農產品加工過程中的農藥殘留規律研究

代前沖，劉崢怡

（貴州省檢測技術研究應用中心，貴州貴陽 550014）

農產品種植過程中為防治病蟲藥、提高農作物的產量會噴灑大量的農藥，而農產品一般需要通過加工才能食用，在農產品加工過程中有一定的農藥殘留。食品安全問題一直是人們重點關注的問題，農藥的殘留影響人們的身體健康。基于此，為確保人們的食品安全，以人們日常生活中常見的大米為例，通過試驗對農產品加工過程農藥殘留規律進行研究。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

甲醇采用色譜純，購于賽默飛；乙腈、無水乙酸鈉、無水硫酸鎂和氯化鈉均為分析純，購于成都金山化學；凈化填料選用PSA、C18；五氟磺草胺、吡唑醚菌酯、氯蟲苯甲酰胺標準溶液純度均在99.0%以上，均購于壇墨質檢。

1.2 儀器與設備

儀器與設備型號見表1。

表1 儀器與設備型號表

1.3 田間試驗設計

于2020年4月開始，同年7月截止，試驗田選取在湖南省長沙市春華鎮，共設置3塊試驗田，并設計空白對照試驗田。為保證水稻樣品中有足夠的農藥殘留水平，在水稻收獲前2天，根據OECD508中推薦的高施藥量的5倍劑量進行施藥。3種農藥的施藥量如下：五氟磺草胺26.67 mL·hm-2、吡唑醚菌酯24.33 mL·hm-2、氯蟲苯甲酰胺3.33 mL·hm-2。水稻按正常收獲時間采集，每塊試驗田采集量不低于10 kg[1]。

1.4 大米加工過程

大米加工及烹飪：①對原始稻谷樣品進行預處理，利用礱谷機對稻谷進行脫殼處理，進而獲得糙米、稻殼；②將糙米進行碾米加工，獲得精米、米糠；③稱取500 g精米，利用自來水進行淘洗，共淘洗3次、每次用水量為1 L、淘洗時間2 min，每次淘洗后分別取樣進行樣品分析；④稱取250 g淘洗后的精米，利用電飯煲進行蒸煮，直至煮熟，晾涼取樣，對米飯進行樣品分析[2]。

1.5 前處理方法

在對農藥殘留進行樣品分析前需進行前處理，前處理流程如圖1所示。大米、稻殼與米糠的前處理基本相同，差異之處在于大米樣品稱樣量為10.0 g，稻殼與米糠樣品稱樣量為5.0 g。

圖1 前處理流程圖

1.6 數據處理

加工因子[3]的計算公式為

式中：PF為加工因子；C1為加工后樣品中農藥殘留濃度，mg·kg-1；C0為初級農產品、加工前樣品中農藥殘留濃度，mg·kg-1。

處理后的數據以“平均值±標準差”的形式表示，利用SPSS 13.0軟件進行單因素方差分析，采用最小顯著性差異（Least SignificantDifferenc，LSD）檢驗確定其差異性。

2 結果與分析

2.1 分析方法驗證

做溶劑標準溶液曲線和基質標準溶液曲線，將3種農藥（五氟磺草胺、吡唑醚菌酯、氯蟲苯甲酰胺）的峰面積和其對應濃度作標準工作曲線，進而獲得線性關系，并計算基質效應[4]。然后分別以基質標準溶液中的3倍信噪比、10倍信噪比，計算獲得檢出限、定量限[5]。3種農藥在大米中的線性范圍、基質效應（Matrix Effec，ME）、檢出限、定量限信息如表2所示。

由表2可知，在3種基質（大米、稻殼和米糠基質）中，在0.005～1.000 mg·L-1的線性范圍內，3種農藥的相關系數R2＞0.997 7，表明線性關系良好。在3種基質中3種農藥的基質效應分別為0.7～5.9、0.7～2.9、0.8～3.2。為了消除基質效應對于試驗檢測結果的影響，利用基質標液進行校準。在3種基質中3種農藥的檢出限為0.2～1.8 μg·kg-1、定量限為1.09～2.08 μg·kg-1。

表2 五氟磺草胺、吡唑醚菌酯、氯蟲苯甲酰胺在大米中的分析方法信息表

在空白的3種基質中分別添加0.01 mg·kg-1、 0.10 mg·kg-1和0.50 mg·kg-13個濃度水平，設5個平行樣本，根據1.5中的方法進行處理，利用高效液相色譜-質譜聯用儀進行分析，同時設置空白對照組，獲得3個濃度下3種農藥在3種大米加工產品的添加回收率[6]、相對標準偏差如表3所示。

由表3可知，3種農藥在大米基質中的回收率為80%～101%，相對標準偏差小于10.6%；在稻殼基質中的回收率為81%～106%，相對標準值偏差小于13.5%；在米糠基質中的回收率為75%～117%，相對標準值偏差小于9.4%。

表3 3種農藥在3種基質中的平均回收率及相對標準偏差表

2.2 農產品加工過程農藥殘留變化規律

經統計計算和分析，3種農藥在大米加工過程中的殘留變化情況如表4所示。

由表4可知，初始稻谷的3種農藥殘留水平均值為7.273 mg·kg-1，經脫殼處理后，糙米的農藥殘留水平均值為1.057 mg·kg-1，因此稻殼的3種農藥殘留水平均值為6.216 mg·kg-1，脫殼處理的農藥去除率均值為85.47%；經碾米加工后，精米的3種農藥殘留水平均值為0.374 mg·kg-1，碾米加工的農藥去除率均值為64.617%；在1次淘洗時，3種農藥的殘留水平均值為0.181 mg·kg-1，農藥的去除率均值約為51.604%，經2、3次淘洗后，五氟磺草胺的含量低于檢出限，吡唑醚菌酯和氯蟲苯甲酰胺農藥經第2次淘洗后，農藥殘留水平降低了29.615%、經第3次淘洗后，農藥殘留水平降低了7.923%，整個淘洗加工農藥去除率均值為70.053%；通過蒸煮加工，3種農藥的殘留水平均值為0.061 mg·kg-1，農藥的去除率均值為45.536%；在稻谷收獲后，經加工處理，農藥殘留去除率為99.161%，通過加工可以顯著降低農藥殘留水平[7]。

表4 3種農藥在農產品加工過程的殘留水平表

2.3 農產品加工過程農藥加工因子

經統計計算和分析，3種農藥在大米加工過程中的加工因子如表5所示。

由表5可知，3種農藥在大米加工過程中的加工因子PF＜1，說明農藥殘留水平隨著農產品加工過程的推進而降低[8]。在脫殼加工中，0.10＜PF＜0.21；在碾米加工中，0.24＜PF＜0.47；在淘洗加工中，0.25＜PF＜0.38；在蒸煮加工中，0.54＜PF＜0.61。整個農產品加工過程中完全去除了五氟磺草胺的殘留，其他兩種農藥的PF在0.004～0.021，通過農產品加工可以顯著降低稻谷中農藥的殘留水平。

表5 3種農藥在農產品加工過程中的加工因子表

3 結論與討論

（1）脫殼處理后，糙米的農藥殘留水平為 1.057 mg·kg-1，因此稻殼的農藥殘留水平為 6.216 mg·kg-1，脫殼處理的農藥去除率為85.47%。由此可知，農產品的農藥大部分殘留在農作物的外殼如稻殼上，利用脫殼加工能夠將稻谷上殘留的農藥大部分去除，因此若后續對稻殼進行深加工處理時，需注意質量安全監控。

（2）碾米加工后，農藥的殘留水平進一步降低，精米的農藥殘留水平為0.374 mg·kg-1，碾米加工的農藥去除率為64.617%。由此可知，通過碾米加工使米糠從糙米表面脫落，可以去除糙米表面殘留的農藥，降低農藥殘留水平。

（3）淘洗加工后，五氟磺草胺因其具有良好的水溶性，去除效果最好。隨著淘洗次數的不斷增加，淘洗加工對于農藥的去除效果不斷提高，整個淘洗加工農藥去除率為70.053%，由此可知，在進行大米淘洗時，可以根據需要增加淘洗的次數，減少農藥的殘留。

（4）蒸煮加工后，農藥的去除率為45.536%。由此可知高溫也可去除一部分農藥的殘留。

（5）3種農藥在大米農產品加工過程中，加工因子均小于1，說明大米加工中可以降低大米中農藥殘留水平，進而說明在農產品加工過程中，可以有效去除農產品中的大部分農藥殘留。