水煮工藝對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

潘德胤，韓 玉，馬金明，田慧盈，朱光源，許 潔，馬 萍

（黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶 163319）

紫花蕓豆營養豐富，可作為糧豆配合開發新營養主食品種的原料[1]，因此對蕓豆產品的開發是目前研究的熱點。目前，在國外影響最大的膳食暴露風險評估研究項目是由歐盟資助的“隨機化模擬人類對化學物和營養素暴露的開發、驗證和應用”，簡稱為“隨機化模報危險性評價”。在MCRA軟件中，設置有加工類型的選項，不同的污染物在相應的加工方式下都可設置對應的加工因子[2]。在國內，對膳食風險評估模型的研究較為落后。袁玉偉等人[3]研究加工操作對甘藍中農藥殘留的影響時發現，對甘藍進行簡單加工后，可以降低甘藍中的農藥殘留，減少膳食攝入量，從而降低了農藥殘留的膳食攝入風險。紫花蕓豆具有較高營養價值和功能特性[4]，其中酚含量較其他種類蕓豆都高[5]，可作為糧豆配合開發新營養主食品種的原料。隨著生活水平的提高，人們對食品安全問題也越來越重視。但是，由于耕作制度和氣候變化等因素的影響，蕓豆蟲害頻繁發生使得蕓豆殺蟲劑用藥量呈增加趨勢[6]，導致農藥在蕓豆中蓄積，對人類健康及生態環境造成慢性、長期和累積性的危害[6]，因此對蕓豆中農藥殘留的研究刻不容緩。研究水煮工藝農藥殘留特性，有利于研究直接攝入農藥殘留的情況。所以，考慮收獲后的加工對農藥殘留的影響，為開發以蕓豆為原料的功能性食品或食品配料提供安全可靠的農藥殘留依據，從而為實現農產品的高值化開辟有效途徑。

研究不同水煮工藝下對蕓豆中毒死蜱殘留的影響，以蕓豆為原材料，對其進行清水浸泡、洗滌劑浸泡、淘洗、水煮處理，通過高效液相色譜法對其進行殘留量的分析。以毒死蜱農藥殘留為指標，篩選出農藥殘留最小的加工方式，結合正交試驗進而得出最佳加工工藝[7]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

氯化鈉、無水硫酸鎂，天津凱通化學試劑有限公司提供；甲醇（色譜純），北京化工廠提供；乙腈（色譜純），Fisher公司提供；C18凈化劑、毒死蜱標準品，天津農藥質檢中心提供。

Agilent·1260·Infinity·II，美國安捷倫公司產品；CP214型電子天秤，奧豪斯儀器有限公司產品；TDZ-WS型離心機、1650-W型離心機，上海湘儀離心機有限公司產品；渦流混合器、氮吹儀，上海安譜公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 模擬農藥殘留試驗樣品制備

將質量分數為45%毒死蜱乳油用水稀釋成1.5 mg/kg[8]，將蕓豆浸泡在其中5 h，撈出后自然晾干，待用（以下將其稱為蕓豆模擬殘留樣品）。

1.2.2 毒死蜱殘留分析方法

（1）高效液相色譜法。色譜柱：Athena C18（4.6 nm×250 nm，5μm），柱溫30℃，流動相為甲醇與水體積比85∶15，流速0.6 mL/min，檢測波長290 nm，進樣體積20μL[9]。

（2）分析樣品的提取方法。經過不同加工方式處理后的蕓豆粉，取5 g試樣，置于50 mL離心管中，加人20 mL乙腈，渦旋2 min，加入1.5 g氯化鈉，渦旋10 s，再加入3 g無水MgSO4，渦旋10 s，離心機以轉速4 000 r/min離心5 min。提取7 mL上清液于試管中，氮吹至近干，完成后加入1 mL乙腈復溶，渦旋10 s，待凈化[10]。

在1.5 mL離心管中加人0.1 g凈化劑，將復溶后的樣液加入到離心管中，離心機以轉速7 800 r/min離心2 min，吸取上清液，轉移至液相色譜樣品瓶，待測。

（3）標準曲線的繪制。將標準工作液稀釋成2，6，8，14，20 mg/L 5個質量濃度，以毒死蜱質量濃度（X），峰面積（Y）作標準工作曲線[11]，通過Excel軟件建立標準曲線，用最小二乘法作線性回歸[12]。

毒死蜱標準曲線見圖1。

圖1 毒死蜱標準曲線

基于圖1當中的標準曲線來分析，該標準曲線的基本方程為：Y=1 513.2X-1 023.8，R2=0.999。根據試驗結果顯示，當質量濃度為0～25 mg/L時，此時毒死蜱質量濃度和峰面積存在較好的線性關系。

（4）清除率計算。試驗蕓豆中毒死蜱的清除率是指農藥污染物經過淘洗、水浸泡、洗滌劑浸泡、水煮加工環節后含量下降的比例[13]。

1.2.3 單因素試驗

（1）淘洗次數對蕓豆中農藥殘留的影響。稱取400 g蕓豆模擬殘留樣品，分成4組，每組100 g，在清水中分別進行淘洗1，2，3，4次，每次淘洗2 min，每組處理做3組平行，靜置，自然晾干，粉碎，過篩，待測。

（2）用水浸泡對蕓豆中農藥殘留的影響。稱取400 g蕓豆模擬殘留樣品，分成4組，每組100 g，在清水中分別進行浸泡1，2，3，4 h，每組處理做3組平行，靜置，自然晾干，粉碎，過篩，待測。

（3）用洗滌劑浸泡對蕓豆中農藥殘留的影響。稱取400 g蕓豆模擬殘留樣品，分成4組，每組100 g，在洗滌劑（質量分數為2.4%）中分別進行浸泡1，2，3，4 h，每組處理做3組平行，靜置，自然晾干，粉碎，過篩，待測。

（4）水煮時間對蕓豆中農藥殘留的影響。稱取400 g蕓豆，分成4組，每組100 g，對其進行水煮的加工，1組水煮5 min，2組水煮10 min，3組水煮15 min，4組水煮20 min。每組處理做3組平行，靜置，自然晾干，粉碎，過篩，待測。

1.2.4 正交試驗

通過以上的試驗，在其他條件確定的情況下，通過改變淘洗次數、浸泡時間、水煮時間這幾個因素，選擇L9（34）正交表進行正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.3 數據處理

每個試驗重復3次，結果表示為“平均數±標準差”，數據統計分析采用SPSS 26軟件，差異顯著性（p＜0.05），采用Sigmaplot 12.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 淘洗次數對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

淘洗次數對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響見圖2。

圖2 淘洗次數對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

由圖2可知，淘洗處理次數對蕓豆中毒死蜱殘留量具有顯著影響。蕓豆中毒死蜱的清除率隨著淘洗處理次數的增加而增加，在淘洗次數為4次時，清除率最高，呈現顯著性差異。隨著淘洗次數增加，殘留量降低。因此，最佳的淘洗處理次數為4次。

2.1.2 清水浸泡時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

清水浸泡時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響見圖3。

圖3 清水浸泡時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

由圖3可知，清水浸泡處理時間對蕓豆中毒死蜱殘留量具有顯著影響。蕓豆中毒死蜱的清除率隨著浸泡處理時間的增加而增加，當浸泡處理時間為2，3，4 h時，三者對蕓豆中毒死蜱的清除率之間沒有顯著差異。浸泡2 h時清除率相對增長最快，而到3 h后清除率也有所增加，但與2 h相比沒有顯著變化，說明農藥殘留的去除在2 h時達到理想效果。因此，最佳的浸泡處理時間為2 h。

2.1.3 洗滌劑浸泡時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

洗滌劑浸泡時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響見圖4。

由圖4可知，洗滌劑浸泡處理時間對蕓豆中毒死蜱殘留量具有顯著影響。蕓豆中毒死蜱的清除率隨著浸泡處理時間的增加而增加，當浸泡處理時間為2，3，4 h時，二者對蕓豆中毒死蜱的清除率之間沒有顯著差異。浸泡2 h時清除率相對增長最快，而到3 h后清除率也有所增加，但與2 h相比沒有顯著變化，說明農藥殘留的去除在2 h時達到理想效果。因此，最佳的浸泡處理時間為2 h。但是，相對于清水浸泡，洗滌劑浸泡的清除效果沒有顯著的變化，且洗滌劑浸泡會產生大量的氣泡，屬于二次污染，因此在后續的正交試驗分析中不考慮洗滌劑浸泡處理這個方法。

圖4 洗滌劑浸泡時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

2.1.4 水煮時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

水煮時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響見圖5。

圖5 水煮時間對蕓豆中毒死蜱殘留量的影響

由圖5可知，水煮處理時間對蕓豆中毒死蜱殘留量具有顯著影響。蕓豆中毒死蜱的清除率隨著水煮處理時間的增加而增加，水煮20 min時清除率與前5，10，15 min相比較具有顯著差異且最高。因此，最佳的水煮時間為20 min。

2.1.5 正交試驗分析

正交試驗結果與分析見表2。

表2 正交試驗結果與分析

由表2可知，影響蕓豆中毒死蜱清除率的因素的主次順序為B＞A＞C，即清水浸泡時間＞淘洗次數＞水煮時間。根據水煮工藝下蕓豆中毒死蜱清除率的結果分析，得出最佳加工工藝為A3B1C1，即淘洗次數4次，清水浸泡時間2 h，水煮時間20 min，此時的清除率為89.95%。

正交試驗方差分析見表3。

表3 正交試驗方差分析

由表3可知，清水浸泡時間對毒死蜱清除率效果顯著。

3 結論

基于正交試驗和對數據處理的結果來看清水浸泡處理對蕓豆中毒死蜱殘留量影響最大，淘洗處理僅次于清水浸泡處理，最后為水煮處理。最終得出最優組合為A3B1C1，即淘洗處理次數4次，清水浸泡處理時間2 h，水煮處理時間20 min，此時的清除率為89.95%。通過此研究，顯著降低了毒死蜱在蕓豆中的殘留，為最佳處理蕓豆的方式，可提高消費者食用蕓豆的安全性。