JP2013253893A

JP2013253893A - 農薬汚染の判定方法

Info

Publication number: JP2013253893A
Application number: JP2012130420A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Yamashita; 正純山下
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2032-06-08
Also published as: JP5849862B2

Abstract

【課題】青果等の物品の農薬汚染を簡単にかつ速やかに、高い信頼性で判定できるようにする。
【解決手段】物品の農薬汚染の判定方法は、シリコンオイルを含浸したろ紙等の農薬を拭取り可能な採取体を物品の表面に適用することで物品の表面の少なくとも一部を拭う工程１と、物品に適用した採取体について農薬の付着を判定する工程２とを含む。工程２では、赤外分光計を用いた全反射法により採取体の赤外吸収スペクトルを測定し、このデータを部分最小二乗法回帰などの方法により作成した定量用検量線に適用することで農薬の付着を判定する。
【選択図】なし

Description

本発明は、農薬汚染の判定方法、特に、物品の農薬汚染を判定するための方法に関する。

青果が残留農薬により汚染されているか否かを判定するための方法として、主に、青果の表面に農薬が付着しているか否かを直接的に判定する方法と、青果に付着した農薬を溶媒で抽出し、その抽出液を分析する方法とが知られている。

前者の直接的に判定する方法として、例えば特許文献１には、青果の表面での赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを測定し、当該測定スペクトルに基づいて青果の表面における残留農薬の有無や濃度を判定する方法が記載されている。しかし、この方法は、赤外線の反射光を利用することから、青果の表面状態によって反射光が不安定になり、判定結果の信頼性が損なわれることがある。例えば、レタスや白菜等の葉菜類や蜜柑等の柑橘類は、表面に葉脈や微妙な凹凸を有することから反射光が不安定になり、残留農薬の判定結果の信頼性を欠くことがある。

一方、後者の溶媒で抽出する方法として、例えば特許文献２には、袋に青果と溶媒とを入れて攪拌する抽出操作をし、ガラス製フィルタを敷いた容器に溶媒を移して溶媒を揮散させた後、ガラス製フィルタの近赤外スペクトルを測定することで残留農薬の有無や濃度を判定する方法が記載されている。しかし、この方法は、抽出操作において青果自体の色素や各種の成分が同時に抽出されてしまうことがあるため、判定結果の信頼性が損なわれることがある。また、この方法は、操作が煩雑であって判定結果が得られるまでに数時間程度の長時間を要することから、青果の出荷時や輸入時などの判定が必要な時機での適用が困難である。

特開２００７−１３９６３９号公報特開２００７−２６３８８３号公報

本発明の目的は、青果等の物品の農薬汚染を簡単にかつ速やかに、高い信頼性で判定できるようにすることにある。

本発明は、物品の農薬汚染を判定するための方法に関するものであり、この方法は、農薬を拭取り可能な採取体を物品の表面に適用することで物品の表面の少なくとも一部を拭う工程１と、物品に適用した採取体について農薬の付着を判定する工程２とを含む。

この方法において用いられる採取体は、疎水性を有するものが好ましい。また、採取体は、常温常圧下で不揮発性の疎水性溶媒を含んでいるのが好ましい。

この方法の工程２では、例えば、赤外分光計を用いた全反射法により採取体の赤外吸収スペクトルを測定し、その赤外吸収スペクトルの情報に基づいて農薬の付着を判定する。

他の観点に係る本発明は、物品に付着した農薬を分離するための方法に関するものであり、この方法は、農薬を拭取り可能な採取体を物品の表面に適用することで物品の表面の少なくとも一部を拭う工程を含み、採取体として常温常圧下で不揮発性の疎水性溶媒を含むものを用いる。

本発明に係る農薬汚染の判定方法は、上述の工程１と工程２とを含むため、物品の農薬汚染を簡単にかつ速やかに、高い信頼性で判定することができる。

本発明に係る農薬の分離方法は、特定の採取体を用いる上述の工程を含むため、物品に付着した農薬を簡単にかつ速やかに分離することができる。

比較例についての、農薬製剤の換算付着量と換算付着量の算出値との関係を示すグラフ。実施例についての、農薬製剤の換算付着量と換算付着量の算出値との関係を示すグラフ。

本発明は、物品の農薬汚染を判定するための方法に関するものである。本発明の方法の適用対象となる物品は、例えば、葉菜類や茎菜類等の各種の野菜および仁果類や柑橘類等の各種の果実など、種類が限定されない青果であって、例えば、出荷時のものや輸入時のもの等である。また、最近は、食品の安全への関心の高まりに従って農薬の使用を抑えた有機栽培が盛んである。有機栽培農場は、近隣の農場において散布等された農薬による作物や土壌の汚染の程度を判定するためにドリフトと呼ばれるシート状または板状の部材を配置し、その汚染を評価することがあるが、本発明の方法は、ドリフトの農薬汚染を判定するために用いることもできる。

本発明の判定方法では、先ず、農薬汚染を判定する対象である物品に対し、付着している農薬を分離するための工程（工程１）を実行する。ここでは、農薬を拭取り可能な採取体を物品の表面に適用することで物品の表面を拭う。この際、物品の表面の全体を拭ってもよいし、一部のみを拭ってもよい。

この工程で用いられる採取体は、物品の表面から農薬を拭い取ることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、セルロース繊維、ガラス繊維若しくはシリカ繊維等の材料からなるろ紙、綿等の天然繊維若しくはポリエステル繊維やポリアミド繊維等の化学繊維からなる布帛、ゴムまたはプラスチックなどの樹脂材料からなる成形品である。

但し、採取体は、物品の表面から農薬を拭き取りやすいことから、疎水性を有するものが好ましい。ここでいう疎水性とは、水に対する親和性が低い性質をいい、そのような疎水性を有する採取体は、例えば、分子内に疎水性官能基である炭化水素基、シラノール基、クロロアルキル基またはフルオロアルキル基等を有する材料からなるものが好ましい。このため、ろ紙の場合は、シリカ繊維からなるものが好ましく、布帛の場合は、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂繊維のような上述の疎水性官能基を有する合成樹脂繊維等の化学繊維からなるものが好ましい。また、セルロース繊維若しくはガラス繊維からなるろ紙や綿の布帛等のように、疎水性の弱い採取体を用いる場合、この採取体は、後記する疎水性溶媒を含浸させることで疎水性を付与するのが好ましい。

採取体は、物品の表面から農薬を拭い取りやすい形状のもの、例えばシート状や球状のものが好ましい。また、後記する工程２において、赤外分光計を用いた全反射法により採取体の赤外吸収スペクトルを測定する場合においては、プリズム上に採取体をクランプ等を用いて固定する必要があることから、採取体は、プリズム上に密接しやすい柔軟性を有する形状のものが好ましい。採取体は、面積（物品に対して適用可能な面の面積であり、通常、シート状の場合は片面の面積、球状の場合は表面積である。）が大きくなる程に物品からの農薬の拭き取りムラを生じやすくなることから、通常、数平方センチメートル以下（例えば、４．０ｃｍ^２以下、好ましくは０．１〜１．０ｃｍ^２程度）の小さな面積のものを用いるのが好ましい。

採取体は、農薬の拭き取り残しを生じにくくできることから、疎水性溶媒を含むものが特に好ましい。疎水性溶媒は、農薬を溶解可能なものであれば各種のものを用いることができ、好ましくは２０℃における水への溶解度が１ｇ／１００ｍＬ以下のものである。特に、常温常圧（２０℃、１気圧）下で不揮発性のもの、例えば、沸点が１２０℃以上（好ましくは１５０℃以上）で蒸気圧（２０℃）が１ｋＰａ以下（より好ましくは０．５ｋＰａ以下）の疎水性溶媒が好ましい。

好ましい疎水性溶媒としては、例えば、ノナンやデカン等の炭素数が９以上のアルカン、クロロパラフィンやフルオロパラフィン等の流動パラフィン、シリコンオイル（例えば、ジメチルシリコンオイルやメチルフェニルシリコンオイル等）およびサラダ油やコーン油等の食用油を挙げることができる。

なお、採取体の材料または採取体に含める疎水性溶媒がベンゼン環、ナフタレン環およびアントラセン環等の芳香環を含むものである場合、この芳香環は赤外吸収ピークを発生する。このため、後記する工程２において赤外吸収スペクトルを測定する場合、採取体自体または疎水性溶媒自体の赤外吸収ピークが農薬による赤外吸収ピークに影響し、農薬の定量精度等を損なう可能性がある。したがって、採取体の材料および疎水性溶媒としては、芳香環を含まないものを用いるのが好ましい。例えば、採取体の材料としては、ガラス繊維やシリカ繊維のような無機系の繊維材料または脂肪族系の繊維材料若しくは樹脂材料を用いるのが好ましく、疎水性溶媒としては脂肪族系のもの（例えば、シリコンオイルの場合はジメチルシリコンオイル等）を用いるのが好ましい。

また、後記する判定工程において赤外吸収スペクトルを測定する場合においては、赤外吸収ピークを発生する原因となる元素、例えば、農薬の構成原子として含まれることが多い硫黄やリンを含む材料を用いた採取体は、芳香環を含む材料と同じく農薬の赤外吸収ピークに影響する赤外吸収ピークを発生することから、同様の理由により、使用を回避するのが好ましい。

次に、物品に適用した採取体について、農薬の付着を判定するための工程（工程２）を実行する。この工程では、採取体からの抽出物に対して化学的な方法により農薬の有無や量を判定することもできるが、通常はより速やかな判定が可能な各種の光学的方法を採用するのが好ましい。

光学的方法の一つとして、赤外分光計を用いた全反射法（ＡＴＲ法）により採取体の赤外吸収スペクトルを測定し、測定した赤外吸収スペクトルの情報に基づいて農薬の付着を判定する方法が挙げられる。

ＡＴＲ法は、プリズム表面に試料（本発明においては採取体）を固定することで試料表面の赤外吸収スペクトルを得る方法であり、反射回数が１回で一箇所に単反射させる単反射型と反射回数が複数回で複数箇所に複数回反射させる多重反射型とがある。多重反射型の場合、試料が大きくなるとプリズム表面に試料を均一に密着させることが難しく、また試料が特に大きい場合においては、試料とプリズムとの接触面積が大きくなることから試料の面積当たりの農薬の濃度が低くなり、結果として農薬の定量精度等を損なう可能性がある。したがって、ＡＴＲ法は、単反射型を採用するのが好ましい。

ＡＴＲ法により測定した赤外吸収スペクトル情報の解析方法としては、予め用意した農薬成分用キャリブレーションモデルに赤外吸収スペクトルを適用し、農薬を検出する方法を採用することができる。このような解析方法は、例えば、特許文献２（特開２００７−２６３８８３号公報）において知られており、農薬成分用キャリブレーションモデルとして、同文献に記載の重回帰またはＰＬＳ（部分最小二乗法）回帰などにより作成した定量用検量線または判別分析法若しくはＳＩＭＣＡ（ＳｏｆｔＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆＣｌａｓｓＡｎａｌｏｇｙ）法により作成された定性用キャリブレーションモデルを用いることができる。

この工程での光学的方法としては、ＡＴＲ法以外の方法を採用することもできる。例えば、農薬成分と反応可能な発光物質を採取体に塗布するか含浸させ、農薬成分と発光物質との反応生成物の可視・紫外スペクトルを測定することで農薬の有無を判定したり、農薬を種類毎に定量したりすることができる。

なお、物品に付着している農薬を定量する場合であって、工程１において採取体により物品の表面の一部を拭ったときは、この工程において、当該一部の表面の面積と物品の全表面積との関係から物品に付着している全農薬量を算出する必要がある。

試験片の調製
蜜柑の果皮を１ｃｍ角の大きさで５枚切り取り、試験片Ａ〜Ｅの５枚の試験片を得た。そして、５枚の試験片のうちの４枚に対し、表１に示す付着量（有効成分としての付着量）になるよう農薬製剤（シンジェンタジャパン株式会社の「スプラサイド乳剤４０」：有効成分としてメチダチオンを４０重量％含有）を塗布した。

表１および以下において、「換算付着量」は、平均的なＬサイズの蜜柑（重量１００ｇ、表面積１２６ｃｍ^２）１ｋｇ当りの農薬製剤の付着量（有効成分としての付着量であり：単位はｍｇ／ｋｇである。）に換算したものである。

各試験片を濡れたウエス上に置いてドラフト内に配置し、各試験片自体が干からびないように各試験片の表面（農薬製剤の塗布面）に気流を３時間流して農薬製剤を乾燥させた。そして、このように乾燥処理した各試験片を濡れたウエス上で２４時間放置した。

比較例
ＡＴＲ測定用のジンクセレンプリズムを備えたフーリエ変換赤外分光光度計（日本分光株式会社の型番「ＦＴ／ＩＲ−４１００」）を用い、分解能４ｃｍ^−１、積算回数３６の条件で各試験片の表面（農薬製剤の塗布面）の赤外吸収スペクトルを単反射型のＡＴＲ法により測定した。そして、得られた赤外吸収スペクトルについて、４００〜４，０００ｃｍ^−１の領域のデータをＰＬＳ定量ソフト（日本分光株式会社のＰＬＳ定量ソフトプログラム「ＰＬＳ−４０００」）により処理し、各試験片における農薬製剤の付着量（有効成分としての付着量）を求めた。この付着量から換算付着量を算出した結果を表２に示す。また、表２に示した換算付着量（表１に示したものと同じ）と換算付着量の算出値とをグラフ化したものを図１に示す。

実施例
シリコンオイルを含浸させたセルロース繊維ろ紙を１ｃｍ角に切り取った採取体を用いて各試験片の表面（農薬製剤の塗布面）全面を拭い、比較例と同様にして当該採取体の表面（試験片への適用面）の赤外吸収スペクトルを単反射型のＡＴＲ法により測定した。そして、得られた赤外吸収スペクトルについて、４００〜４，０００ｃｍ^−１の領域のデータを比較例で用いたものと同じＰＬＳ定量ソフトにより処理し、各試験片における農薬製剤の付着量（有効成分としての付着量）を求めた。この付着量から換算付着量を算出した結果を表３に示す。また、表３に示した換算付着量（表１に示したものと同じ）と換算付着量の算出値とをグラフ化したものを図２に示す。

図１と図２とを対比すると、実施例の換算付着量の算出値は、比較例の当該算出値に比べて低濃度領域を含む広い範囲で換算付着量との相関が高く、信頼性の高いことがわかる。

Claims

物品の農薬汚染を判定するための方法であって、
農薬を拭取り可能な採取体を前記物品の表面に適用することで前記表面の少なくとも一部を拭う工程１と、
前記物品に適用した前記採取体について農薬の付着を判定する工程２と、
を含む農薬汚染の判定方法。
前記採取体が疎水性を有している、請求項１に記載の農薬汚染の判定方法。
前記採取体は常温常圧下で不揮発性の疎水性溶媒を含んでいる、請求項１または２に記載の農薬汚染の判定方法。
工程２において、赤外分光計を用いた全反射法により前記採取体の赤外吸収スペクトルを測定し、当該赤外吸収スペクトルの情報に基づいて農薬の付着を判定する、請求項１から３のいずれかに記載の農薬汚染の判定方法。
物品に付着した農薬を分離するための方法であって、
農薬を拭取り可能な採取体を前記物品の表面に適用することで前記表面の少なくとも一部を拭う工程を含み、
前記採取体として常温常圧下で不揮発性の疎水性溶媒を含むものを用いる、
農薬の分離方法。