臭氧发生器去除蔬菜表面残留农药

摘要：采用持续通臭氧发生器浸泡处理，研究臭氧对蔬菜残留农药的去除效果以及对蔬菜品质的影响，并探讨减少VC流失的有效措施。结果表明，臭氧处理对残留农药的去除效果与处理时间、残留物种类有关。水中持续通臭氧加快去除油菜表面的残留农药，去除率为氯氰菊酯＞三氟氯氰菊酯＞对硫磷。臭氧发生器处理可破坏蔬菜的表面形态及导致营养成分还原型VC的流失，叶菜类VC损失量和流失率较瓜果类蔬菜大，表现为：芥兰＞油菜＞青椒＞黄瓜。缩短臭氧发生器处理时间、加入少量食用醋、以及降低反应系统中水的温度可有效减少蔬菜中VC的流失。中间有删稿，请看附件原文。

2.1 水中臭氧发生器质量浓度的测定

臭氧发生器预热1 h，通入空气5 min后开始计时，往 1 L水中通入臭氧，测定水温（27 ℃）条件下不同时间 段水中的臭氧含量，结果如表1所示。随着通臭氧时间延 长，水中的臭氧质量浓度逐渐增大，当时间达到10 min 时，臭氧在水中的溶解达到最大。

2.2 通臭氧发生器处理对油菜表面残留农药的去除

供试3 种农药在油菜上的初始残留量分别为：三氟氯氰菊酯0.48 mg/kg、氯氰菊酯0.45 mg/kg、对硫磷0.23 mg/kg。将20 g污染油菜放入1 L水中，持续通入臭氧处理时间分别为0、5、10、15 min，测定蔬菜表面上混合农药的残留量，考察臭氧处理对油菜残留农药的去除，结果如图1所示。除率分别达到72.9%和77.8%。而对硫磷的水解半衰期为108 d，性质较为稳定，相同条件下臭氧处理效果较前

2 种农药差，通入臭氧5 min对硫磷去除率仅34.8%，而后随着时间延长去除率增大。60 min后三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯和对硫磷去除率分别可达62.9%、68.3%和55.9%。实验开始之初，臭氧除了对农药的氧化去除作用外，也促进了农药在水中的溶解度，短时间内农药残留量迅速降低；随着时间延长部分农药又重新吸附到蔬菜表面，然后在臭氧作用下逐渐减少。臭氧对残留农药的去除效果与残留物的种类有关[13,16]，去除率为氯氰菊酯＞三氟氯氰菊酯＞对硫磷。大多数研究表明，臭氧处理蔬菜表面残留的有机农药，可大大降低其毒性[6,19]，保证蔬菜的食用安全，且在5～10 min左右可达最大去除效果。

2.3 臭氧发生器处理对蔬菜表面形态的影响

持续通臭氧，采用显微镜观察处理前、后芥兰、青椒、油菜和黄瓜4 种蔬菜表面的形态（放大40 倍），图2分别为臭氧处理前后芥兰、青椒、油菜和黄瓜的显微镜照片理后变得平整，气泡结构消失。受试蔬菜黄瓜和油菜也可观察到类似的现象，可见臭氧处理系统中，臭氧与蔬菜表面物质发生了氧化作用，从而改变其表面形态。

2.4 处理时间对还原型VC流失的影响

将100 g蔬菜加入到1 L水中，室温下持续通入O3处理，研究臭氧处理对污染蔬菜中还原型VC损失的影响。图3为蔬菜中VC含量（mg/100 g，以鲜质量计）随臭氧处

理时间的变化。臭氧处理导致的VC流失率与蔬菜类型、初始VC含量以及臭氧处理时长有直接关系，图4为4 种蔬菜中VC流失率随臭氧处理时间延长的变化。随着处理时间延长，

各蔬菜中的VC流失率先快速上升后缓慢增长。持续通臭氧处理后各蔬菜的VC流失率呈现出：芥兰＞油菜＞青椒＞黄瓜，叶菜类蔬菜（芥兰、油菜）中还原型VC流失率较另外，从VC的初始含量来看，叶菜类蔬

菜（芥兰、油菜）远远多于瓜果蔬菜（黄瓜、青椒），VC的流失率随初始VC含量的增加而升高。从以上结果可知，缩短臭氧的处理时间可有效地减少蔬菜中VC的流失，尤其是对叶菜类蔬菜，其VC损失量和损失率在臭氧清洗时最大，因此在处理此类蔬菜时要严格控制

时间。结合2.2节中臭氧处理5 min后三氟氯氰菊酯和氯氰菊酯去除率均可达到72%以上，通臭氧时间以5 min为宜。

2.5 温度对油菜VC流失的影响

以油菜为代表，考察温度对油菜中VC流失的影响。将1 L蒸馏水（水温27 ℃）换成冰水（水温0 ℃），或在冰水中加冰块来控制臭氧处理系统的温度（0 ℃时臭氧质量浓度约为8.6 mg/L），加入100 g污染油菜并持续通入臭氧10 min， 油菜中VC流失率如图5所示。采用臭氧处理油菜时，较低的水温可以减少油菜中VC的流失，更多地保留蔬菜中的还原性VC，这与VC在低温下较稳定，不易氧化降解有关[21-22]。尤其是当在冰水中再加入冰块，可使10 min的处理过程中一直维持系统低温状态，油菜中VC的流失量大大减少。温度影响臭氧在水中的质量浓度、反应和传质扩散速率，臭氧对蔬菜表面残留农药的去除及导致蔬菜中VC流失的过程是气液两相反应，温度是影响传质过程的主要因素。溶液温度升高使臭氧在水中溶解度下降，造成传质推动力的下降[23]，不利于农药氧化降解；而温度过低则会降低臭氧对农药的氧化反应速率。综合以上因素，使臭氧在水中停留时间长，能维

持较高浓度的臭氧，既保证臭氧发生器对残留农药去除效果，又能减少对蔬菜中营养成分的损失，则宜在常温或冰水条件下进行臭氧处理。

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