響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化失活酵母吸附獼猴桃汁中氯吡脲條件

楊麗霞，岳田利，袁亞宏，龍芳羽，王周利（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化失活酵母吸附獼猴桃汁中氯吡脲條件

楊麗霞，岳田利*，袁亞宏，龍芳羽，王周利
（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

以失活酵母菌為吸附劑，對獼猴桃汁中植物生長調(diào)節(jié)劑（氯吡脲）進(jìn)行吸附。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用Box-Behnken響應(yīng)面法對影響獼猴桃汁中氯吡脲吸附的失活酵母菌添加量、氯吡脲初始質(zhì)量濃度、吸附時間關(guān)鍵因素進(jìn)行優(yōu)化，分析吸附對獼猴桃汁品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，失活酵母菌吸附氯吡脲的最佳條件為：失活酵母菌添加量28 mg/mL、氯吡脲初始質(zhì)量濃度0.2 μg/mL、吸附時間3 h。在此條件下，氯吡脲吸附率為97.02%，與預(yù)測結(jié)果相符。失活酵母菌吸附氯吡脲對獼猴桃汁品質(zhì)沒有顯著影響（P＞0.05）。

吸附；失活酵母；氯吡脲；響應(yīng)面；獼猴桃汁

植物生長調(diào)節(jié)劑是用于調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的一類農(nóng)藥，包括人工合成的化合物和從生物中提取的天然植物激素[1-2]。氯吡脲作為一種苯基脲類新型高效植物生長調(diào)節(jié)劑，有促進(jìn)細(xì)胞分裂、擴(kuò)大細(xì)胞體積等生理作用[3]。同時是膨大劑的主要成分，廣泛應(yīng)用于獼猴桃、西瓜、黃瓜等多種果蔬生產(chǎn)中[4-6]。目前，由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，部分生產(chǎn)者為了追求豐產(chǎn)，增加使用量，導(dǎo)致其殘留增加，長期接觸，可能會引起體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的紊亂，給人體帶來潛在的健康危害。美國規(guī)定氯吡脲在獼猴桃果實(shí)中的最大殘留限值為0.04 mg/kg[7]，澳大利亞為0.01 mg/kg[8]，我國為0.05 mg/kg。因此，對果蔬及其制品中氯吡脲進(jìn)行檢測和控制研究對于保障消費(fèi)者飲食安全具有非常重要的作用。

對農(nóng)藥的去除主要包括物理吸附[9]、化學(xué)吸附[10]和生物降解[11]。傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法成本高、難度大，可能會帶來二次污染，甚至把無毒或低毒物質(zhì)變成有毒或毒性更大的物質(zhì)，從而在很大程度上限制了化學(xué)方法在降解農(nóng)藥殘留上的廣泛應(yīng)用。生物降解具有高效、徹底、無二次污染的優(yōu)勢，但其應(yīng)用范圍受到一定的局限性，主要應(yīng)用于水污染和環(huán)境治理。近年來，生物吸附作為一種新型、有效處理難降解有機(jī)物的技術(shù)手段日益受到關(guān)注，在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[12-18]。利用失活微生物進(jìn)行有毒物質(zhì)吸附成為研究的熱點(diǎn)[19-24]。越來越多的研究者認(rèn)為失活微生物吸附劑不僅具有很好的吸附效果，而且潛在的生物危害小，使用更安全。因此，具有廣泛的應(yīng)用前景。盡管如此，現(xiàn)階段還少有關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑去除的研究；另外，失活酵母菌在農(nóng)藥殘留分析方面的研究鮮有報道。失活酵母菌吸附氯吡脲之后，通過離心分離除去獼猴桃汁中的失活酵母菌粉。為此，本研究利用失活酵母菌吸附獼猴桃汁中氯吡脲，通過單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化氯吡脲的吸附條件，達(dá)到有效安全地去除獼猴桃汁中氯吡脲的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

獼猴桃汁為自榨清汁，獼猴桃購自陜西楊陵夏家溝獼猴桃基地果園。

氯吡脲標(biāo)品（純度大于99%） 阿拉丁公司；HYJ-3號酵母菌 西北農(nóng)林科技大學(xué)發(fā)酵動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

酵母膏蛋白胨葡萄糖（yeast peptone dextrose，YPD）培養(yǎng)基組成：2%蛋白胨、1%酵母浸粉、2%葡萄糖。

1.2 儀器與設(shè)備

恒溫培養(yǎng)箱、全自動滅菌鍋、QYC-2102C全溫?fù)u床、DGX-9143BC型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海?，斣囼?yàn)設(shè)備有限公司；HC-3018R高速冷凍離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；MCFD冷凍干燥機(jī)、LC-2010AHT高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 酵母菌的培養(yǎng)

活化：將保存的菌種于YPD平板上進(jìn)行劃線，28 ℃培養(yǎng)24 h。

一級培養(yǎng)：將經(jīng)過活化的酵母菌挑取兩環(huán)接種到250 mL裝有100 mL YPD培養(yǎng)基的三角瓶中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：28 ℃、24 h、120 r/min。

二級培養(yǎng)：將一級培養(yǎng)得到的種子液以10%的接種量接種到250 mL裝有150 mL YPD培養(yǎng)基的三角瓶中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)條件：28 ℃、24 h、120 r/min。

1.3.2 失活酵母菌的制備

將1.3.1節(jié)中培養(yǎng)得到的酵母菌，4 ℃、3 600×g、 10 min離心獲得菌泥，在121 ℃高壓滅菌20 min，保證被處理的酵母細(xì)胞完全失活。用蒸餾水洗滌3 次，然后將失活的酵母菌進(jìn)行冷凍干燥，在冷凍干燥之前，樣品需在－40 ℃條件下預(yù)凍24 h，之后進(jìn)行干燥，干燥條件為溫度－54 ℃、真空度0.665 Pa、時間36 h。冷凍干燥完成之后，用研缽研碎，過100目篩，即得到實(shí)驗(yàn)所需的失活酵母菌。

1.3.3 氯吡脲的提取及純化[25-27]

量取2.5 mL獼猴桃汁于10 mL離心管中，加入2.5 mL含1%乙酸的乙腈，渦旋振蕩2 min，再加入1 g無水硫酸鎂、0.25 g 無水乙酸鈉，迅速振蕩2 min，防止結(jié)塊。在4 ℃、4 000 r/min條件下離心5 min，取上清液。準(zhǔn)確吸取上述上清液1 mL于10 mL離心管中，加入100 mg N-丙基乙二胺和100 mg無水硫酸鎂，振蕩1 min，再以同樣的條件離心，取上清液，過0.22 μm有機(jī)濾膜于進(jìn)樣瓶中，供高效液相色譜測定。

1.3.4 高效液相色譜條件

色譜柱：Inertsil ODS-SP（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相：乙腈∶水=55∶45（V/V）；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：20 ?L；260 nm波長處紫外檢測；柱溫：30 ℃。

1.3.5 失活酵母菌吸附獼猴桃汁中氯吡脲的單因素試驗(yàn)

1.3.5.1 失活酵母菌添加量的確定

分別將0.4、2、4、8、12、20、32、36、40 mg/mL失活酵母菌添加到1 μg/mL氯吡脲的獼猴桃汁中。置于恒溫?fù)u床中吸附，搖床轉(zhuǎn)速為120 r/min，溫度為28 ℃，吸附時間為2 h。處理結(jié)束之后，對獼猴桃汁進(jìn)行離心分離（3 600×g、10 min、4 ℃），收集上層獼猴桃汁進(jìn)行提取純化，用高效液相色譜進(jìn)行氯吡脲剩余量的檢測。考察失活酵母菌添加量對氯吡脲吸附率的影響。

氯吡脲吸附率的計算公式如下：

式中：R為t時間時失活酵母菌對氯吡脲的吸附率/%；C0為獼猴桃汁中氯吡脲的初始質(zhì)量濃度/（μg/L）；Ct為吸附t時間后獼猴桃汁中剩余氯吡脲的質(zhì)量濃度/（μg/L）。

1.3.5.2 吸附時間的確定

稱取失活酵母菌50 mg，添加到2.5 mL含有1 μg/mL氯吡脲的獼猴桃汁中。置于恒溫?fù)u床中處理，搖床轉(zhuǎn)速為120 r/min，吸附溫度為28 ℃。在不同的時間取樣進(jìn)行獼猴桃汁中氯吡脲剩余量的測定。考察吸附時間對吸附率的影響。

1.3.5.3 氯吡脲初始質(zhì)量濃度的確定

配制氯吡脲初始質(zhì)量濃度為0.2、0.3、0.5、1.0、2.0、3.0、10.0 μg/mL的獼猴桃汁。將50 mg失活酵母菌分別添加于不同氯吡脲初始質(zhì)量濃度的獼猴桃汁中（2.5 mL），置于恒溫?fù)u床中吸附，搖床轉(zhuǎn)速為120 r/min，溫度為28 ℃?？疾炻冗岭宄跏假|(zhì)量濃度對吸附率的影響。

1.3.5.4 吸附溫度的確定

稱取失活酵母菌50 mg，添加到2.5 mL含有1 μg/mL氯吡脲的獼猴桃汁中。置于恒溫?fù)u床中吸附，搖床轉(zhuǎn)速為120 r/min，分別在20、28、37、45 ℃條件下吸附2 h?？疾煳綔囟葘β冗岭逦铰实挠绊憽?/p>

1.3.6 響應(yīng)面優(yōu)化吸附條件

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken設(shè)計方案，以失活酵母菌添加量、氯吡脲初始質(zhì)量濃度、吸附時間為試驗(yàn)因素，氯吡脲吸附率（Y）為響應(yīng)值，試驗(yàn)因素水平設(shè)計見表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計因素及水平Table 1 Factors and levels used in response surface analysis

1.3.7 獼猴桃汁理化指標(biāo)測定

可溶性固形物含量的測定參照SB/T 10203—1994《果汁通用試驗(yàn)方法》；色 值和透光率測定參照GB/T 18963—2003《濃縮蘋果汁》；總糖、總酸含量的測定參照SB/T 10203—1994，采 用直接滴定法。

1.4 數(shù)理統(tǒng)計分析方法

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計分析，利用Design-Expert 8.0軟件設(shè)計Box-Behnken試驗(yàn)，設(shè)計建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行響應(yīng)面分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氯吡脲標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

準(zhǔn)確吸取氯吡脲標(biāo)準(zhǔn)溶液，用流動相稀釋為0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0 μg/mL系列質(zhì)量濃度，利用高效液相色譜進(jìn)行測定，以質(zhì)量濃度（x）對峰面積（y）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為y＝186 609x＋3 397.8，R2＝0.999 5。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 失活酵母菌添加量對吸附率的影響

由圖1可以看出，隨著失活酵母菌添加量的增加，氯吡脲的吸附率呈上升趨勢，當(dāng)失活酵母菌達(dá)到32 mg/mL，氯吡脲的吸附率基本上變化不大。但在失活酵母菌達(dá)到20 mg/mL后，氯吡脲的吸附率增加非常緩慢。其原因可能是，當(dāng)失活酵母菌添加量增加時，有效吸附位點(diǎn)相應(yīng)增加，但獼猴桃汁中氯吡脲含量是一定的，當(dāng)失活酵母上的有效吸附位點(diǎn)足夠?qū)J猴桃汁中氯吡脲全部吸附后，再增加失活酵母菌添加量對氯吡脲的吸附率沒有貢獻(xiàn)，同時加大了分離難度。因此綜合考慮，選擇失活酵母菌的最佳添加量為20 mg/mL。

圖1 失活酵母菌添加量對氯吡脲吸附率的影響Fig.1 Effect of inactivated yeast dosage on forchlorfenuron adsorption

2.2.2 吸附時間對吸附率的影響

圖2 吸附時間對氯吡脲吸附率的影響Fig.2 Effect of adsorption time on forchlorfenuron adsorption

由圖2可知，隨著吸附時間的延長，吸附率呈先增加后降低的趨勢，最終達(dá)到平衡。時間太短（小于2 h），反應(yīng)不完全，因此吸附率較低；吸附時間過長（大于2 h），有可能發(fā)生解吸，吸附上的氯吡脲可能又會重新溶于獼猴桃汁中，導(dǎo)致吸附率降低。在吸附時間為2 h 時，吸附率最高，吸附效果最優(yōu)，因此吸附時間選擇2 h。

2.2.3 氯吡脲初始質(zhì)量濃度對吸附率的影響

圖3 氯吡脲初始質(zhì)量濃度對吸附率的影響Fig.3 Effect of initial forchlorfenuron concentration on forchlorfenuron adsorption

由圖3可以看出，隨著氯吡脲初始質(zhì)量濃度的增加，失活酵母菌對氯吡脲的吸附率明顯降低，當(dāng)氯吡脲初始質(zhì)量濃度超過3 μg/mL時，吸附率降低的趨勢明顯減緩。其原因可能是，當(dāng)獼猴桃汁中失活酵母菌添加量一定時，有效吸附位點(diǎn)的量也是一定的；氯吡脲質(zhì)量濃度越大，與失活酵母菌吸附位點(diǎn)作用的氯吡脲占總氯吡脲的比例越低，吸附率越低。因此綜合考慮，在后面的優(yōu)化中選擇氯吡脲初始質(zhì)量濃度范圍為0.2～3 μg/mL。

2.2.4 吸附溫度對吸附率的影響

圖4 吸附溫度對氯吡脲吸附率的影響Fig.4 Effect of temperature on forchlorfenuron adsorption

由圖4可以看出，隨著吸附溫度的升高，失活酵母菌對氯吡脲的吸附率降低。說明該吸附過程是放熱過程，高溫不利于氯吡脲的吸附。但在20 ℃和28 ℃時對氯吡脲的吸附率沒有顯著差異，因此從實(shí)際操作中的方便性和經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮，失活酵母菌對氯吡脲的吸附適宜在常溫條件下進(jìn)行，因此確定溫度為28 ℃。

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計方案及結(jié)果

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果Table 2 Experimental results for response surface analysis

在單因素試驗(yàn)中，以獼猴桃汁中氯吡脲的吸附率為試驗(yàn)指標(biāo)，研究了影響吸附率的參數(shù)。為了進(jìn)一步確定吸附的最佳條件，綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，以吸附率為響應(yīng)值，選擇失活酵母菌添加量、氯吡脲初始質(zhì)量濃度、吸附時間3 個因素設(shè)計Box-Behnken試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果如表2所示，其中1～12為析因試驗(yàn)，13～17為中心試驗(yàn)，用來估計試驗(yàn)誤差。

2.3.2 模型方程的建立及顯著性分析

利用Design-Expert 8.0軟件對表2數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到吸附率對失活酵母菌添加量、氯吡脲初始質(zhì)量濃度、吸附時間真實(shí)值的回歸模型：

Y=77.78＋1.34X1－2.97X2＋0.32X3＋0.06X1X2－0.03XX＋0.10XX－0.02X2＋0.20X2＋0.13X21323123

上述回歸方程的方差分析結(jié)果見表3。

表3 回歸模型方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance of regression model

由表3可知，失活酵母菌添加量一次項（X1）、氯吡脲初始質(zhì)量濃度一次項（X2）、吸附時間一次項（X3）達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），表明失活酵母菌添加量、氯吡脲初始質(zhì)量濃度、吸附時間對吸附率的線性效應(yīng)達(dá)到極顯著。失活酵母菌添加量的平方項（X12）達(dá)到極顯著水平，氯吡脲初始質(zhì)量濃度的平方項（X22）達(dá)到顯著水平，表明其對氯吡脲吸附率的曲面效應(yīng)顯著。失活酵母菌添加量（X1）和氯吡脲初始質(zhì)量濃度（X2）的交互項極顯著（P＜0.01），表明各參數(shù)對吸附率的影響不是簡單的線性關(guān)系。失擬項在P＜0.05水平不顯著，該模型的R2=0.997 9，整體模型達(dá)到極顯著水平（P＜0.000 1），說明該模型擬合程度良好，誤差小，模型是合適的；模型的校正決定系數(shù)=0.995 2，表明該回歸模型可以解釋99.52%因變量的變化，具有很好的代表性，可以用來預(yù)測吸附條件的理論參數(shù)。根據(jù)回歸方程分析結(jié)果，可以看出各因素影響吸附率的大小順序?yàn)椋菏Щ罱湍妇砑恿浚韭冗岭宄跏假|(zhì)量濃度＞吸附時間。

2.3.3 響應(yīng)面分析

根據(jù)回歸方程，作響應(yīng)面圖見圖5。

圖5 各因素交互作用對氯吡脲吸附率影響的響應(yīng)面圖Fig.5 Response surface graphs showing the interactive effect of three parameters on forchlorfenuron adsorption

根據(jù)圖5曲線的陡峭平滑程度可以看出，失活酵母菌添加量和氯吡脲初始質(zhì)量濃度的交互作用＞失活酵母菌添加量和吸附時間的交互作用＞吸附時間和氯吡脲初始質(zhì)量濃度的交互作用。由表3可以看出，只有失活酵母菌添加量和氯吡脲初始質(zhì)量濃度的交互作用極顯著，其他兩種交互作用不顯著，所以可以不予考慮。由圖5a可以看出，當(dāng)失活酵母菌添加量處于較低水平時，吸附率隨著氯吡脲初始質(zhì)量濃度的增加而減少，當(dāng)失活酵母菌添加量處于較高水平時，吸附率隨著氯吡脲初始質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)出先降低后保持不變的趨勢；當(dāng)氯吡脲初始質(zhì)量濃度處于較低水平時，吸附率隨著失活酵母菌添加量的增加呈現(xiàn)出先增加后保持不變的趨勢，當(dāng)氯吡脲初始質(zhì)量濃度處于較高水平時，吸附率隨著失活酵母菌添加量的增加而增加。

2.3.4 吸附工藝條件的優(yōu)化和可靠性驗(yàn)證

為進(jìn)一步確定最佳吸附條件，用Design-Expert 8.0軟件進(jìn)行驗(yàn)證優(yōu)化，確定失活酵母菌對獼猴桃汁中氯吡脲的最佳吸附條件為：失活酵母菌添加量28.60 mg/mL、氯吡脲初始質(zhì)量濃度0.20 μg/mL、吸附時間3 h，在此條件下氯吡脲的理論吸附率為97.42%。考慮到實(shí)際條件，失活酵母菌添加量取28 mg/mL，用此最優(yōu)條件進(jìn)行驗(yàn)證得到氯吡脲的吸附率為97.02%，與理論值非常接近，表明該回歸模型對優(yōu)化獼猴桃汁中氯吡脲的吸附條件是可行的。

為了進(jìn)一步研究失活酵母菌吸附對獼猴桃汁品質(zhì)的影響，以可溶性固形物含量、pH值、總糖含量、總酸含量等為指標(biāo)，對吸附前后的獼猴桃汁進(jìn)行分析，結(jié)果見表4。

表3 回歸模型方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance of regression model

由表4可以看出，在P＜0.05時，失活酵母菌吸附前后獼猴桃汁的可溶性固形物、總糖、總酸含量與pH值、透光率理化指標(biāo)沒有顯著差異。說明利用失活酵母菌處理獼猴桃汁中的氯吡脲是可行的。

3 結(jié) 論

本研究用Box-Behnken法優(yōu)化了失活酵母菌對獼猴桃汁中氯吡脲的吸附條件，得到模型的=0.995 2，說明該回歸模型能解釋99.52%響應(yīng)值的變化，該模型擬合程度良好，失擬項不顯著（P＞0.05），說明本試驗(yàn)所得二次回歸方程能很好預(yù)測氯吡脲吸附率隨各參數(shù)的變化規(guī)律。3 個因素對氯吡脲吸附率的影響大小依次為失活酵母菌添加量、氯吡脲初始質(zhì)量濃度、吸附時間；確立了失活酵母菌吸附氯吡脲的最佳條件為失活酵母菌添加量28 mg/mL、氯吡脲初始質(zhì)量濃度0.2 μg/mL、吸附時間3 h。在此條件下吸附率為97.02%。失活酵母菌能有效去除獼猴桃汁中氯吡脲，同時對獼猴桃汁品質(zhì)沒有影響，極大提高了獼猴桃汁的安全性。

[1] KOBAYASHI M, TAKANO I, TAMURA Y, et al. Clean-up method of forchlorfenuron in agricultural products for HPLC analysis[J]. Food Hygiene and Safety Science (Shokuhin Eiseigaku Zasshi), 2007, 48(5): 148-152. DOI:10.3358/shokueishi.48.148.

[2] 陳衛(wèi)軍, 張耀海, 李云成, 等. 果蔬中常用植物生長調(diào)節(jié)劑分析方法研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(11): 283-289.

[3] 張衛(wèi)煒. 氯吡脲的殘留分析方法及殘留動態(tài)研究[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007. DOI:10.7666/d.y1198247.

[4] 侯玉茹, 楊媛, 石磊, 等. 固相萃取-高效液相色譜法檢測葡萄中氯吡脲的研究[J]. 食品科技, 2011, 36(1): 255-258.

[5] 袁云香. 植物生長調(diào)節(jié)劑在獼猴桃生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工(創(chuàng)新版), 2011(11): 70-72. DOI:10.3969/jissn.1671-9646(C).2011.11.008.

[6] FERRARA G, MAZZEO A, N ETTI G, et al. Girdling, gibberellic acid, and forchlorfenuron: effects on yield, quality, and metabolic profil e of table grape[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2014, 65(3): 381-387. DOI:10.5344/a jev.2014.13139.

[7] 朱杰麗, 楊柳, 柴振林, 等. 國內(nèi)外植物生長調(diào)節(jié)劑限量標(biāo)準(zhǔn)分析研究[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2013, 36(2): 232-236. DOI:10.3969/ j.issn.2 095-3704.2013.02.025.

[8] 史曉梅, 金芬, 黃玉婷, 等. 水果中常用植物生長調(diào)節(jié)劑的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技, 2012, 33(4): 417-422.

[9] SAHA A, GAJBHIYE V, GUPTA S, et a l. Removal of mixed pesticides from aqueous solutions using organoclays: evaluation of equilibrium and kinetic model[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2013, 91(1): 111-116. DOI:10.1007/ s00128-013-1012-9.

[10] CHEN J, LIN Y, KUO W. Pesticide residue removal from vegetables by ozonation[J]. Journal of Food Engineering, 2013, 114(3): 404-411. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2012.08.033.

[11] ZOLGHARMEIN J, SHAHMORADI A, GHASEMI J. Pesticides removal using conventional and low-cost adsorbent s: a review[J]. Clean-Soil, Air, Water, 2011, 39(12): 1105-1119. DOI:10.1002/ clen.201000306.

[12] AKAR S T, SAYIN F, TURKYIlMAZ S, et al. Multivariate optimization of the decolorization process by surface modified biomaterial: Box-Behnken design and mechanism analysi s[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2014, 21(22): 13055-13068. DOI:10.1007/s11356-014-3245-5.

[13] LUO F, LIU Y H, LI X M, et al. Biosorption of lead ion by chemically-modified biomass of marine brown algae Laminaria japonica[J]. Chemosphere, 2006, 64(7): 1122-1127. DOI:10.1016/ j.chemosphere.2005.11.076.

[14] NGUELA J M, SIECZKOWSKI N, ROI S, et al. Sor ption of grape proanthocyanidins and wine polyphenols by yeasts, inactivated yeasts, and yeast cell walls[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015, 63(2): 660-670. DOI:10.1021/jf504494m.

[15] TUNALI S, AKAR T, ?ZCAN A S, et al. Equilibrium and kinetics of biosorption of le ad (Ⅱ) from aqueous solutions by Cep halosporium aphidicola[J]. Separation and Purification Technology, 2006, 47(3): 105-112. DOI:10.1016/j.seppur.2005.06.009.

[16] GHOSH S, DAS S K, GUHA A K, et al. Adsorption be havior of lindane on Rhizopus oryzae biomass: physico-chemical studies[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009, 172(1): 485-490. DOI:10.1016/ j.jhazmat.2009.06.156.

[17] MATHIALAGAN T, VIRARAGHAVAN T. Biosorption of pentachlorophenol from aqueous s olutions by a fungal biomass[J]. Bioresource Technology, 2009, 100(2): 549-558. DOI:10.1016/ j.biortech.2008.06.054.

[18] GHORBANI F, YOUNESI H, GHASEMPOURI S M, et al. Application of response surface methodology for optimization of cadmium biosorp tion in an aqueous solution by Saccharomyces cerevisiae[J]. Chemical Engineering Journal, 2008, 145(2): 267-275. DOI:10.1016/j.cej.2008.04.028.

[19] DALIE D, DESCHAMPS A, RICHARD-FORGET F. Lactic acid bacteria-potentia l for control of mould growth and mycotoxins: a review[J]. Food Control, 2010, 21(4): 370-380. DOI:10.1016/ j.foodcont.2009.07.011.

[20] GUO C X, YUE T L, YUAN Y H, et al. Biosorption of patulin from apple juice by caustic treated waste cider yeast biomass[J]. Food Control, 2013, 32(1): 99-104. DOI:10.1016/j.foodcont.2012.11.009.

[21] HATAB S, YUE T L, MOHAMAD O. Reduction of patulin in aqueous solution by lactic acid bacteria[J]. Journal of Food Science, 2012, 77(4): M2 38-M241. DOI:10.1111/j.1750-3841.2011.02615.x.

[22] SELATNIA A, BOUKAZOULA A, KECHID N, et al. Biosorption of lead (Ⅱ) from aqueous solution by a bacterial dead Streptomyces rimosus biomass[J]. Biochemical Engineering Journal, 2004, 19(2): 127-135. DOI:10.1016/j.bej.2003.12.007.

[23] YUAN Y H, WANG X Y, HATAB S, et al. Patulin reduction in apple juice by inactivated Alicyclobacillus spp.[J]. Letters in Applied Microbiology, 2014, 59(6): 604-609. DOI:10.1111/lam.12315.

[24] 代群威, 董發(fā)勤, 楊麗君, 等. 滅活面包酵母菌對溶液中鉛離子的吸附研究[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報, 2008, 8(4): 49-53. DOI:10.3969/ j.issn.1009-6094.2008.04.013.

[25] 黎路, 王楠, 黃曉晶, 等. 果蔬中植物生長調(diào)節(jié)劑氯吡脲的高效液相色譜測定方法[J]. 現(xiàn)代儀器, 2012, 18(5): 15-17. DOI:10.3969/ j.issn.2095-5200.2012.05.004.

[26] 王楠, 胡坪, 國欣, 等. QuEChERS-HPLC 法快速檢測獼猴桃中氯吡脲殘留[J]. 食品工業(yè), 2014, 35(5): 234-237.

[27] NEGRE M, PASSARELLA I, VINDROLA D, et al. Determination of forchlorfenuron in fruits by solid phase or QuEChERS extraction and LC-UV or LC/MS/MS[J]. Journal of AOAC International, 2014, 97(3): 938-941. DOI:10.5740/jaoacint.13- 064.

Optimization of Adsorption Conditions for Forchlorfenuron in Kiwifruit Juice by Inactivated Yeast

YANG Lixia, YUE Tianli*, YUAN Yahong, LONG Fangyu, WANG Zhouli
(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

The adsorption of forchlorfenuron in kiwifruit juice was studied by inactivated yeast. Based on single-factor experiments, Box-Behnken response surface methodology (RSM) was adopted to study the effects of the key factors (inactivated yeast dosage, initial concentration of forchlorfenuron, and adsorption time) on adsorption efficiency. The influence of the adsorption on main quality indexes of kiwifruit juice was also studied. The results indicated that the optimum adsorption conditions were as follows: inactivated yeast dosage, 28 mg/mL; initial forchlorfenuron concentration, 0.2 μg/mL; and adsorption time, 3 h. Experiments conducted under the optimized conditions gave an adsorption rate of 97.02%, which was consistent with the predicted value by RSM. The quality of kiwifruit juice was not significantly affected by treatment with inactivated yeast (P > 0.05).

adsorption; inactivated yeast; forchlorfenuron; response surface methodology; kiwifruit juice

10.7506/spkx1002-6630-201604001

TS275.5

A

1002-6630（2016）04-0001-06

楊麗霞, 岳田利, 袁亞宏, 等. 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化失活酵母吸附獼猴桃汁中氯吡脲條件[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(4): 1-6.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604001. http://www.spkx.net.cn

YANG Lixia, YUE Tianli, YUAN Yahong, et al. Optimization of adsorption conditions for forchlorfenuron in kiwifruit juice by inactivited yeast[J]. Food Science, 2016, 37(4): 1-6. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604001. http://www.spkx.net.cn

2015-06-10

國家自然科學(xué)基金面上項目（31371814）

楊麗霞（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩刂萍夹g(shù)。E-mail：yanglx1991@126.com

*通信作者：岳田利（1965—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)及食品安全控制。E-mail：yuetl@nwsuaf.edu.cn