电子加速器辐照降解草莓中异菌脲和腐霉利残留的研究
发布时间：2020-07-11 00:36
【摘要】：农药是农业生产中使用的杀虫剂、杀菌剂、生长抑制剂等一系列化学药品,其有效利用对于农业生产发展起着巨大的推动作用。与此同时,伴随而来的农药残留问题也对生态环境、人类健康产生了不可忽视的威胁和影响。因此,开发一种有效的技术处理农产品,加速降解其中的有害污染物,对于食品工业的健康发展至关重要。电子束辐照法是一种环境污染物处理方法。它发射的高能电子束在进入水体的瞬间,可与水分子反应产生活性粒子HO-、H-、水化电子、H2O2等,这些粒子作用于被降解分子,引起氧化、还原或水解等一系列反应,最终破坏目标分子的化学键,导致其降解。电子加速器辐照技术可以把不可生物降解的污染物转化为可降解物质,具有提高污染物的可生化性、降低其毒性等功能。因此,本文进行了电子加速器辐照降解草莓样品中两种农药残留的研究。分别以异菌脲和腐霉利为例,对电子束辐照技术应用于两种农药降解的可行性及降解规律做出了探索,并通过实验验证,提出了可供实际应用参考的辐照剂量。主要实验发现如下:1.电子加速器辐照降解异菌脲农药残留的实验中利用高效液相色谱仪(HPLC)对异菌脲进行定性和定量分析。在0-12 k Gy的剂量范围内,分别对5、7.5、10 mg/L的异菌脲水样进行辐照处理,结果显示,辐照剂量达到4 k Gy时,三个浓度的异菌脲样品降解率接近或超过90%;4-12 k Gy的剂量范围内,降解率增加不明显。因此,设置了0-4 k Gy的剂量范围辐照处理加标草莓样品,结果显示残留量分别为0.43、0.50和0.57 mg/kg的草莓样品经4 k Gy剂量的辐照后,异菌脲样品的降解率均高于65%。通过综合分析,兼顾辐照成本、农药残留降解率及食品品质的保护,认为电子加速器辐照降解草莓中异菌脲的参考剂量为4k Gy。2.腐霉利辐照降解的研究实验中,使用气相色谱质谱联仪(GC-MS)进行定性和定量分析。结果显示,电子加速器对水中和草莓中腐霉利农药残留的降解效果比较显著。通过对水中和草莓中腐霉利的辐照降解情况进行分析,发现以下规律:电子束辐照剂量越高,腐霉利农药的降解率越高;同一辐照剂量下,腐霉利浓度越高,其降解率越低。经喷洒处理后的三组草莓样品中腐霉利残留浓度分别为5.47、10.46和15.27 mg/kg,在4 k Gy剂量的辐照处理下,三组样品中腐霉利的降解率均高于80%。4 k Gy的辐照剂量可以有效地降低农药残留的危害,且不会对草莓中营养成分、新鲜度和食用价值造成影响。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S481.8
【图文】：
图 2.1 液相色谱峰面积与异菌脲浓度之间的线性曲线Fig. 2.1 The linear calibration of peak area versus iprodione concentrations2.3.2 辐照对水溶液中异菌脲降解的影响2.3.2.1 不同辐照剂量对异菌脲降解的影响分别以 0、2、4、6、8、10、12 kGy 剂量的电子束辐照 5 mg/L 浓度的异菌脲水溶液。将辐照后的异菌脲水样按照 2.2.5 中所述方法进行处理，然后用HPLC-UV 法进行定性和定量检测。将检测所得到的液相色谱峰面积值代入到2.3.1 中所建立的标准曲线中，计算出各个辐照剂量下，异菌脲水溶液的降解率（1-C/C0）*%（C0表示辐照之前水样中异菌脲的初始浓度；C 表示辐照后被测水样中残留异菌脲的浓度；C/C0表示辐照降解后的异菌脲残留率）。降解情况如表 2 中数据所示：电子加速器对水溶液中异菌脲农药的辐照降解十分有效，4 kGy 的辐照剂量下，5 mg/L 的异菌脲降解率已经达到 89.5%；随着辐
图 2.2 不同辐照剂量下水溶液中各浓度异菌脲农药的降解率Fig. 2.2 Effect of irradiation does on degradation rate of iprodione inwater-solution通过分析数据可得出结论，利用电子束辐照法促进水体系中异菌脲残留的降解具有很高的可行性。在辐照剂量达到 4 kGy 时，水溶液中 7.5 mg/L 的异菌脲农药降解率就已经高达 97.1%。因此，在草莓样品的辐照处理过程中，可以将辐照剂量范围控制在 0-4 kGy 之内，进行优化和摸索。2.3.3 辐照对草莓中异菌脲降解的影响2.3.3.1 不同辐照剂量对异菌脲降解的影响将表面洁净、无病虫害、成熟度一致的草莓果实作为实际样品，按照 2.2.6中所示将草莓进行浸泡加标、辐照处理（分别使用 0、0.5、1、2、4 kGy 的辐射剂量照射加标后的草莓匀浆）和样品前处理。利用 HPLC-UV 检测处理后的加标草莓样品，获取各辐射剂量处理后样品中异菌脲所对应的色谱峰面积。
第 2 章 电子加速器辐照降解草莓中异菌脲残留的研究2.3.3.2 不同剂量的辐照对不同浓度异菌脲降解的影响设置三组草莓样品，分别浸泡在 20、50 和 100 mg/L 的异菌脲溶液中，0.5 h 后取出，按照 2.2.6 中所述步骤将加标草莓制备成匀浆，每种草莓匀浆均分成五份，分别在 0、0.5、1、2、4 kGy 的辐照剂量下进行处理。最后按照2.2.6.2 和 2.2.6.3 中步骤进行样品前处理。通过 HPLC-UV 定量检测可知，20、50 和 100 mg/L 浓度的异菌脲浸泡之后的草莓样品，经前处理后分别获得的异菌脲含量是 0.43、0.50和 0.57 mg/kg。经过 HPLC-UV 的定量分析和结果计算，得到草莓样品中不同浓度异菌脲在不同辐照剂量下的降解率。结果如图 2.3所示。三种浓度的异菌脲加标草莓样品，在 4 kGy 剂量的电子束辐照之后的降解率均高于 65%。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S481.8
【图文】：
图 2.1 液相色谱峰面积与异菌脲浓度之间的线性曲线Fig. 2.1 The linear calibration of peak area versus iprodione concentrations2.3.2 辐照对水溶液中异菌脲降解的影响2.3.2.1 不同辐照剂量对异菌脲降解的影响分别以 0、2、4、6、8、10、12 kGy 剂量的电子束辐照 5 mg/L 浓度的异菌脲水溶液。将辐照后的异菌脲水样按照 2.2.5 中所述方法进行处理，然后用HPLC-UV 法进行定性和定量检测。将检测所得到的液相色谱峰面积值代入到2.3.1 中所建立的标准曲线中，计算出各个辐照剂量下，异菌脲水溶液的降解率（1-C/C0）*%（C0表示辐照之前水样中异菌脲的初始浓度；C 表示辐照后被测水样中残留异菌脲的浓度；C/C0表示辐照降解后的异菌脲残留率）。降解情况如表 2 中数据所示：电子加速器对水溶液中异菌脲农药的辐照降解十分有效，4 kGy 的辐照剂量下，5 mg/L 的异菌脲降解率已经达到 89.5%；随着辐
图 2.2 不同辐照剂量下水溶液中各浓度异菌脲农药的降解率Fig. 2.2 Effect of irradiation does on degradation rate of iprodione inwater-solution通过分析数据可得出结论，利用电子束辐照法促进水体系中异菌脲残留的降解具有很高的可行性。在辐照剂量达到 4 kGy 时，水溶液中 7.5 mg/L 的异菌脲农药降解率就已经高达 97.1%。因此，在草莓样品的辐照处理过程中，可以将辐照剂量范围控制在 0-4 kGy 之内，进行优化和摸索。2.3.3 辐照对草莓中异菌脲降解的影响2.3.3.1 不同辐照剂量对异菌脲降解的影响将表面洁净、无病虫害、成熟度一致的草莓果实作为实际样品，按照 2.2.6中所示将草莓进行浸泡加标、辐照处理（分别使用 0、0.5、1、2、4 kGy 的辐射剂量照射加标后的草莓匀浆）和样品前处理。利用 HPLC-UV 检测处理后的加标草莓样品，获取各辐射剂量处理后样品中异菌脲所对应的色谱峰面积。
第 2 章 电子加速器辐照降解草莓中异菌脲残留的研究2.3.3.2 不同剂量的辐照对不同浓度异菌脲降解的影响设置三组草莓样品，分别浸泡在 20、50 和 100 mg/L 的异菌脲溶液中，0.5 h 后取出，按照 2.2.6 中所述步骤将加标草莓制备成匀浆，每种草莓匀浆均分成五份，分别在 0、0.5、1、2、4 kGy 的辐照剂量下进行处理。最后按照2.2.6.2 和 2.2.6.3 中步骤进行样品前处理。通过 HPLC-UV 定量检测可知，20、50 和 100 mg/L 浓度的异菌脲浸泡之后的草莓样品，经前处理后分别获得的异菌脲含量是 0.43、0.50和 0.57 mg/kg。经过 HPLC-UV 的定量分析和结果计算，得到草莓样品中不同浓度异菌脲在不同辐照剂量下的降解率。结果如图 2.3所示。三种浓度的异菌脲加标草莓样品，在 4 kGy 剂量的电子束辐照之后的降解率均高于 65%。
【参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 张振山;刘双燕;刘玉兰;王娟娟;王允;;辐照在食品工业中的应用研究进展[J];中国调味品;2013年11期
2 陈其勇;吴若昕;刘e
本文编号：2749689
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/2749689.html
