葡萄酒加工中发酵对残留杀菌剂的降解研究

发布时间：2017-09-16 09:26

  本文关键词：葡萄酒加工中发酵对残留杀菌剂的降解研究

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【摘要】：杀菌剂是葡萄种植过程中常用的一类农药,主要用于防止葡萄灰霉病、白粉病、霜霉病等真菌性病害的发生。其中百菌清、腐霉利、抑菌灵为三种常见的杀菌剂,治疗效果好,在葡萄种植中广泛应用。酿酒葡萄作为葡萄酒的主要原料,不可避免的会产生农药的残留问题,经过加工最终转移到葡萄酒中,影响葡萄酒的质量和安全。本论文通过人为添加百菌清、腐霉利、抑菌灵三种杀菌剂分别于模拟葡萄汁和实际葡萄汁两种体系中,接种酵母后进行酒精发酵,主要研究了葡萄酒加工过程中酒精发酵对百菌清、腐霉利、抑菌灵的影响。首先,利用QUECHERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe)样品前处理技术,通过气相色谱电子捕获器检测器对三种杀菌剂含量进行检测,研究了发酵过程中三种杀菌剂含量的变化规律。结果表明,百菌清和抑菌灵在模拟葡萄汁和实际葡萄汁中经酒精发酵后,均未检出；而腐霉利经过酒精发酵后含量变化不显著,在模拟发酵体系中含量减少8.49%,91.51%的腐霉利仍残存在葡萄酒中,在实际葡萄汁的发酵体系中减少9.28%,90.72%残存于实际的发酵体系中。然后,利用气相色谱-质谱对三种杀菌剂可能产生的降解产物进行检测,研究发现,百菌清在酵母的酒精发酵过程中主要和酵母产生的谷胱甘肽(Glutataione,GSH)生成百菌清-GSH的复合物,腐霉利在发酵过程中会降解产生3,5-二氯苯胺,抑菌灵一部分由于光照而降解产生N,N-二甲基-N'-苯基磺酰胺(DMSA),但是大部分的抑菌灵发生水解,经过多步反应产生硫光气,硫光气在发酵体系中很快和水或者和含有-SH、-OH、-NH2等基团的酶发生反应,前者产生的羰基硫气体会离开发酵体系,后者会发生取代反应最终生成与酶的复合物而达到解毒目的。最后本研究通过量子化学理论计算,利用Gausian 09 W软件研究了三种农药的降解过程,从理论上验证了三种杀菌剂降解机理。
【关键词】：杀菌剂 酒精发酵 降解产物 降解机理
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS262.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 前言8-22
• 1.1 葡萄酒中杀菌剂的概述8-10
• 1.1.1 百菌清的简介8-9
• 1.1.2 腐霉利的简介9-10
• 1.1.3 抑菌灵的简介10
• 1.2 杀菌剂在葡萄酒加工过程中的变化及降解情况10-13
• 1.2.1 葡萄酒加工工艺10-11
• 1.2.2 加工过程中对农药残留的影响11-12
• 1.2.3 农药的降解产物的研究进展12-13
• 1.3 葡萄酒农药残留的检测13-17
• 1.3.1 样品前处理技术13-16
• 1.3.2 色谱检测技术16-17
• 1.4 量子化学理论方法概论17-20
• 1.4.1 半经验理论计算18
• 1.4.2 从头算计算理论18
• 1.4.3 密度泛函理论(DFT)计算18-19
• 1.4.4 过渡态(TRANSITION STATE,TS)理论19
• 1.4.5 内禀反应坐标(IRC)理论19-20
• 1.4.6 GAUSSIAN 09软件的介绍和使用20
• 1.5 本论文研究的主要内容和意义20-22
• 1.5.1 本论文研究的主要内容20-21
• 1.5.2 本论文研究的意义21-22
• 2 材料和方法22-29
• 2.1 试验材料22-24
• 2.1.1 农药及相关代谢物的标准品22
• 2.1.2 化学试剂22-24
• 2.1.3 实验设备及材料24
• 2.1.4 实验样品的购买与储备24
• 2.2 试验过程中模拟溶液的配置24-25
• 2.2.1 模拟葡萄汁(MODEL SYNTHETIC MEDIUM,MSM)制备24-25
• 2.2.2 抑菌灵和谷胱甘肽、L-半胱氨酸的反应模拟液25
• 2.3 试验方法25-29
• 2.3.1 样品前处理25
• 2.3.2 相关物质的仪器检测方法25-27
• 2.3.3 样品添加回收实验27
• 2.3.4 葡萄汁的酒精发酵27-28
• 2.3.5 硫光气的检测28
• 2.3.6 杀菌剂降解机理研究28-29
• 3 结果和讨论29-57
• 3.1 百菌清在葡萄汁的酒精发酵体系中的变化和降解研究29-35
• 3.1.1 百菌清检测方法的建立29-30
• 3.1.2 在葡萄汁的酒精发酵体系中百菌清的含量变化30-31
• 3.1.3 酒精发酵过程中百菌清的降解产物的检测和降解机理研究31-35
• 3.1.4 百菌清和谷胱甘肽(GSH)形成的复合物毒性情况35
• 3.2 腐霉利在葡萄汁的酒精发酵体系中的变化和降解研究35-47
• 3.2.1 腐霉利检测方法的建立35-36
• 3.2.2 3,5-二氯苯胺检测方法的建立36-37
• 3.2.3 葡萄汁的酒精发酵体系中腐霉利含量变化37-38
• 3.2.4 葡萄汁酒精发酵过程中腐霉利的降解产物检测38-40
• 3.2.5 葡萄汁酒精发酵过程中3,5-二氯苯胺含量的变化40-41
• 3.2.6 腐霉利降解产生3,5-二氯苯胺机理41-46
• 3.2.7 腐霉利降解产物的毒性情况46-47
• 3.3 抑菌灵在葡萄汁的酒精发酵体系中的变化和降解研究47-57
• 3.3.1 抑菌灵检测方法的建立47-48
• 3.3.2 葡萄汁的酒精发酵体系中抑菌灵的含量变化48-49
• 3.3.3 酒精发酵过程中抑菌灵的降解产物的检测和降解机理研究49-56
• 3.3.4 抑菌灵降解产物的毒性情况56-57
• 4 结论57-58
• 5 展望58-59
• 6 参考文献59-66
• 7 致谢66

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本文编号：862229