章 豪, 張宜文, 凌淑萍, 張 亮, 陳若霞, 吳銀良, 朱 勇
(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(寧波),浙江 寧波 315040; 2.北京市計量檢測科學(xué)研究院,北京 100029)
抑霉唑?qū)ζ咸训谋ur效果及其風險評估
章 豪1, 張宜文2, 凌淑萍1, 張 亮1, 陳若霞1, 吳銀良1, 朱 勇1
(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(寧波),浙江 寧波 315040; 2.北京市計量檢測科學(xué)研究院,北京 100029)
以葡萄為試材,經(jīng)抑霉唑處理后冷藏,研究不同施藥濃度對葡萄貯藏期間果實品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,抑霉唑可較好地保持果實可溶性固形物及可滴定酸含量,抑制葡萄表面霉菌的繁殖,保持果實品質(zhì)。對貯藏后抑霉唑進行膳食風險評估,無論是250 mg·L-1還是500 mg·L-1濃度抑霉唑處理,急性和慢性膳食風險商均小于100%,屬于低風險范圍。
葡萄;抑霉唑;膳食風險評估
作為世界產(chǎn)量最高、栽培面積最大的水果,葡萄酸甜可口,營養(yǎng)豐富,深受人們喜愛[1]。葡萄皮薄汁多,含有較高的糖分和水分,在收貯運過程中很容易發(fā)生失水、落粒、褐變、腐爛等問題[2-3]。據(jù)估計,每年由于葡萄采后腐爛原因造成的損失約占總產(chǎn)量的27%[4],這給鮮食葡萄的發(fā)展帶來極大困難[5];因此,做好葡萄采摘后的防腐保鮮非常重要。在現(xiàn)有的方法中,SO2熏蒸處理是較為有效的保鮮措施[6-7]。SO2對葡萄貯藏中的主要霉菌病害等有很好的抑制作用,還可以有效降低葡萄的呼吸強度,同時,可以阻止和減緩葡萄貯藏期間的酶促褐變。適量的SO2還能抑制氧化酶活性,增強耐貯性[8]。但SO2使用劑量不好控制,過高濃度的SO2會以活性氧自由基和亞硫酸根陰離子的形式傷害果實,損害葡萄抗氧化的酶促防御系統(tǒng)[9-10],引起葡萄的漂白傷害[11-14]。所以,研究非SO2的無害化保鮮劑是葡萄貯藏保鮮的重點研究方向之一,對葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
抑霉唑是一種高效、廣譜內(nèi)吸性苯并咪唑類殺菌劑,具有良好的殺菌效果。陳婷等[15]考查了多菌靈、甲基托布津、抑霉唑、咪酰胺、施保功等常用柑橘保鮮劑對海南綠橙的保鮮效果,發(fā)現(xiàn)抑霉唑保鮮效果最佳,抑霉唑能夠有效減少病害的發(fā)生,防止病原菌的交叉感染,顯著提高好果率,常溫貯藏30 d其好果率為92.5%,貯藏時間較未處理的綠橙延長70 d以上,且抑霉唑殘留量未超標。羅遠莉等[16]在莖瘤芥保鮮技術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn),抑霉唑防腐效果顯著,合適濃度為500 mg·kg-1,抑霉唑處理能有效抑制環(huán)境中微生物的生長,降低莖瘤芥的腐爛率,延長貯藏期,有利于保持莖瘤芥的商品性。目前,關(guān)于抑霉唑作用于葡萄保鮮的研究在檢索范圍內(nèi)尚未見報道。本試驗擬選用抑霉唑作為保鮮劑,在貯藏期間觀察其對葡萄貯藏保鮮的效果,研究抑霉唑在葡萄貯藏保鮮過程中的殘留量變化、降解行為及其趨勢,明確降解半衰期,并對貯藏后抑霉唑的膳食風險進行評估,以期為抑霉唑在葡萄貯藏保鮮中的應(yīng)用提供理論和實踐依據(jù)。
1.1 試驗材料
供試葡萄采自浙江省寧波市寧??h,品種為紅地球;試驗用抑霉唑硫酸鹽(75%可溶粒劑)由安道麥馬克西姆有限公司提供。
1.2 試驗設(shè)計
挑選無機械傷、無腐爛、無霉變、成熟度一致的葡萄,分別用250、500 mg·L-1抑霉唑硫酸鹽水溶液浸果1 min,將晾干后的所有果實以及不用抑霉唑處理的對照(CK)果實分別置于4 ℃冰箱內(nèi)貯藏,分時段取樣,測定指標,每一處理重復(fù)3次。
1.3 測定指標與方法
在每個重復(fù)中隨機取樣30粒對全果進行相關(guān)指標測定。采用Atago PAL-1便攜式數(shù)顯折射計測定葡萄中可溶性固形物的含量;采用氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸的含量,以蘋果酸計。參照GB 4789.15—2010《食品安全國家標準 食品微生物學(xué)檢驗霉菌和酵母計數(shù)》中的方法測定葡萄中霉菌總數(shù),簡述如下:稱取25 g葡萄樣品至盛有225 mL無菌蒸餾水的均質(zhì)袋中,用拍擊式均質(zhì)器拍打2 min,制成1∶10的樣品勻液;取1 mL 1∶10稀釋液注入含有9 mL無菌水的試管中,另換一支1 mL無菌吸管反復(fù)吹吸,制得1∶100稀釋液,按上述方法制備10倍系列稀釋樣品勻液;選擇2~3個合適稀釋度,分別吸取1 mL的樣品勻液于3個無菌平皿內(nèi),并用無菌蒸餾水作空白對照;每皿中加入15~20 mL冷卻至46 ℃的孟加拉紅培養(yǎng)基,并轉(zhuǎn)動平皿使其混合均勻,待瓊脂凝固后,將平板倒置,(28±1)℃培養(yǎng)5 d,觀察并記錄。參照GB 20769—2008《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定 液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法》中的方法測定葡萄中抑霉唑的含量。
1.4 風險評估
采用風險商的評價方法判定相關(guān)因子的風險水平。首先,估算每日攝入量和風險商:
(1)
(2)
式(1)、(2)中:EDI為估計每日攝入量,μg·kg-1·d-1;Fi為第i類食品的消費量,g·d-1;Ci為第i類食品中的殘留量,mg·kg-1;BW為某類人群的平均體質(zhì)量,kg;RQ為風險商;ADI為每日允許攝入量,μg·kg-1·d-1。
當RQ>1時,表示風險較大,不可接受,數(shù)值越大,風險越大;當RQ<1時,表示風險較小,可以接受,數(shù)值越小,風險越小。
2.1 不同濃度抑霉唑處理對葡萄可溶性固形物含量的影響
可溶性固形物的含量在一定程度上反映了果實在貯藏過程中的含糖量。研究表明,果實中可溶性固形物80%以上是糖,其次是酸、可溶性色素以及可溶性單寧等;所以葡萄中可溶性固形物含量的變化直接影響著果實的風味和口感。如圖1所示,在貯藏過程中,葡萄可溶性固形物的含量在一定范圍內(nèi)波動,無規(guī)律性變化。不同濃度抑霉唑處理下葡萄的可溶性固形物含量保持基本一致的變化趨勢。對比相同貯藏時間不同處理葡萄中的可溶性固形物含量可知,250 mg·L-1抑霉唑處理的葡萄中可溶性固形物含量相對最高,而500 mg·L-1抑霉唑處理的葡萄中可溶性固形物含量相對最低,說明在一定濃度范圍內(nèi),抑霉唑處理能抑制葡萄可溶性固形物含量的降低,而過高的抑霉唑濃度則會導(dǎo)致葡萄中可溶性固形物含量降低。這可能是因為較低濃度的抑霉唑處理在一定程度上抑制了葡萄的生理代謝水平,從而維持葡萄中可溶性固形物含量穩(wěn)定,而較高濃度的抑霉唑處理可能導(dǎo)致葡萄受到一定的損害,從而影響了其可溶性固形物含量。
2.2 不同濃度抑霉唑處理對葡萄可滴定酸含量的影響
葡萄中可滴定酸含量的高低是衡量果實貯藏效果的指標之一,也是鑒別果實品質(zhì)的一個重要化學(xué)指標。在葡萄的貯藏過程中,可滴定酸一般作為呼吸底物而被消耗。如圖2所示,在貯藏過程中,葡萄的可滴定酸含量在一定范圍內(nèi)波動,無規(guī)律性變化,不同濃度抑霉唑處理下葡萄的可滴定酸含量變化趨勢基本一致,且相同貯藏時間,各處理的葡萄可滴定酸含量無顯著差異,說明抑霉唑處理對葡萄的可滴定酸含量無顯著影響。
圖1 不同濃度抑霉唑處理對葡萄可溶性固形物含量的影響Fig.1 Effects of imazalil treatments on soluble solids content in grape
圖2 不同濃度抑霉唑處理對葡萄可滴定酸含量的影響Fig.2 Effects of imazalil treatments on titratable acidity content in grape
2.3 不同濃度抑霉唑處理對葡萄中霉菌總數(shù)的影響
貯藏保鮮過程中呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和水會積聚在葡萄表面產(chǎn)生碳酸水濕蝕,對細胞膜造成破壞,很容易導(dǎo)致葡萄受霉菌侵染。霉菌污染葡萄后引起霉爛變質(zhì),降低葡萄的食用價值,造成巨大的經(jīng)濟損失。如圖3所示,室溫下未經(jīng)抑霉唑處理的葡萄中霉菌總數(shù)為5.2×103g-1,250 mg·L-1抑霉唑處理的葡萄中霉菌總數(shù)為3.0×103g-1, 500 mg·L-1抑霉唑處理的葡萄中霉菌總數(shù)為3.0×102g-1。說明在一定濃度范圍內(nèi),抑霉唑能有效抑制葡萄表面霉菌的繁殖,降低葡萄貯藏期間的發(fā)病腐爛率。
2.4 葡萄中抑霉唑降解行為及規(guī)律
如圖4所示,隨著貯藏時間延長,葡萄中抑霉唑的殘留量緩慢下降。250 mg·L-1抑霉唑浸果后的初始殘留量為2.43 mg·kg-1,4 ℃冷藏18 d后,抑霉唑的殘留量為1.32 mg·kg-1;500 mg·L-1抑霉唑浸果后的初始殘留量最高,為4.54 mg·kg-1,4 ℃冷藏18 d后,抑霉唑的最終殘留量為2.14 mg·kg-1。
回歸分析(表1)顯示,葡萄中抑霉唑的降解符合一級動力學(xué)方程:
圖4 不同濃度處理后葡萄中抑霉唑的降解趨勢Fig.4 Chromatograms of imazalil degradation in grape
Ct=C0e-kt。
(3)
式(3)中:k為降解速率常數(shù);Ct和C0分別為農(nóng)藥在t和0時的濃度。由此計算出降解試驗的降解半衰期(t1/2):
t1/2=ln2/k。
(4)
如表1所示,250和500 mg·L-1抑霉唑處理條件下,抑霉唑在葡萄中的降解半衰期分別為19.6和26.7 d。初始處理濃度越大,葡萄上抑霉唑殘留的半衰期越長。
2.5 風險評價
表1 抑霉唑在葡萄貯藏期的降解動力學(xué)方程
Table 1 Calibration of imazalil degradation during grape storage
抑霉唑處理濃度Imazalilconcentration/(mg·L-1)降解動力學(xué)曲線Degradationcurver降解半衰期Degradationhalf?life/d250y=2 4293e-0 0353x0 956219 6500y=4 5364e-0 0260x0 939326 7
GB 2763—2014并未規(guī)定葡萄中抑霉唑的最大殘留限量,根據(jù)發(fā)表在《中國食品報》上《中國居民膳食指南》(第三次修訂)一文對膳食水果消費量的要求(200~400 g),以及抑霉唑的每日允許攝入量(ADI值,0.03 mg·kg-1)和急性參考劑量(ARfD值,0.05 mg·kg-1),對各處理條件下貯藏葡萄中抑霉唑的膳食風險進行評估,急性和慢性膳食風險商(30~44歲的成年人)見表2。無論是250 mg·L-1還是500 mg·L-1濃度處理,急性和慢性膳食風險商均小于100%,屬于低風險范圍,且以250 mg·L-1處理下風險更低。
表2 抑霉唑的急性和慢性膳食風險商
Table 2 Chronic and acute risk of imazalil residues in grape %
本研究對比了2種濃度(250、500 mg·L-1)抑霉唑處理對葡萄保鮮效果的影響。結(jié)果顯示,在一定濃度范圍內(nèi),抑霉唑處理能抑制葡萄的生理代謝水平,減緩葡萄中糖和酸的損失,從而維持葡萄可溶性固形物和可滴定酸含量的穩(wěn)定。此外,抑霉唑處理還能抑制葡萄表面霉菌的繁殖,降低葡萄的發(fā)病腐爛率。這說明,抑霉唑處理對葡萄的貯藏保鮮、保持果實風味有積極作用。對貯藏后抑霉唑進行膳食風險評估,無論是250還是500 mg·L-1抑霉唑處理,急性和慢性膳食風險商均小于100%,屬于低風險范圍,顯示抑霉唑用于葡萄保鮮具有應(yīng)用潛力。
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(責任編輯 高 峻)
Effects and risk assessment of imazalil treatment on grape storage
ZHANG Hao1, ZHANG Yiwen2, LING Shuping1, ZHANG Liang1, CHEN Ruoxia1, WU Yinliang1, ZHU Yong1(1.LaboratoryofQualityandSafetyRiskAssessmentforAgriculturalProducts(Ningbo),MinistryofAgriculture,NingboAcademyofAgriculturalSciences,Ningbo315040,China; 2.BeijingInstituteofMetrology,Beijing100029,China)
In order to explore the effect of imazalil on grape storage, grapes were treated with varied concentrations of imazalil, and then were stored. It was shown that imazalil was favorable to keep grape quality, as soluble solids content and titratable acidity content were not reduced during storage, and it was able to inhibit the propagation of moulds. Chronic dietary intake risk and acute dietary intake risk of imazalil residues in grape were assessed. For either 250 mg·L-1or 500 mg·L-1imazalil treatment, both chronic and acute dietary intake risks in grape were below 100%, which indicated low pesticide residue risk.
grape; imazalil; dietary intake risk assessment
http://www.zjnyxb.cn
10.3969/j.issn.1004-1524.2017.05.22
2016-11-28
寧波市農(nóng)業(yè)重大專項(2015C110004);寧波市社會發(fā)展科技攻關(guān)項目(2014C50012);寧波市農(nóng)科院甬苗人才培養(yǎng)工程資助項目(2016YYM006);寧波市農(nóng)科院院長基金項目(2014NKYP007);國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估重大專項(GJFP201701101,GJFP201701103,GJFP201701104,GJFP201601101,GJFP201501201,GJFP2014011)
章豪(1985—),男,浙江寧波人,博士,助理研究員,主要從事農(nóng)獸藥及有機污染物殘留降解分析及風險評估研究。E-mail: xhiaopang@zju.edu.cn
S663.1;TS255.3
A
1004-1524(2017)05-0840-05
浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報ActaAgriculturaeZhejiangensis, 2017,29(5): 840-844
章豪, 張宜文,凌淑萍, 等. 抑霉唑?qū)ζ咸训谋ur效果及其風險評估[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,2017,29(5): 840-844.