CN108850785A - 一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，将农残降解酶液调至适宜温度后，喷洒或浸泡在蔬菜水果上，并保持一段时间，利用生物降解酶液降低蔬菜水果表面分子张力，使酶吸附作用于蔬菜水果表面的农药残留，同时弱化蔬菜水果的蜡质层，打开脂溶性和水溶性通道，生物降解酶通过脂溶性通道吸附和溶解嵌入到蜡质层内，与蜡质层内部的水溶性和脂溶性农药共价结合使其降解。本发明利用生物修复技术通过微生物驯化得到高效安全的降解酶液，应用于蔬菜水果农药残留降解，效率更高，更安全，适用于多种蔬菜水果，且可用于不同的处理规模和场景。
Description
技术领域
本发明属于技术领域，具体涉及一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法。
背景技术
据中国农药工业协会统计，截止2014年，我国农药原药生产量高达147.8万吨，农药生产量由2004年的86.9万吨上升到2014年的374.39万吨，增幅为330.8％。我国是农业大国，也是农药需求大国，据统计，我国每年使用农药制剂100万顿左右，防治面积达3亿公顷。从国家统计数据看，近年来，我国农药使用量总体呈现明显上升的态势，在过去的近20年间，我国农户对农药的需求在不断增大。据中国农药网报道，对历年(1991-2014年)数据做回归的预测，预计2015年我国农药商品使用量为189.24万吨。农药是重要的农业生产资料，对农业发展和人类粮食供给做出了巨大的贡献，但是由于施药人员素质、防治规模、施药机械、农药使用管理规范程度不同等，造成农药被滥用，继而引发农药残留问题。食品中的农药残留主要通过对食品的直接污染以及生物富集而形成，人体中的农药残留约10％是通过大气和饮水进入人体，90％是通过污染的食品进入人体。这些残留的农药进入人体后，会直接危及人体的神经系统和肝脏、肾脏等重要器官，主要有三种表现形式：急性中毒、慢性危害和“三致”(致癌、致畸、致突变)危害。《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》(2016)标准规定了食品中2，4-滴等433种农药4140项最大残留限量。这表明农产品农药残留问题已经引起人们的普遍关注。
新鲜蔬菜水果农药残留降解方法目前有以下几种：物理方法，例如：浸泡清洗法、去皮(根)法、日光照射法、吸附法等；化学方法，例如次氯酸盐氧化法、臭氧氧化法等；生物方法：例如生物降解法、酶法降解法。运用生物方法降解农副产品、蔬果上农药残留，可以有效避免了物理方法清洗不彻底、化学方法造成二次污染的问题。自20世纪70年代后期以来，应用固定化微生物技术降解污水中的农药，成为一个新的研究领域。中国微生物学会农业微生物学专业委员会委员闫艳春在早期就着手研究制备高效菌处理有机氯农药、三氯杀虫酯和菊酯类农药溴氰菊酯取得一定成就。而且通过实验证实，一些酶比产生这些酶的微生物更能忍受变异的环境，在外界使用时具有更高的生物活性和环境稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，解决了当前鲜果农药残留问题以及物理方法降解农残不彻底或化学方法降解农残造成的二次污染问题，更好地适应现代生活的需要。
本发明采用以下技术方案：
一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，将蔬菜水果用5～10℃的水浸泡1～10min备用，将农残降解酶液调至一定温度后，喷洒或浸泡在蔬菜水果上，并保持一定时间，利用生物降解酶液降低蔬菜水果表面分子张力，使酶吸附作用于蔬菜水果表面的农药残留，同时弱化蔬菜水果的蜡质层，打开脂溶性和水溶性通道，生物降解酶通过脂溶性通道吸附和溶解嵌入到蜡质层内，与蜡质层内部的水溶性和脂溶性农药共价结合使其降解，最后将喷洒或浸泡后的蔬菜水果晾干。
具体的，农残降解酶液由以下质量浓度的原料组成：5～45％的水解酶、1～20％的酯酶、0～20％的氧化酶、0～15％的杂环裂解酶、0～10％的转移酶、5～15％的甘油，用水补充至100％。
进一步的，农残降解酶液用水稀释至4000～6000倍后使用。
具体的，控制农残降解酶液的温度为10～30℃，喷洒的时间为1～5min，浸泡的时间为1～10min。
具体的，控制农残降解酶液的温度为10～25℃，喷洒时间为1～3min，浸泡时间为1～7min。
具体的，农残降解酶液喷洒或浸泡在蔬菜水果后保持6～8h。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，通过适宜浓度的农残降解酶液喷洒或浸泡在蔬菜水果上，并保持一段时间，利用生物降解酶液降解蔬菜水果中的农药残留，采用生物酶降解农残，安全、高效、光谱降解蔬菜水果的农药残留，提高蔬果安全性，保证蔬果品质。
进一步的，农残降解酶液通过具备农药降解性状的微生物所得，考虑到农药在菌体内降解的复杂性，各种成分的协同作用，采用粗提液的方式，可以最大限度的保证有利于农药降解的成分共存，从而获得最佳的降残效果。
进一步的，酶的最佳工作温度范围为20～50℃之间，此时酶的活性最高，具体温度依酶的种类而异。但被处理对象为蔬菜水果，温度不宜过高，否则会加剧其呼吸作用、促进细胞脱水、导致褐变，因此选取处理温度为10～30℃，兼顾酶的活性与新鲜蔬果保鲜的需求。浸泡时间为1～10min，或喷洒时间为1-5min，取决于具体工艺(如农残降解酶液浓度、温度等)和蔬菜水果的特征(叶菜、果菜等)和处理量，已达到最佳的降残效果。
进一步的，农残降解酶液经喷洒或浸泡后附着于蔬菜水果表面，可直接作用于其表面的农药残留，促进其水解、裂解、氧化等反应；一部分在某些表面结构粗糙或气孔组织、栅状组织明显的蔬菜水果表面上，如荔枝、叶菜等，利用生物降解酶液弱化蔬菜水果表面的蜡质层，通过气孔组织或栅状组织，经植物主动运输和被动运输的作用进入表皮组织内部，对表皮内部的农残进行降解。这些都需要时间，经试验确定，6～8h便可达到80％以上的降解效率。
综上所述，本发明利用生物修复技术通过微生物驯化得到高效安全的降解酶液，应用于蔬菜水果农药残留降解，效率更高，更安全，适用于多种蔬菜水果，且可用于不同的处理规模和场景。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
图2为农残降解液浓度对黄瓜农残降解率的影响图；
图3为农残降解液浓度对小白菜农残降解率的影响图；
图4为农残降解液浓度对四季豆农残降解率的影响图；
图5为农残降解液浓度对荔枝鲜果农残降解率的影响图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，将适宜浓度的农残降解酶液调至适宜温度，用于喷洒或浸泡蔬菜水果，并保持一段时间，确保蔬菜水果农药残留量达到国家标准或更低。这种方法处理的作用原理是生物降解酶液首先降低蔬菜水果表面分子张力，使酶吸附作用于蔬菜水果表面的农药残留，同时弱化蔬菜水果的蜡质层，打开脂溶性和水溶性通道，生物降解酶通过脂溶性通道吸附和溶解嵌入到蜡质层内，与蜡质层内部的水溶性和脂溶性农药共价结合使其降解。其既可解决物理降农残方法中，降解不彻底，又可以避免由化学洗涤剂洗涤水果时引起的二次污染，是最方便、最普遍、最快捷的方法。
请参阅图1，本发明一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，包括以下步骤：
S1、采摘蔬菜水果，将蔬菜水果用5～10℃的水浸泡1～10min备用；
S2、配置农残降解酶液，农残降解酶液由以下质量浓度的原料组成：5～45％的水解酶、1～20％的酯酶、0～20％的氧化酶、0～15％的杂环裂解酶、0～10％的转移酶、5～15％的甘油，用水补充至100％。
水解酶为硫基酞胺酶、水解脱卤酶、对硫磷水解酶中的一种或几种，酯酶为4-羟基苯甲酰-硫醇酯酶，硫代磷酸酯酶中的一种或几种，氧化酶为醛、醇氧化酶中的一种或几种，转移酶为谷胱甘肽硫转移酶、Co2+氨基酸甲基转移酶中的一种或几种。
农药降解主要发生一系列氧化还原反应、脱羧、脱氨基、脱卤、脱烃、脱氢卤、脱水作用及各种酯类、腈、胺类、磷酸酯、卤代烃的水解反应等。本发明所述的农残降解酶液含有多种酶，包括多种氧化酶、水解酶、裂解酶和变位酶等，可以多途径多通道实现农药的多级降解。但酶液本身属于蛋白质，浓度不宜过高，否则降解液粘度会变大，降解效率会降低，而且浪费农残降解酶液。农残降解酶液至少可作用于六十多种农药，1升农残降解酶液可处理25吨蔬果；
S3、控制农残降解酶液调温度为10～30℃，对蔬菜水果进行喷洒或浸泡处理；
喷洒的时间为1～5min；农残降解酶液完全浸没蔬菜水果，浸泡的时间为1～10min。
优选的，温度为10～25℃，喷洒时间为1～3min，浸泡时间为1～7min。
农残降解酶液喷洒或浸泡在蔬菜水果后保持6～8h。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图2
农残降解率达到了53％。
实施例2
请参阅图3
农残降解率达到了50％。
实施例3
请参阅图4
农残降解率达到85％以上。
实施例4
请参阅图5
农残降解率达到了64％。
农药残留快速检测方法：取2g样品，浸泡于8ml的缓冲溶液中，摇匀静置3min后，取3ml提取液加入比色皿中，加入20ul显色剂及50ul酶试剂，在摇匀静置10min后加入20ul底物，摇匀，上机检测，通过分光光度法得出酶的抑制率(计算方法如下所示)，来判断是否还有高剂量农药。且每个样品都采用两个平行样进行检测。
降解率＝(CK抑制率-处理抑制率)/CK抑制率×100％。
CK：空白对照组；
处理：为采用该方法进行降残处理的样品组。
降解率越高，蔬菜水果中的农药残留降解越彻底。
试验方法：随机取6份蔬菜/水果样品，1份作为空白对照组，另外5份分别浸泡入已经配制好浓度的生物降解酶中，按照工艺设置设定好温度和处理时间，处理完毕用清水清洗自然风干。分别标记为1、2、3、4、5、6。1为CK组。测定样品的酶抑制率，计算降解率。
据完成的实验数据分析，此发明所用的农药残留降解酶液可以有效降解蔬菜水果表面的农药残留。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，将蔬菜水果用5～10℃的水浸泡1～10min备用，将农残降解酶液调至一定温度后，喷洒或浸泡在蔬菜水果上，并保持一定时间，利用生物降解酶液降低蔬菜水果表面分子张力，使酶吸附作用于蔬菜水果表面的农药残留，同时弱化蔬菜水果的蜡质层，打开脂溶性和水溶性通道，生物降解酶通过脂溶性通道吸附和溶解嵌入到蜡质层内，与蜡质层内部的水溶性和脂溶性农药共价结合使其降解，最后将喷洒或浸泡后的蔬菜水果晾干。
2.根据权利要求1所述的一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，农残降解酶液由以下质量浓度的原料组成：5～45％的水解酶、1～20％的酯酶、0～20％的氧化酶、0～15％的杂环裂解酶、0～10％的转移酶、5～15％的甘油，用水补充至100％。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，农残降解酶液用水稀释至4000～6000倍后使用。
4.根据权利要求2所述的一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，水解酶为硫基酞胺酶、水解脱卤酶、对硫磷水解酶中的一种或几种，酯酶为4-羟基苯甲酰-硫醇酯酶，硫代磷酸酯酶中的一种或几种，氧化酶为醛、醇氧化酶中的一种或几种，转移酶为谷胱甘肽硫转移酶、Co2+氨基酸甲基转移酶中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，控制农残降解酶液的温度为10～30℃，喷洒的时间为1～5min，浸泡的时间为1～10min。
6.根据权利要求1所述的一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，控制农残降解酶液的温度为10～25℃，喷洒时间为1～3min，浸泡时间为1～7min。
7.根据权利要求1所述的一种用于蔬菜水果的农药残留降解方法，其特征在于，农残降解酶液喷洒或浸泡在蔬菜水果后保持6～8h。
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