗研究采后清洗對菠菜毒死蜱殘留及微生物的影響，結(jié)果如圖2所示。清洗能夠降低毒死蜱的殘留量，其中自來水清洗對降低毒死蜱的效果不明顯，清洗后毒死蜱的殘留量為0.051 mg·kg-1；ClO25 mg·kg-1和10mg·kg-1處理的效果居中，毒死蜱的殘留量分別降至0.037 mg·kg-1和0.041 mg·kg-1。研究發(fā)現(xiàn)，在所有的處理中，NaClO 100mg·kg-1和超聲波處理在降低毒死蜱的殘留量方面具有較好的效果，能將毒死蜱的殘留量從不清洗的0.057 mg·kg-1分別降至0.028 mg·kg-1和0.026 mg·kg-1。

圖2 采后清洗對菠菜毒死蜱殘留的影響

表1表明，超聲波（26 kHz、450W清洗1 min）處理能夠降低 1 log的細(xì)菌總數(shù)，即從1.5×106cfu·g-1降至 1.8×105cfu·g-1，與 ClO25 mg·kg-1、ClO210mg·kg-1和 NaClO 100mg·kg-1處理 1 min的效果相近（細(xì)菌總數(shù)分別降至2.2×105、1.6×105、2.0×105cfu·g-1）。盡管大腸菌群在超聲波、ClO25 mg·kg-1、NaClO 100mg·kg-1處理中沒有檢測出，但在ClO210mg·kg-1處理的2個重復(fù)中仍然發(fā)現(xiàn)分別存在90、270cfu·g-1大腸菌群，這意味著目前生產(chǎn)中即使采用消毒劑清洗菠菜，其微生物安全性亦存在不確定性，需要引起關(guān)注，同時，應(yīng)進(jìn)一步尋找更有效的清洗殺菌方式，以實(shí)現(xiàn)有效安全管理。

表1 采后清洗對菠菜微生物數(shù)量的影響 cfu·g-1

3 討論

目前毒死蜱在菠菜上的消解研究報道結(jié)果不一，陳振德等（2005）報道，冬季大棚、春季大棚、春季露地栽培菠菜，按廠商推薦用量噴施75 mL·（667 m2）-1的毒死蜱（48 %乳油）的半衰期分別為13.46、2.75、2.64 d，按我國無公害菠菜毒死蜱的限量標(biāo)準(zhǔn)1.0mg·kg-1計算，其安全間隔期分別為62、11、8 d。施海萍等（2005）研究了毒死蜱（40%乳油）在冬季、夏季、秋季大棚、露地蔬菜上的消解規(guī)律，結(jié)果表明，毒死蜱在冬季大棚蔬菜上的半衰期最長，為7.88 d，在夏季露地蔬菜上的半衰期最短，為1.4 d，按我國無公害蔬菜毒死蜱的限量標(biāo)準(zhǔn)1.0mg·kg-1計算，冬季大棚蔬菜的安全采收期應(yīng)大于9 d。周世萍等（2007）研究表明毒死蜱在西芹中殘留半衰期為9.9 d，且殘留量與毒死蜱的施用量和施用次數(shù)有關(guān)。陳振德等（2007）進(jìn)一步研究了秋季栽培菠菜的毒死蜱〔48 %乳油，40mL·（667 m2）-1〕消解規(guī)律，結(jié)果表明，秋季栽培菠菜的毒死蜱的半衰期為3.95 d，按我國無公害菠菜毒死蜱的限量標(biāo)準(zhǔn)1.0mg·kg-1計算，秋季栽培菠菜的安全間隔期為6.2 d。

2005年，我國頒布新的《食品中農(nóng)藥的最大殘留限量》（GB 2763—2005）標(biāo)準(zhǔn)，其中菠菜毒死蜱最大殘留限量規(guī)定為0.1 mg·kg-1，而先前的研究均以農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 5089—2005《無公害食品綠葉類蔬菜》規(guī)定毒死蜱在蔬菜中的最大殘留限量≤1.0mg·kg-1為判定標(biāo)準(zhǔn)，因而，需要重新審視菠菜毒死蜱的安全間隔期問題。楊濤等（2005）報道廈門春季大棚菠菜噴施毒死蜱〔40%乳油，126 mL·（667 m2）-1〕，施藥后第7天，菠菜上毒死蜱的殘留量降至0.1 mg·kg-1，即其安全間隔期應(yīng)大于7 d。本試驗(yàn)結(jié)果表明，按國標(biāo)最大殘留限量0.1 mg·kg-1標(biāo)準(zhǔn)，春季露地菠菜毒死蜱〔48 %乳油，64 mL·（667 m2）-1〕的半衰期為1.92 d，其安全間隔期應(yīng)不少于13 d。

總的來看，毒死蜱在菠菜上的消解因施藥濃度、栽培季節(jié)、栽培方式不同而不同，鑒于歐美及日本對毒死蜱最大殘留量嚴(yán)格限定為0.05 mg·kg-1和0.01 mg·kg-1（陳振德 等，2005），因而向上述國家出口的菠菜生產(chǎn)加工企業(yè)，應(yīng)根據(jù)季節(jié)、天氣、栽培條件、施藥濃度及檢測結(jié)果進(jìn)行安全間隔期的具體判定，以避免技術(shù)壁壘所帶來的嚴(yán)重?fù)p失。

采收后的菠菜依然存在化學(xué)危害與微生物危害。本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)中常用的次氯酸鈉具有減少毒死蜱殘留量的作用。此外，超聲波是一種很好的輔助清洗技術(shù)，有助于減少菠菜毒死蜱殘留量及微生物數(shù)量。鑒于單一清洗消毒方式在保證菠菜采后食用安全方面的不確定性，今后，兩種或兩種以上的聯(lián)合清洗消毒技術(shù)將成為菠菜乃至果蔬產(chǎn)品采后安全研究的重要方向，相關(guān)研究結(jié)果將有助于進(jìn)一步改善果蔬產(chǎn)品的安全，最終滿足國內(nèi)外消費(fèi)者的需求。

陳振德，陳雪輝，馮明祥，袁玉偉.2005.毒死蜱在菠菜中的殘留動態(tài)研究.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，24（4）：728-731.

陳振德，馮明祥，袁玉偉，陳元林，連之新.2007.幾種常用農(nóng)藥在菠菜中的殘留動態(tài)研究.安全與環(huán)境學(xué)報，7（3）：1-4.

李文云.2006.“菠菜事件”的多重打擊.人民日報，2006-09-26（7）.

劉紅偉，呂微，劉鵬濤，付有利.2008.臭氧脫除蔬菜中殘留有機(jī)磷農(nóng)藥的研究.河南科學(xué)，26（4）：438-439.

潘燕，陳義倫，張培正，李大鵬.2005.ClO2殺菌劑在菠菜保鮮中的應(yīng)用.食品與發(fā)酵工業(yè)，31（12）：123-125.

施海萍，陳謇，葉建人，徐友根.2005.毒死蜱農(nóng)藥在蔬菜中的殘留研究與控制對策.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，（3）：47-48.

孫建鵬，王運(yùn)浩，鄭永權(quán)，董豐收，劉新剛，姚建仁.2008.菠菜中殘留的兩種農(nóng)藥在幾種家庭處理方式中的去除.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，27（3）：1208-1213.

肖海燕，黃思涵，丘泰球，范曉丹.2007.超聲波聯(lián)合臭氧降解生菜中有機(jī)磷農(nóng)殘的研究.現(xiàn)代食品科技，（12）：67-70.

楊濤，李傳勇，湯惠華.2005.四種有機(jī)磷農(nóng)藥在菠菜中的殘留動態(tài)研究.廣西園藝，16（3）：36-37.

吳文.2004.中國菠菜對日本出口風(fēng)波發(fā)生后的思考.農(nóng)民日報，2004-09-14.

周世萍，段昌群，余澤芳，劉宏程.2007.毒死蜱在大棚西芹中的殘留降解動態(tài).中國蔬菜，（7）：23-25.