CN114262646A - 一种去除中药植株农残的洗涤剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种去除中药植株农残的洗涤剂及其制备方法，属于洗涤剂领域，按照重量份数计，洗涤剂包括以下原料制备而成：第一吸附剂40‑80份、钠盐0.5‑5份、第二吸附剂30‑50份、混合酶溶液1‑5份和水100‑250份；所述第一吸附剂包括蒙脱石和硅酸镁铝；所述第二吸附剂包括纳米氧化物和活性炭纤维。该洗涤剂能够将中药植株表面和内部的农药残留吸附并分解，吸附效果优异，降解后的产物无毒无害，不会污染环境，并且制备方法简单，易工业化生产。
Description
技术领域
本申请涉及一种去除中药植株农残的洗涤剂及其制备方法，属于洗涤剂技术领域。
背景技术
在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物统称为农药。防治农作物病、虫、草害要根据其发生部位、为害方式、特点和农药性能、用途采用适当的施药方法。农药一般分为触杀性农药和内吸性农药。触杀性农药以喷雾为主，并且一定要均匀喷雾，使药剂充分接触虫体，从而使害虫致死。而内吸性农药既可喷雾又可根部用药，内吸性杀虫、杀菌剂施药后4～5小时便有80％的有效成分能通过植株的根、茎、叶等的吸收进入到组织内部发挥药效，从而将取食的病菌害虫致死。
随着中药种植品种人工栽培的普及，农药的施用现象也较为广泛。但是部分农药不被代谢分解，而是以农药原体、降解物或有毒代谢物存留于植物体内即农药残留。人类食用农残超量的中药，或导致急性或慢性中毒，诱发癌症等诸多疾病。
但现有技术中的去农残产品往往只针对果蔬表面的残留农药，没有针对中药材植株残留农药的产品和解决方案，并且现有的大部分去农残洗涤剂在喷涂后往往需要大量水进行冲洗才能去掉农残，一是去农残效果较差，二是大量水冲洗会影响植株生长，压损植株，无法适用于中药植株。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种去除中药植株农残的洗涤剂及其制备方法，能够将中药植株表面和内部的农药残留吸附并分解，吸附效果优异，降解后的产物无毒无害，不会污染环境，并且制备方法简单，易工业化生产。
根据本申请的一个方面，提供了一种去除中药植株农残的洗涤剂，其特征在于，按照重量份数计，包括以下原料制备而成：第一吸附剂40-80份、钠盐0.5-5份、第二吸附剂30-50份、混合酶溶液1-5份和水100-250份；
所述第一吸附剂包括蒙脱石和硅酸镁铝；所述第二吸附剂包括纳米氧化物和活性炭纤维。
可选地，所述钠盐为碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。
优选地，所述钠盐为碳酸钠。
可选地，所述蒙脱石和所述硅酸镁铝的重量比为8：(1-3)。
可选地，所述纳米氧化物为纳米氧化钙、纳米氧化铝和纳米氧化镁中的一种或多种。
可选地，所述纳米氧化物包括纳米氧化钙和纳米氧化铝，重量比为5：(1-5)。
可选地，所述活性炭纤维为聚酰亚胺基炭纤维。
可选地，所述纳米氧化物与所述活性炭纤维的重量比为1：(1-5)。
可选地，所述混合酶溶液由比亚酶、络氨酸酶和氯化钙溶液混合制备而成，所述氯化钙溶液的浓度为0.1-0.5g/L。
优选地，所述比亚酶与所述络氨酸酶的重量比为1：(0.8-1.5)，所述比亚酶的酶活为150000-200000U/mL，所述络氨酸酶的酶活为100000-120000U/mL。
根据本申请的又一个方面，提供了一种上述洗涤剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将第一吸附剂、第二吸附剂与水混合，搅拌均匀待用；
(2)将钠盐与水混合，搅拌均匀待用；
(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的溶液混合，加水，搅拌并超声1-3h，过滤；
(4)向步骤(3)得到的溶液中加入混合酶溶液，搅拌均匀即得洗涤剂。
可选地，步骤(3)中过滤使用325目筛。
本申请的有益效果包括但不限于：
1.根据本申请的去除中药植株农残的洗涤剂，通过使用蒙脱石和硅酸镁铝作为第一吸附剂，能够将植株表面的农残迅速吸附；蒙脱石结构为两个硅氧四面体中间夹一铝氧八面体形成的结构层，在水介质中易于吸水而膨胀，内有大量的被水化的阳离子，使得易于与外界发生阳离子交换从而吸附农残效果良好。
2.根据本申请的去除中药植株农残的洗涤剂，通过使用纳米氧化物和活性炭纤维作为第二吸附剂，一方面与第一吸附剂配合使用能够提高吸附量和吸附效率，另一方面通过加入碳酸钠或碳酸氢钠提供碱性环境，能够增加聚酰亚胺基炭纤维中的微孔结构的数量和表面极性，进一步提升吸附效果。
3.根据本申请的去除中药植株农残的洗涤剂，通过使用混合酶溶液，氯化钙溶液能够改善细胞壁的通透性，植株外部洗涤剂浓度高，里外形成浓度差，使植物体内残留的农药被透析至表面，进一步被第一吸附剂和第二吸附剂固定，使用第二吸附剂也能避免第一吸附剂饱和而无法吸附的情况；通过使用比亚酶和络氨酸酶，能够降解被吸附的农残，比亚酶能够切断农残有机磷中的P-O键、P-F键、P-S键、P-CN键，将有毒、不溶于水的大分子瞬间降解成无毒、溶于水的小分子；络氨酸酶能够有效催化降解农残中的有机氯，使用两种酶相互配合，从而实现对农残有害成分的降解去除。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料和其他试剂均通过商业途径购买。
实施例1洗涤剂1#的制备
按照重量份数计，洗涤剂1#由以下原料制备而成：第一吸附剂60份、钠盐2份、第二吸附剂40份、混合酶溶液3份和水150份；
第一吸附剂包括蒙脱石和硅酸镁铝；第二吸附剂包括纳米氧化物和活性炭纤维。纳米氧化物包括纳米氧化钙和纳米氧化铝，重量比为5：2；活性炭纤维为聚酰亚胺基炭纤维；纳米氧化物与活性炭纤维的重量比为1：3。钠盐为碳酸钠；蒙脱石和硅酸镁铝的重量比为8：2。混合酶溶液由比亚酶、络氨酸酶和氯化钙溶液混合制备而成，氯化钙溶液的浓度为0.3g/L。比亚酶与络氨酸酶的重量比为1：1，比亚酶的酶活为180000U/mL，络氨酸酶的酶活为110000U/mL。
洗涤剂1#的制备方法包括以下步骤：
(1)将第一吸附剂、第二吸附剂与水混合，搅拌均匀待用；
(2)将钠盐与水混合，搅拌均匀待用；
(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的溶液混合，加水，搅拌并超声2h，使用325目筛过滤；
(4)向步骤(3)得到的溶液中加入混合酶溶液，搅拌均匀即得洗涤剂1#。
实施例2洗涤剂2#的制备
按照重量份数计，洗涤剂2#由以下原料制备而成：第一吸附剂40份、钠盐0.5份、第二吸附剂30份、混合酶溶液1份和水100份；
第一吸附剂包括蒙脱石和硅酸镁铝；第二吸附剂包括纳米氧化物和活性炭纤维。纳米氧化物包括纳米氧化钙和纳米氧化铝，重量比为5：1；活性炭纤维为聚酰亚胺基炭纤维；纳米氧化物与活性炭纤维的重量比为1：1。钠盐为碳酸钠；蒙脱石和硅酸镁铝的重量比为8：1。混合酶溶液由比亚酶、络氨酸酶和氯化钙溶液混合制备而成，氯化钙溶液的浓度为0.3g/L。比亚酶与络氨酸酶的重量比为1：1，比亚酶的酶活为150000U/mL，络氨酸酶的酶活为100000U/mL。
洗涤剂2#的制备方法包括以下步骤：
(1)将第一吸附剂、第二吸附剂与水混合，搅拌均匀待用；
(2)将钠盐与水混合，搅拌均匀待用；
(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的溶液混合，加水，搅拌并超声1h，使用325目筛过滤；
(4)向步骤(3)得到的溶液中加入混合酶溶液，搅拌均匀即得洗涤剂2#。
实施例3洗涤剂3#的制备
按照重量份数计，洗涤剂3#由以下原料制备而成：第一吸附剂80份、钠盐5份、第二吸附剂50份、混合酶溶液5份和水250份；
第一吸附剂包括蒙脱石和硅酸镁铝；第二吸附剂包括纳米氧化物和活性炭纤维。纳米氧化物包括纳米氧化钙和纳米氧化铝，重量比为5：5；活性炭纤维为聚酰亚胺基炭纤维；纳米氧化物与活性炭纤维的重量比为1：5。钠盐为碳酸钠；蒙脱石和硅酸镁铝的重量比为8：3。混合酶溶液由比亚酶、络氨酸酶和氯化钙溶液混合制备而成，氯化钙溶液的浓度为0.5g/L。比亚酶与络氨酸酶的重量比为1：1.5，比亚酶的酶活为200000U/mL，络氨酸酶的酶活为120000U/mL。
洗涤剂3#的制备方法包括以下步骤：
(1)将第一吸附剂、第二吸附剂与水混合，搅拌均匀待用；
(2)将钠盐与水混合，搅拌均匀待用；
(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的溶液混合，加水，搅拌并超声3h，使用325目筛过滤；
(4)向步骤(3)得到的溶液中加入混合酶溶液，搅拌均匀即得洗涤剂3#。
对比例1洗涤剂4#的制备
洗涤剂4#为使用现有技术中的方法和原料所制备，由蒙脱石和碳酸钠所制备得到，具体方法为将100g蒙脱石加入到质量浓度为10g/L的碳酸钠溶液中，25℃搅拌得到。
对比例2洗涤剂5#的制备
洗涤剂5#的制备方法与洗涤剂1#相同，不同之处在于：洗涤剂5#中不使用纳米氧化物，其他均相同。
对比例3洗涤剂6#的制备
洗涤剂6#的制备方法与洗涤剂1#相同，不同之处在于：洗涤剂6#中不使用活性炭纤维，其他均相同。
对比例4洗涤剂7#的制备
洗涤剂7#的制备方法与洗涤剂1#相同，不同之处在于：洗涤剂7#中纳米氧化物与活性炭纤维的重量比为1：8，其他均相同。
对比例5洗涤剂8#的制备
洗涤剂8#的制备方法与洗涤剂1#相同，不同之处在于：洗涤剂8#中不使用混合酶溶液，其他均相同。
对比例6洗涤剂9#的制备
洗涤剂9#的制备方法与洗涤剂1#相同，不同之处在于：洗涤剂9#中不使用氯化钙溶液，其他均相同。
实施例4农药残留检测
1.将黄连植株分为10组，每组植株为1重量份，每组农药为5重量份，其中1组植株为对照组，其他9组植株分别浸泡在9份相同的体积、相同浓度的农药水中30min，农药水由甲基对硫磷和氯氰菊酯两种组分配制，其中甲基对硫磷的浓度为100ppm和氯氰菊酯的浓度为100ppm；再使用洗涤剂1#-9#与水配制成9组清洗液，其中洗涤剂1#-9#与水的质量比例均为1:2000，将9组植株分别浸泡在9组清洗液中30min，再分别使用500g水清洗植株，清洗后的水与各组原清洗液混合，植株放至阴凉处晾干。对照组采用与上述9组相同的农药水浸泡30min，再使用500g水清洗植株，收集清洗后的水。以上实验温度均为30℃。
2.采用NY/T 761-2008测定各组植株的农药残留量，同时检测各组清洗液中的农药残留量，结果如表1所示，表中分别以甲基对硫磷和氯氰菊酯的总量为100％，即若农药成分无损失，理论条件下清洗液中的农药含量与植株上的农药含量和为100％。
表1农药残留量检测结果
结果表明，采用本申请所限定的组分和方法所制备的洗涤剂1#-3#的去除农残效果明显，植株农残含量均在2％以下，并且清洗液中农残残留量也明显减少，这表明有大部分的农药残留已被混合酶分解，农药吸附效果良好；洗涤剂4#中使用的为现有技术的蒙脱石吸附剂，最终植株农药残留量较高，且清洗液中也有较高的农残，对环境不友好；洗涤剂5#、洗涤剂6#和洗涤剂7#分别不使用纳米氧化物、不使用活性炭纤维以及纳米氧化物与活性炭纤维比例超出了本申请所限定的范围，最终结果表明植株上的农残均较高，清洗液中有小部分农药被分解；洗涤剂8#中不使用混合酶溶液，最终植株上农残较高，清洗液中农残非常高；洗涤剂9#中不使用氯化钙溶液，最终结果表明植株上农残高，清洗液中也只有一小部分农残被分解。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种去除中药植株农残的洗涤剂，其特征在于，按照重量份数计，包括以下原料制备而成：第一吸附剂40-80份、钠盐0.5-5份、第二吸附剂30-50份、混合酶溶液1-5份和水100-250份；
所述第一吸附剂包括蒙脱石和硅酸镁铝；所述第二吸附剂包括纳米氧化物和活性炭纤维。
2.根据权利要求1所述的洗涤剂，其特征在于，所述钠盐为碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的洗涤剂，其特征在于，所述蒙脱石和所述硅酸镁铝的重量比为8：(1-3)。
4.根据权利要求1所述的洗涤剂，其特征在于，所述纳米氧化物为纳米氧化钙、纳米氧化铝和纳米氧化镁中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的洗涤剂，其特征在于，所述纳米氧化物包括纳米氧化钙和纳米氧化铝，重量比为5：(1-5)。
6.根据权利要求5所述的洗涤剂，其特征在于，所述活性炭纤维为聚酰亚胺基炭纤维。
7.根据权利要求6所述的洗涤剂，其特征在于，所述纳米氧化物与所述活性炭纤维的重量比为1：(1-5)。
8.根据权利要求1所述的洗涤剂，其特征在于，所述混合酶溶液由比亚酶、络氨酸酶和氯化钙溶液混合制备而成，所述氯化钙溶液的浓度为0.1-0.5g/L。
9.一种如权利要求1-8中任一所述的洗涤剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将第一吸附剂、第二吸附剂与水混合，搅拌均匀待用；
(2)将钠盐与水混合，搅拌均匀待用；
(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的溶液混合，加水，搅拌并超声1-3h，过滤；
(4)向步骤(3)得到的溶液中加入混合酶溶液，搅拌均匀即得洗涤剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中过滤使用325目筛。
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