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【技術(shù)專題】新型微酸性電解次氯酸水技術(shù)去除農(nóng)殘真的靠譜嗎？
發(fā)布日期：2020.11.26
“民以食為天，食以安為先”，食品安全問題涉及千家萬戶中每個人的身體健康和生命安全，已經(jīng)成為百姓關(guān)心、政府重視、社會關(guān)注的熱點問題。
關(guān)于去農(nóng)殘，各種方法五花八門。用清水洗、淘米水洗、面粉水洗、鹽水洗……那么，到底哪種方法有效呢？
有研究表明，日常人們對處理去果蔬農(nóng)殘采取大多的方式是浸泡，流水沖洗，去皮和焯水。
隨著時代不斷進步，新型去農(nóng)殘技術(shù)正步入人們的生活，下面帶大家一起了解新型技術(shù)去農(nóng)殘是否真的靠譜？
在食品工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中采取新型去農(nóng)殘電解技術(shù)，近些年國內(nèi)外正逐步開始應(yīng)用，其主要集中在：果蔬消毒和鮮切產(chǎn)品貯藏、水產(chǎn)肉蛋的殺菌、農(nóng)藥殘留和污染物降解以及芽苗菜促生長等。
蔬菜和水果是每個家庭一日三餐必不可少的。蔬菜和水果中的維生素，對保證我們的身體健康非常重要。但是蔬菜和水果在生長的過程中為了防治害蟲的侵襲，通常會施灑農(nóng)藥。我們在食用蔬菜和水果的時候，如果沒有把蔬菜和水果上面殘留的農(nóng)藥去除干凈，這些農(nóng)藥進入我們的身體之后，積累到一定數(shù)量后會嚴重地影響身體健康。
隨著農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展, 殺蟲劑種類不斷增加,生產(chǎn)上應(yīng)用的主要品種是有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊醋類殺蟲劑。
有機磷殺蟲劑，是一類含磷的有機合成殺蟲劑。其常見類型有對硫磷、內(nèi)吸磷、馬拉硫磷、樂果、敵百蟲、毒死蜱及敵敵畏等。
在我國常用的300多種農(nóng)藥中，殺蟲劑占60％(發(fā)達國家為30％)。在殺蟲劑中， 有機磷農(nóng)藥占70％。有機磷類農(nóng)藥微溶于水，遇堿破壞。
氨基甲酸酯類農(nóng)藥，是在有機磷酸酯之后發(fā)展起來的合成農(nóng)藥，常見的氨基甲酸酯類農(nóng)藥有西維因、呋喃丹、異索威等。
其在水中溶解度較高，氨基甲酸酯類農(nóng)藥一般無特殊氣味，在酸性環(huán)境下穩(wěn)定，遇堿分解。
擬除蟲聚酯類農(nóng)藥中包含溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、氟氰菊酯、氯氟氰菊酯等。此類農(nóng)藥的水溶性一般較差，且酯類在堿性條件下極易產(chǎn)生水解反應(yīng)。
目前我國食品污染問題有以下幾點類型：
一、生物性污染，生物性污染導(dǎo)致的疾病包括微生物引起的食源性疾病及其代謝毒素對健康的潛在威脅。
二、化肥農(nóng)藥的殘留，過量施用氮肥使大量的硝酸鹽積蓄在作物體內(nèi)，對作物本身無害，但對人畜有害。
三、環(huán)境對農(nóng)副產(chǎn)品的污染，化工廠排放的化學(xué)物質(zhì)、煤煙粉塵、酸雨中的化學(xué)物質(zhì)等以及水體污染也會使?jié)O業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品的安全性受到威脅。
四、食品加工環(huán)節(jié)，違規(guī)使用添加劑，食品中含有有毒、有害物質(zhì) ，在生產(chǎn)制作、加工處理的環(huán)節(jié)中違規(guī)地使用防腐劑、色素、添加劑等，為食品的安全性埋下隱患。
為了證明了電解水技術(shù)對農(nóng)殘去除的可行性，近年來，國內(nèi)外學(xué)者在電解水技術(shù)用于果蔬農(nóng)藥殘留上也進行了大量的研究。
電解水技術(shù)主要包括三類：堿性電解水技術(shù)、電解水技術(shù)、電解羥基發(fā)生技術(shù)。
一、堿性電解水是指在電解生成酸性氧化電位水的同時，從電解槽內(nèi)陰極一側(cè)生成的負氧化還原電位的堿性水溶液。
二、電解水是指在有隔膜或無隔膜電解槽中，電解氯化鈉和（或）鹽酸水溶液，生成的以次氯酸為主要殺菌成分的水溶液。其中，pH為5.0～6.5。
三、電解羥基發(fā)生技術(shù)是指在一定的電解條件下，在水中產(chǎn)生羥基自由基（•OH）的技術(shù)，該技術(shù)在水處理中也被成為高級氧化技術(shù)。高級氧化技術(shù)以產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基(•OH)為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。
實驗對比效果
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的劉海杰等研究了堿性電解水對果蔬中的高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，堿性電解水對于高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥有較好的去除效果，非常好的條件是pH11.0的堿性電解水，在20℃靜置處理蘋果1.5h，降解率可以達到75%以上。
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅琴等研究了電解水對蔬菜農(nóng)藥殘留的去除效果。 研究表明，與普通自來水浸泡處理效果比較, 電解水浸泡的去除效果有顯著提高(P<0.05), 處理 30 min 后, 農(nóng)藥去除率高達 92%。
總后勤部軍需裝備研究所的繩以健等研究了臭氧在光催化作用下產(chǎn)生的羥基自由基(•OH) 對高效氯氰菊酯( 4.5%) 、吡蟲啉和樂果三種農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，在20min的處理時間內(nèi)采用新型果蔬清洗機對黃瓜進行清洗，高效氯氰菊酯農(nóng)殘去除率為87.6%；樂果農(nóng)殘的去除率為90.3%; 吡蟲啉農(nóng)殘的去除率為91.8%。
堿性電解水主要對氨基甲酸酯類和擬除蟲聚酯類農(nóng)藥具有較好的降解效果。酸性條件下酯的水解不完全，堿性條件下酯的水解趨于完全，這是因為堿性條件下，OH-直接對酯進行加成，之后按照加成消除反應(yīng)得到羧酸鹽與醇，這個反應(yīng)中，是OH-直接參與反應(yīng)。
羥基自由基是一種強氧化劑，其氧化電位為 +2.80V， 僅次于氟而居二位。羥基(•OH )不僅能夠打破甲基對硫磷、馬拉硫磷、 樂果、敵敵畏等有機物分子結(jié)構(gòu)中的烯炔、炔烴等碳鏈, 而且 對其“二氯乙烯基”、“硝基”、“甲氧基 ”、“氨基”等基團有著強烈的氧化作用。這種打斷連接鍵和基團氧化的雙重作用使得上述物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生徹底改變, 改變了農(nóng)藥的性質(zhì), 從而起到解毒、降低農(nóng)藥殘留的作用。
以下以敵敵畏和樂果為例介紹羥基自由基對農(nóng)殘的降解機理：
電解水的主要成分為次氯酸溶液，次氯酸溶液的有效氯濃度高達200+ppm，其Ph值為5-6.5，其對農(nóng)藥的降解機理與羥基自由基相似。
綜上所述，采用電解技術(shù)（不論是電解水、堿性電解水或電解水羥基）被證明在農(nóng)殘去除時都具有一定的效果。其中電解水也可作為魚、海鮮、肉類、家禽、農(nóng)產(chǎn)品和蛋類的免沖洗水溶液，兼具控制腐敗微生物、殺菌、保鮮、除臭及延長貨架壽命。
新型去農(nóng)殘電解水技術(shù)不僅解決傳統(tǒng)食品安全衛(wèi)生管理的挑戰(zhàn)，同時也解決工廠倉儲管理繁瑣；人員操作執(zhí)行困難；人員職業(yè)安全風險；環(huán)境資源損耗的痛點，并也實現(xiàn)成本降低和效率的提高。
電解水技術(shù)助力食品安全，是為您把好生鮮食品入口前的一道關(guān)的有力保證！
關(guān)于去農(nóng)殘，各種方法五花八門。用清水洗、淘米水洗、面粉水洗、鹽水洗……那么，到底哪種方法有效呢？
有研究表明，日常人們對處理去果蔬農(nóng)殘采取大多的方式是浸泡，流水沖洗，去皮和焯水。
隨著時代不斷進步，新型去農(nóng)殘技術(shù)正步入人們的生活，下面帶大家一起了解新型技術(shù)去農(nóng)殘是否真的靠譜？
在食品工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中采取新型去農(nóng)殘電解技術(shù)，近些年國內(nèi)外正逐步開始應(yīng)用，其主要集中在：果蔬消毒和鮮切產(chǎn)品貯藏、水產(chǎn)肉蛋的殺菌、農(nóng)藥殘留和污染物降解以及芽苗菜促生長等。
蔬菜和水果是每個家庭一日三餐必不可少的。蔬菜和水果中的維生素，對保證我們的身體健康非常重要。但是蔬菜和水果在生長的過程中為了防治害蟲的侵襲，通常會施灑農(nóng)藥。我們在食用蔬菜和水果的時候，如果沒有把蔬菜和水果上面殘留的農(nóng)藥去除干凈，這些農(nóng)藥進入我們的身體之后，積累到一定數(shù)量后會嚴重地影響身體健康。
農(nóng)藥殘留類型
隨著農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展, 殺蟲劑種類不斷增加,生產(chǎn)上應(yīng)用的主要品種是有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊醋類殺蟲劑。
有機磷殺蟲劑，是一類含磷的有機合成殺蟲劑。其常見類型有對硫磷、內(nèi)吸磷、馬拉硫磷、樂果、敵百蟲、毒死蜱及敵敵畏等。
在我國常用的300多種農(nóng)藥中，殺蟲劑占60％(發(fā)達國家為30％)。在殺蟲劑中， 有機磷農(nóng)藥占70％。有機磷類農(nóng)藥微溶于水，遇堿破壞。
氨基甲酸酯類農(nóng)藥，是在有機磷酸酯之后發(fā)展起來的合成農(nóng)藥，常見的氨基甲酸酯類農(nóng)藥有西維因、呋喃丹、異索威等。
其在水中溶解度較高，氨基甲酸酯類農(nóng)藥一般無特殊氣味，在酸性環(huán)境下穩(wěn)定，遇堿分解。
擬除蟲聚酯類農(nóng)藥中包含溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、氟氰菊酯、氯氟氰菊酯等。此類農(nóng)藥的水溶性一般較差，且酯類在堿性條件下極易產(chǎn)生水解反應(yīng)。
食品污染類型
目前我國食品污染問題有以下幾點類型：
一、生物性污染，生物性污染導(dǎo)致的疾病包括微生物引起的食源性疾病及其代謝毒素對健康的潛在威脅。
二、化肥農(nóng)藥的殘留，過量施用氮肥使大量的硝酸鹽積蓄在作物體內(nèi)，對作物本身無害，但對人畜有害。
三、環(huán)境對農(nóng)副產(chǎn)品的污染，化工廠排放的化學(xué)物質(zhì)、煤煙粉塵、酸雨中的化學(xué)物質(zhì)等以及水體污染也會使?jié)O業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品的安全性受到威脅。
四、食品加工環(huán)節(jié)，違規(guī)使用添加劑，食品中含有有毒、有害物質(zhì) ，在生產(chǎn)制作、加工處理的環(huán)節(jié)中違規(guī)地使用防腐劑、色素、添加劑等，為食品的安全性埋下隱患。
電解水去農(nóng)殘技術(shù)研究
為了證明了電解水技術(shù)對農(nóng)殘去除的可行性，近年來，國內(nèi)外學(xué)者在電解水技術(shù)用于果蔬農(nóng)藥殘留上也進行了大量的研究。
電解水技術(shù)主要包括三類：堿性電解水技術(shù)、電解水技術(shù)、電解羥基發(fā)生技術(shù)。
一、堿性電解水是指在電解生成酸性氧化電位水的同時，從電解槽內(nèi)陰極一側(cè)生成的負氧化還原電位的堿性水溶液。
二、電解水是指在有隔膜或無隔膜電解槽中，電解氯化鈉和（或）鹽酸水溶液，生成的以次氯酸為主要殺菌成分的水溶液。其中，pH為5.0～6.5。
三、電解羥基發(fā)生技術(shù)是指在一定的電解條件下，在水中產(chǎn)生羥基自由基（•OH）的技術(shù)，該技術(shù)在水處理中也被成為高級氧化技術(shù)。高級氧化技術(shù)以產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基(•OH)為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。
實驗對比效果
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的劉海杰等研究了堿性電解水對果蔬中的高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，堿性電解水對于高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥有較好的去除效果，非常好的條件是pH11.0的堿性電解水，在20℃靜置處理蘋果1.5h，降解率可以達到75%以上。
Fig1 不同溶液處理對高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥的降解效果對比
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅琴等研究了電解水對蔬菜農(nóng)藥殘留的去除效果。 研究表明，與普通自來水浸泡處理效果比較, 電解水浸泡的去除效果有顯著提高(P<0.05), 處理 30 min 后, 農(nóng)藥去除率高達 92%。
Fig3 電解水對農(nóng)藥殘留的去除效果
總后勤部軍需裝備研究所的繩以健等研究了臭氧在光催化作用下產(chǎn)生的羥基自由基(•OH) 對高效氯氰菊酯( 4.5%) 、吡蟲啉和樂果三種農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，在20min的處理時間內(nèi)采用新型果蔬清洗機對黃瓜進行清洗，高效氯氰菊酯農(nóng)殘去除率為87.6%；樂果農(nóng)殘的去除率為90.3%; 吡蟲啉農(nóng)殘的去除率為91.8%。
Fig4 羥基自由基對黃瓜表面的農(nóng)殘降解率
降解農(nóng)殘的機理
堿性電解水主要對氨基甲酸酯類和擬除蟲聚酯類農(nóng)藥具有較好的降解效果。酸性條件下酯的水解不完全，堿性條件下酯的水解趨于完全，這是因為堿性條件下，OH-直接對酯進行加成，之后按照加成消除反應(yīng)得到羧酸鹽與醇，這個反應(yīng)中，是OH-直接參與反應(yīng)。
Fig5 堿性條件下酯類的水解反應(yīng)
以下以敵敵畏和樂果為例介紹羥基自由基對農(nóng)殘的降解機理：
電解水的主要成分為次氯酸溶液，次氯酸溶液的有效氯濃度高達200+ppm，其Ph值為5-6.5，其對農(nóng)藥的降解機理與羥基自由基相似。
總結(jié)
綜上所述，采用電解技術(shù)（不論是電解水、堿性電解水或電解水羥基）被證明在農(nóng)殘去除時都具有一定的效果。其中電解水也可作為魚、海鮮、肉類、家禽、農(nóng)產(chǎn)品和蛋類的免沖洗水溶液，兼具控制腐敗微生物、殺菌、保鮮、除臭及延長貨架壽命。
新型去農(nóng)殘電解水技術(shù)不僅解決傳統(tǒng)食品安全衛(wèi)生管理的挑戰(zhàn)，同時也解決工廠倉儲管理繁瑣；人員操作執(zhí)行困難；人員職業(yè)安全風險；環(huán)境資源損耗的痛點，并也實現(xiàn)成本降低和效率的提高。
電解水技術(shù)助力食品安全，是為您把好生鮮食品入口前的一道關(guān)的有力保證！
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