蛋殼制備天然果蔬洗滌鹽及其除農(nóng)殘效果的探究

摘 要：我國水果、蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo)問題越來越嚴(yán)重，目前家庭常用的去除農(nóng)藥殘留方法是浸泡水洗法，現(xiàn)有的果蔬洗滌用品存在著效果差、二次污染等各種不足。我國有豐富的蛋殼資源，但大都被當(dāng)作廢棄物處理掉，不僅污染環(huán)境，而且造成浪費(fèi)。本次探究以雞蛋殼經(jīng)不同溫度、不同時(shí)間煅燒后與食用鹽按不同比例配制成天然果蔬洗滌鹽，并進(jìn)行了去除農(nóng)藥殘留效果的測(cè)試，研究表明雞蛋殼在1000℃，煅燒60min后，與食用鹽按照1：1進(jìn)行混合后去除甲胺磷、氧化樂果等有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的效果最好。

關(guān)鍵詞：蛋殼；食用鹽；果蔬洗滌鹽；農(nóng)藥殘留；去除率

我國有豐富的蛋殼資源，蛋殼中含CaCO393%，MgCO31.0%，Mg3（PO4）22.8%，有機(jī)物3.2%，蛋殼的深加工利用多是制備補(bǔ)鈣劑、膨化加工助劑等，利用蛋殼資源進(jìn)行果蔬農(nóng)藥殘留清洗劑的研究鮮有報(bào)道。

農(nóng)藥殘留大部分富集在瓜果、蔬菜的表面，通過削去外皮可有效去除農(nóng)藥殘留，但是會(huì)損失果蔬的一些營養(yǎng)成分，而且這種方法只適合有果皮之類的果蔬，且只能去除果蔬表面的農(nóng)殘。對(duì)于水果及葉類蔬菜來說，目前家庭常用的去除農(nóng)藥殘留方法是浸泡水洗法。浸泡水洗雖然可以溶解去除水溶性農(nóng)藥，但去除效率不高，而且該方法也不適用于附著在果蔬表面的脂溶性農(nóng)藥。這時(shí)就需要果蔬清洗劑產(chǎn)品，以加速農(nóng)藥的溶解去除。傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐證明：用鹽水清洗瓜果蔬菜，可去除附在瓜果蔬菜表面的部分細(xì)菌、寄生蟲，但對(duì)去除瓜果蔬菜表面的農(nóng)藥效果較差；用堿水、蘇打水清洗，可去除部分農(nóng)藥殘留，但是對(duì)細(xì)菌、寄生蟲的殺死效果較差；用餐具洗等洗滌劑清洗效果不僅有待考證，而且二次污染的危險(xiǎn)性更大，這是因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)上常見的果蔬清洗劑普遍含有大量的烷基苯磺酸鹽（ABS）等表面活性劑，也會(huì)給人們身體健康帶來潛在的威脅。

1 煅燒蛋殼粉的制備

1.1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1.1 實(shí)驗(yàn)原理

雞蛋殼常用的加工工藝為直接粉碎和高溫煅燒兩種，直接粉碎易帶入其他物質(zhì)，且產(chǎn)品顏色發(fā)灰發(fā)黑，常用作飼料添加劑等。高溫煅燒工藝的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)為：CaCO3（蛋殼）→CaO +CO2 ↑。通過碳酸根離子與酸反應(yīng)生成二氧化碳的方法來檢驗(yàn)蛋殼煅燒的程度。

1.1.2 材料與設(shè)備

雞蛋殼：由家中廚房提供；硝酸為市售化學(xué)試劑：分析純；pH精密試紙。

箱式電阻爐：沈陽市節(jié)能電爐廠；電子分析天平：上海精科天平廠；高速萬能粉碎機(jī)：江蘇姜堰銀河實(shí)驗(yàn)儀器廠；電熱恒溫干燥箱：重慶四達(dá)儀器廠。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）雞蛋殼的預(yù)處理：將雞蛋殼先用自來水沖洗，去泥土及粘附的雜質(zhì)，50℃下干燥后備用。

（2）煅燒分解：取一定量的清洗后的蛋殼置箱式電阻爐中，在300℃、600℃、900℃、1200℃溫度下煅燒至得到灰白色至白色含氧化鈣的灰分，粉碎即為煅燒蛋殼粉。

1.2 結(jié)果與分析

（1）煅燒溫度的選擇：取20g雞蛋殼，在不同溫度下煅燒60min，結(jié)果見表1。

由表1可看出，雞蛋殼煅燒后完全分解的適宜溫度為900～1200℃之間。

（2）煅燒時(shí)間的選擇：取20g雞蛋殼，在1000℃下煅燒不同的時(shí)間，其分解情況見表2。

由表2可知，雞蛋殼在1000℃下煅燒60min即可完全分解。

1.3 結(jié)果與討論

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并不是煅燒的時(shí)間越長(zhǎng)越好，也并不是煅燒的溫度越高越好，因?yàn)榭赡軙?huì)在煅燒的過程中發(fā)生副反應(yīng)。在工業(yè)轉(zhuǎn)化中，可以選擇盡量短的煅燒時(shí)間，以便提高加工利用的經(jīng)濟(jì)獲益。

2 天然果蔬洗滌鹽的制備

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

以食鹽為主要原料，通過與煅燒蛋殼粉按不同比例復(fù)配，制備出安全、無毒、高效具備洗滌性能的高附加值的天然果蔬洗滌鹽，不僅具有食鹽的殺菌作用，又具有煅燒蛋殼粉的分解殘留農(nóng)藥的作用。

2.2 制備方法

取50g食用鹽，分別加入10g、30g、50g、70g煅燒蛋殼粉，直接混合均勻即可得到天然果蔬洗滌鹽。為了進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的需要對(duì)制得的產(chǎn)品進(jìn)行編號(hào)，并進(jìn)行了pH值得測(cè)定，見表3。

由表3可知，天然果蔬洗滌鹽的pH值呈較強(qiáng)的堿性，配比不同pH值變化不明顯。

2.3 結(jié)果與討論

在制備天然果蔬洗滌鹽時(shí)，如果食鹽的比例較高，產(chǎn)品的pH值偏低，隨著食鹽比例的降低，pH值增大。將蛋殼煅燒粉與食用鹽混合制成天然果蔬洗滌鹽是非常可行的，屬于國內(nèi)首創(chuàng)研究，尚有更深的研究?jī)?nèi)容等待開發(fā)。

3 制備的天然果蔬洗滌鹽去除農(nóng)藥殘留效果的研究

3.1 材料與方法

3.1.1 儀器與試劑

3.1.1.1 儀器。氣相色譜儀，具有火焰光度檢測(cè)器；電動(dòng)振蕩器。

3.1.1.2 試劑。二氯甲烷（分析純）；無水硫酸鈉（分析純）；活性碳：農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液：臨用時(shí)用二氯甲烷稀釋為使用液；市售農(nóng)藥：50%甲胺磷，40%氧化樂果。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法

3.1.2.1 準(zhǔn)確稱取蘋果300g，平均分成5份；

3.1.2.2 準(zhǔn)確稱取農(nóng)藥甲胺磷、氧化樂果各1mg，放入容量瓶中，用去離子水定容至1000ml；

3.1.2.3 將3.1.2.2配制好的1000ml溶液平均分成5份放入5個(gè)燒杯中，把3.1.2.1分好的蘋果分別放入五個(gè)燒杯中，浸泡1小時(shí)，之后取出蘋果，從每份中取出30g，測(cè)試其中農(nóng)藥含量，作為清洗前的數(shù)據(jù)；另一半取出后取自來水1000ml置入盆內(nèi)，加5g制備的天然果蔬洗滌鹽，混勻，將蘋果放入盆中浸泡5min后取出，用自來水沖洗3次，晾干后，用同樣方法測(cè)定經(jīng)浸泡洗滌后樣品中農(nóng)藥的殘留量，作為清洗后的數(shù)據(jù)。

3.1.2.4 按GB/T 5009.20-2003“食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)定方法”，用氣相色譜儀（帶火焰光度檢測(cè)器）測(cè)定各樣品中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量。

3.1.2.5 農(nóng)藥去除率%=（去除前農(nóng)藥殘留量-去除后農(nóng)藥殘留量）/去除前農(nóng)藥殘留量×100。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知，TGX03號(hào)天然果蔬洗滌鹽對(duì)甲胺磷、氧化樂果的去除效果最好，隨著蛋殼煅燒粉用量的增加，去除效果增強(qiáng)，但是與食用鹽的比例超過1：1時(shí)，效果并不再增強(qiáng)。

3.2 結(jié)果與討論

制備的天然果蔬洗滌鹽具有很強(qiáng)的去除農(nóng)藥殘留的效果，尤其是當(dāng)食用鹽與煅燒蛋殼粉的比例為1：1時(shí)效果更佳。本研究只選用甲胺磷、氧化樂果為代表進(jìn)行測(cè)試，是因?yàn)榘l(fā)生農(nóng)藥中毒事件常常由有機(jī)磷農(nóng)藥引起，比較能說明問題。

綜上所述，利用雞蛋殼經(jīng)清洗、煅燒、與食用鹽進(jìn)行配比制得的天然果蔬洗滌鹽具有綠色、無污染、變廢為寶、工藝簡(jiǎn)單、使用方便效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于時(shí)間、實(shí)驗(yàn)條件等的限制，未能做更多農(nóng)藥品種的殘留去除效果的研究，以及天然果蔬洗滌鹽的抑菌實(shí)驗(yàn)研究，保鮮機(jī)理研究等，還需要進(jìn)一步研究。

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作者簡(jiǎn)介：李政霖（2001-），男，石家莊市第二中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)班高三學(xué)生。