（茶学专业论文）速溶茶中吡虫啉与啶虫脒检测方法及大孔树脂吸附降解的研究.pdf

1 目录 摘要 i a b s t r a c t i i 1 文献综述 1 1 1 吡虫啉和啶虫脒化学成分 2 1 2 吡虫啉和啶虫脒的检测方法 4 1 3 树脂吸附技术在农药残留降解上的应用 5 2 弓l 言 8 2 1 研究的目的与意义 8 2 2 试验研究内容 8 2 2 1 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测方法的研究 8 2 2 2 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒的树脂吸附降解研究 9 2 2 3 研究目标 9 3 材料与方法 1 0 3 1 材料 1 0 3 2 主要试剂与仪器设备 1 0 3 2 1 主要试剂 1 0 3 2 2 仪器设备 1 0 3 3 主要检测方法及计算公式 1 l 3 3 1 速溶茶中茶多酚含量的检测方法 1 1 3 3 2 速溶茶中咖啡碱含量的检测方法 1 1 3 3 3 吡虫啉与啶虫脒回收率的计算公式 1 1 3 3 4 大孔树脂饱和吸附量和吸附率的计算公式 1 2 3 3 5 树脂解析率的计算公式 1 2 3 4 试验方法 1 2 3 4 1 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测方法的研究 1 2 3 4 2 大孔树脂吸附农药残留研究 1 3 3 4 2 1 技术路线 1 3 3 4 2 2 树脂预处理 1 3 3 4 2 3 大孔树脂吡虫啉和啶虫脒吸附能力的研究 1 3 3 4 2 4 大孔树脂静态吸附速溶茶溶解液中吡虫啉与啶虫脒的研究 1 3 3 4 2 5 大孔树脂动态吸附速溶茶溶解液中吡虫啉的研究 1 3 3 4 2 6 不同类型的大孔树脂上吡虫啉和啶虫脒动态解析能力的研究 1 4 4 结果与分析 1 5 4 1 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测方法的研究 1 5 4 1 1 不同样品前处理方法对吡虫啉和啶虫脒检测结果的比较 1 5 4 1 2 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测方法的色谱选择 1 5 4 2 不同类型大孔树脂对速溶茶中农药残留和主要成分吸附能力比较 1 8 4 2 1 不同类型大孔树脂参数 1 8 4 2 2 不同类型大孔树脂对吡虫啉和啶虫脒静态吸附能力的比较 1 9 4 2 3 不同类型大孔树脂对速溶茶中吡虫啉与啶虫脒的静态吸附 2 0 4 2 3 1 大孔树脂对速溶茶中吡虫啉的静态吸附 2 0 4 2 3 2 大孔树脂对速溶茶中啶虫脒的静态吸附 2 1 4 2 3 3 大孔树脂对速溶茶中吡虫啉吸附数据处理 2 3 4 2 4 大孔树脂动态吸附试验 2 4 4 2 4 1 速溶茶溶解液流速对吡虫啉吸附的影响 2 4 4 2 4 2 速溶茶溶解液浓度对吡虫啉吸附的影响 2 5 4 2 4 3 速溶茶溶解液p i i 值对吡虫啉吸附的影响 2 5 4 2 5 大孔树脂解析曲线 2 6 4 2 5 1 大孔树脂上吡虫啉残留的解析曲线 2 6 4 2 5 2 大孔树脂上啶虫脒残留的解析曲线 2 7 5 讨论 2 9 5 1 啶虫脒检测中存在的干扰 2 9 5 2 速溶茶 茶叶当中吡虫啉与啶虫脒检测方法样品前处理的差别 2 9 5 3 大孔树脂对速溶茶中吡虫啉与啶虫脒的吸附效果 3 0 5 4 大孔树脂吸附工艺的优化 3 0 6 结论 一 3l 6 1 初步建立了速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测方法 3 l 6 2 速溶茶中吡虫啉吸附具有较好效果的大孔树脂及吸附参数 3l 6 3 大孔树脂解析曲线 31 参考文献 3 2 致谢 3 5 作者简介 3 6 攻读硕士期间发表的学术论文 3 6 摘要 在速溶茶出口中常出现吡虫啉与啶虫脒超标的问题 本文选用不同类型的大孔树 脂对速溶茶溶解液中添加的微量吡虫啉与啶虫脒进行吸附处理 筛选出对吡虫啉与啶 虫脒吸附量大且速溶茶主要成分茶多酚和咖啡碱吸附量小的树脂 寻找大孔树脂吸附 降解速溶茶中吡虫啉与啶虫脒的技术 本文对速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测的前处理方法进行了研究 按照 g b t 2 3 3 7 9 2 0 0 9 水果 蔬菜及茶叶中吡虫啉残留的测定高效液相色谱法 进行速溶茶中 吡虫啉和啶虫脒的检测时 通过在速溶茶中添加2m g k g 的吡虫啉与啶虫脒标品 进 行回收率试验 结果吡虫啉 啶虫脒回收率分别为1 1 1 7 和5 1 6 6 偏差较大 主要是样品前处理方法存在缺陷 尝试了先用水提取速溶茶中的吡虫啉与啶虫脒 再 用有机溶剂乙腈进行萃取 而后进行净化的前处理方法 该方法对添加了2m g k g 吡 虫啉 啶虫脒标品的速溶茶进行检测的回收率分别达到9 1 4 9 4 3 9 2 9 9 4 4 标 准偏差小于1 0 符合农药残留分析的要求 该法的定量限0 0 1 m g k g 可以满足速 溶茶中吡虫啉与啶虫脒残留检测的要求 本文对树脂吸附速溶茶中吡虫啉和啶虫脒进行了研究 选用七种大孔树脂对速溶 茶溶解液中吡虫啉进行静态吸附试验 考察各树脂对速溶茶中吡虫啉和主要成分茶多 酚和咖啡碱的吸附 通过d p s 软件对大孔树脂静态吸附的数据进行分析 从中筛选 出d a 2 0 1 c i i 具有较好的静态吸附效果 随后进行了该树脂动态吸附试验 设计速溶 茶溶解液流速 速溶茶溶解液浓度和速溶茶溶解液p h 值三个因素的单因素试验 获 得较好的单因素吸附条件 流速3 m l m i n 浓度1 2 0 9 l p h 值 5 0 选用七种大孔 树脂对速溶茶中啶虫脒进行静态吸附试验 考察各树脂对速溶茶中啶虫脒 主要成分 茶多酚和咖啡碱的吸附 对树脂吸附的数据进行比较分析 发现经l s 8 0 3 和x a d 1 6 吸附处理的速溶茶样品在啶虫脒进行检测时出现了较大的干扰 导致无法定量 其他 树脂中x d a 8 树脂具有较好的静态吸附效果 但该树脂对速溶茶中主要成分茶多酚 和咖啡碱吸附量较大 并且静态解析率最低只有5 4 6 0 所以没有对速溶茶中啶虫 脒的吸附降解选择较好的树脂来进行动态吸附降解 试验有待今后研究 关键词 速溶茶大孔树脂吡虫啉啶虫脒农药残留 a b s t r a c t t h e r eu s e dt ob eae x c e s sp r o b l e mo fi m i d a c l o p d da n da c e t a m i p r i di ni n s t a n tt e a w h e ni n s t a n tt e ae x p o r t i nt h i sp a p e r d i f f e r e n tt y p e so fm a c r o p o r o u sr e s i n sw e r eu s e dt o a d s o r bi m i d a c l o p r i da n da c e t a m i p r i da d d e di n t oi n s t a n tt e as o l u t i o n a n dt h e ns e l e c t e d m a c r o r e t i c u l a rr e s i nw h i c ha d s o r b e dm o r ei m i d a c l o p f i da n da c e t a m i p r i da n dl e s st e a p o l y p h e n o l sa n dc a f f e i n eo fi n s t a n tt e a f o rt h ep u r p o s eo ff i n d i n gm a c r o p o r o u sr e s i n s d e g r a d a t i o nt e c h n o l o g yo fi m i d a c l o p r i da n da c e t a m i p r i di ni n s t a n tt e a i l lt h i sp a p e r p r e t r e a t m e n tm e t h o d so fi m i d a c l o p r i d sa n da e e t a m i p r i d sd e t e c t i o ni n i n s t a n tt e aw e r es t u d i e d d e t e c t i o no fi m i d a c l o p d da n da e e t a m i p r i di ni n s t a n tt e aw a si n a c c o r d a n c e 谢mt h e m 厂r2 3 3 7 9 2 0 0 9f r u i t s v e g e t a b l e sa n dt e ai nt h ed e t e r m i n a t i o no f i m i d a c l o p r i dr e s i d u e si nh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y b ya d d i n g2 m g k go f i m i d a c l o p r i da n da c e t a m i p r i ds t a n d a r dp r o d u c t si n t oi n s t a n tt e af o rr e c o v e r y st e s t s b u tt h e r e s u l t so fi m i d a c l o p r i d sa n da c e t a m i p f i d sr e c o v e r i e sw e r eo n l y1 1 1 7 a n d5 1 6 6 b i a sw a sl a r g e l yb e c a u s eo ft h ef l a w e ds a m p l e sp r e t r e a t m e n tm e t h o d s t h e nt r i e dt o e x t r a c tt h ei m i d a c l o p r i da n da c e t a m i p r i di nt h ei n s t a n tt e aw i t hw a t e rf i r s t l y f o l l o w e db y e x t r a c t i n g 谢mo r g a n i cs o l v e n t sa c e t o n i t r i l e a n dt h e nd e c o n t a m i n a t e db e f o r et r e a t m e n t 砸sm e t h o dw a sa d d i n g2 m g k go fi m i d a c l o p r i da n da c e t a m i p r i ds t a n d a r dp r o d u c t si n t o i n s t a n tt e af o rt h er e c o v e r y s a n dt h er e s u l t sw e r er e s p e c t i v e l y 91 4 9 4 3 a n d9 2 9 9 4 4 a l s ot h es t a n d a r dd e v i m i o nw a sl e s st h a n10 w h i c hc o n s i s t e n t s 丽t i lp e s t i c i d er e s i d u e s a n a l y s i s n em e t h o d sl i m i t so fq u a n t i f i c a t i o nw a s0 01m g k g a c c o r i n gw i t hd e t e c t i o no f i m i d a c l o p f i da n da c e t a m i p r i di ni n s t a n tt e a i nt h i sp a p e r m e t h o d so fa d s o r b i n g i m i d a c l o p r i da n da e e t a m i p r i di ni n s t a n tt e ab y m a c r o p o r o u sr e s i nw e r es t u d i e d s e v e nm a c r o p o r o u sr e s i n sw e r eu s e dt oa d s o r bs t a t i c l y i m i d a c l o p r i di ni n s t a n tt e a t h r o u g ht h a tt os t u d yt h et h ea b s o r p t i o n so fi m i d a c l o p r i da n d t e ap o l y p h e n o l sa n dc a f f e i n ei ni n s t a n tt e a t h e nu s e dt h ed p ss o f t w a r et oa n a l y s et h ed a t a o fm a c r o p o r o u sr e s i n s a d s o r p t i o n t h er e s u l t ss h o w e dd a 2 01c i ih a dag o o ds t a t i c l y a d s o r p t i o n f o l l o w e db yt h i sm a c m p o r o u sr e s i n sd y n a m i ca d s o r p t i o n d e s i g n e dt h r e e f a c t o r so fi n s t a n tt e a ss o l u t i o nt h a tw a sf l o wr a t e c o n c e n t r a t i o na n dp hv a l u e t h r o u r g h t h i st h r e ef a c t o r so fs i n g l e f a c t o rt e s t st oo b t a i nb e t t e rc o n d i t i o n sf o rt h ea d s o r p t i o n t h e f l o wr a t ew a s3 m l m i n t h ec o n c e n t r a t i o nw a s1 2 0 9 l p hv a l u ew a s5 0 s e v e n m a c r o p o r o u sr e s i n sw e r eu s e dt oa d s o r bs t a t i c l ya c e t a r n i p r i di ni n s t a n tt e a t h r o u g ht h a tt o s t u d yt h e t h ea b s o r p t i o n so fa c e t a m i p d da n dt e ap o l y p h e n o l sa n dc a f f e i n e i ni n s t a n t t e a t h r o u g ht h ed a t aa n a l y s i so fr e s i n s sa d s o r p t i o n i tf o u n dt h a tt w ok i n d so fi n s t a n tt e a s a m p l e sa d s o r b e db yl s 8 0 3a n dx a d 1 6a r i s eal a r g ei n t e r f e r e n c ew h e nd e t e c t i n g t h a t l e a d e du n a b l et oq u a n t i f y i no t h e rs a m p l e s x d a 一8r e s i n sa d s o r p t i o nr e p r e s e n t e dag o o d e f f e c t b u tt h er e s i nw a st h el o w e s ts t a t i cr e s o l u t i o nr a t et h a tw a so n l y5 4 6 0 a n di th a d a l a r g e ra d s o r p t i o no ft e ap o l y p h e n o l sa n dc a f f e i n ei ni n s t a n tt e a s ot h e r ew a s n oc h o i c eo f r e s i nt oc a r r yo u td y n a m i ca d s o r p t i o no fa c e t a m i p r i di ni n s t a n tt e a a n dt h ee x p e r i m e n t i o n n e e d e dt os t u d yi n t h ef u t u r e k e yw o r d s i n s t a n tt e ar n a e r o p o r o u sr e s i n r e s i d u e s i m i d a c l o p r d a c e t a m i p r i d m l 文献综述 速溶茶是将茶叶或茶鲜叶用水提取 或茶鲜叶榨汁 经加工制成的 可在生产中 加入食用抗氧化剂 稳定剂外 不添加其它任何添加剂 具有原来茶特有风味而没有 茶渣的粉末状 片状或颗粒状固体 l 它含有传茶叶中能够进入茶汤的营养成分和风 味物质 具有茶对人体的一切功效 目前 在国内外速溶茶在饮料及其他食品中作为 原料或添加剂而被广泛应用 2 速溶茶制造工序包括 水处理 选料 浸提 过滤 净化 浓缩 配料拌和 干 燥p j 速溶茶加工并非简单地将茶汤浓缩干燥就行 它必须应用高科技手段克服难溶 易潮解 无茶香的弊病 速溶茶茶汁的浓缩与干燥是关键 一般热浓缩 易改变茶香 茶汤易褐变 因此 近年来已着手研究应用常温膜浓缩技术 效果非常好 所谓膜浓 缩 就是选择一事实上孔隙度的半透性膜 只准许水分子透过 而速溶茶干物质成分 不能透过 这样把水分减少到一定程度 达到浓缩的目的 速溶茶的干燥有两种方法 4 j 一是喷雾干燥 二是冷冻干燥 喷雾干燥前在茶汤 中通入二氧化碳 使茶汁中充满微小气泡 喷雾干燥时 二氧化碳气化跑出 茶粉就 形成一个个中空的小颗粒 这样可增加速溶性 如果是加糖加果汁的配料茶 也可以 采用沸腾干燥或冷冻干燥的方法 产品如同麦乳精 冷冻干燥是将茶汁温度先降至零 下几十度 然后同步升温 同时减压排气 排除难以升华的水分 冷冻干燥的速溶茶 质地疏松 溶解性特别好 热溶冷溶都行 我国速溶茶的研制和生产 于7 0 年代未和8 0 年代初在上海 长沙 杭州进行了 试验和生产 5 1 首先研制了真空冷冻干燥的产品 尔后研制了喷雾干燥的产品 这两 种速溶茶产品都有各自的特点 真空冷冻干燥产品 由于干燥过程在低温状态下进行 速溶茶的香气损失少 并保持原茶的香味 但干燥时间长 能耗大 成本高 喷雾干 燥的产品在高温条件下雾化迅速干燥 芳香物质损失 外形呈颗粒状 流动性能好 成本低 两种干燥方法的产品 其干燥成本前者是后者的6 7 倍 因此 国内外生产 速溶茶产品都广泛使用喷雾干燥方法 我国速溶茶的主要品种有速溶红茶 速溶绿茶 速溶保健茶 还有未经干燥的浓缩茶汁 如乌龙茶浓缩汁等 农药残留是指由于农药的应用而残存于生物体 农产品和环境中的农药亲体以及 具毒理学意义的杂质 代谢转化产物 反应物及其衍生物 6 速溶茶中的农药残留来 源于喷施农药 水 土壤 空气漂移及沉降等几个方面 目前速溶茶中常发现有氰戊 菊酯 甲氰菊酯 硫丹 甲胺磷 三氯杀螨醇 甲胺磷 氯菊酯 三唑磷 杀螟丹 联苯菊酯 氯氰菊酯 氯菊酯 溴氰菊酯 多菌灵等农药残留物e t j 这些农药残留物 可能会在加工速溶茶过程中被带入而引起产品安全隐患 l 速溶茶是我国具有资源优势的特色农产品 也是我国在国际市场上具有较强竞争 力的出口农产品 目前由于农药使用普及 要实现速溶茶及速溶茶深加工产品的质量 安全 除了研究使用低毒 安全的农药外 对如何合理去除或降低原料或产品中已经 存在的农药残留的方法和机理研究 是速溶茶以及深加工产品领域基础研究面临的重 要课题 目前农产品中农药残留的降解研究主要 氧化降解 光催化降解 膜过滤 超声波降解 微波降解 树脂吸附 酶降解等 8 1 2 探索安全有效降解方法 以实现 速溶茶的安全生产 并进行机理研究 这一新颖的研究思路尚未见国内外文献报道 具有较好的创新性和可行性 速溶茶卫生质量直接关系到消费者的身体健康 随着生活水平的提高和健康意识 的增强 人们对速溶茶的卫生质量提出了更高的要求 近几年来 世界速溶茶市场的 竞争日趋激烈 各速溶茶进口国和地区纷纷制定了更加严格的绿色贸易壁垒 对进口 速溶茶制定了更严格 更广泛的标准 进一步增加了速溶茶检验农药的种类 降低了 最大农药残留量 m r l 指标 从1 9 9 9 年至今 欧盟先后7 次大幅度调整农残标准 检验农药的种类从原先7 种剧增到目前的1 8 9 种 并且标准也越来越苛亥l j 1 3 1 1 吡虫啉和啶虫脒化学成分 吡虫啉 i m i d a c l o p r i d 化学名称 1 6 氯 3 吡啶基甲基 n 硝基亚咪唑烷 2 基 胺 分子式c 9 h l o c i n 5 0 2 吡虫啉是一种广谱 高效 低毒 内吸性强 残效期长的 杀虫剂 其作用是选择性抑制昆虫神经系统中的烟酸乙酰胆碱脂酶受体 从而破坏昆 虫中枢神经的正常传导 使之神经麻痹后死亡 能有效防治刺吸式口器害虫 目前世 界范围内的销售额已居所有杀虫剂的首位 近年来被广泛用于速溶茶生产上 主要用 于防治茶小绿叶蝉 m 1 5 害虫接触药剂后 中枢神经正常传导受阻 使其麻痹死亡 速效性好 药后l 天即有较高的防效 残留期长达2 5 天左右 日本肯定列表中吡虫 啉m r l 定为l o m g k g 韩国等也对速溶茶中吡虫啉残留提出检测要求 2 掣 2 叽 0 川 图1 1 毗虫啉化学机构图 f i g 1 1c h e m i c a ls t r u c t u r eo fi m i d a c l o p r i d 啶虫脒 a c e t a m i p r i d 化学名称 e n 6 氯吡啶 3 基 n 腈基寸小甲基乙酰胺 分子式 c l o h l l c l n 4 分子量 2 2 2 6 8 性质与作用 啶虫脒属硝基亚甲基杂环类化 合物 是一种新型杀虫剂 作用于昆虫神经系统突触部位的烟碱乙酰胆碱受体 是继 吡虫啉之后叉一种氯代烟碱类优良杀虫剂 该药剂对同翅目 蚜虫 叶蝉 介壳虫 鳞翅目 小菜蛾 潜叶蛾 小食心虫 纵叶螟 鞘翅目 天牛 猿叶虫 以及蓟马 类害虫均有效 且活性高 用量少 见效快 持效期长 t 6 t s l 图1 2 啶虫脒化学机构图 f i 1 2c h e m i c a ls t r u c t u r eo f a c e t a m i p r i d nc n 1 0 0叽 心 n 甜 叫 1 2 吡虫啉和啶虫脒的检测方法 目前关于茶叶当中的吡虫啉和啶虫脒农药残留检测方法的文献已经有报道 检测 方法基本上是液相色谱法 液相色谱 质谱联用法以及气相色谱 质谱连用法 农药残 留检测的关键在于样品的前处理工作 样品前处理的方法决定了检测的准确性 主要 提取方法有固相微萃取 s p m e 微波辅助萃取 m a e 加速溶剂萃取 a s e 超临界 流体萃取 s f e 凝胶渗透色谱 g p c 基质固相分散技术 m s p d 1 9 2 1 1 有文献采用 溶剂提取 正向吸附材料 弗罗里硅土 硅胶 净化 液相色谱检测速溶茶中吡虫啉残 留 由于正向吸附材料使用量较大 活性需严格控制 净化后的解析液需浓缩转溶后 才能进行测定 方法都较烦琐 本试验经液液萃取 再用反向c 1 8 s p e 小柱净化速溶 茶基质 净化过程相对简单 方法可适用于速溶茶样品中吡虫啉残留量的检测 s n t 2 0 7 3 2 0 0 8 i 冽中茶叶中吡虫啉残留样品前处理为 将茶叶样品分成1 0 0 9 粉 碎 通过孔径为o 8 5 m m 筛 2 0 目 均分成为两份 装入容器内 一份作为试样 另一份作为留样 密封后标明标记 室温存放 称取l g 试样 精确到0 0 1 9 置于 5 0 m l 具塞离心管中 加2 m l 水浸泡提取o 5 h 加入1 5 m l 乙腈 以1 4 0 0 0 r m i n 均质 3 0 s 以3 0 0 0 r m i n 离心5 m i n 将乙腈层置另一个5 0 m l 离心管中 再加入1 5 m l 乙 腈 重复上述操作 然后合并乙腈提取液 加入过量氯化钠振摇 以3 0 0 0 r m i n 离心 5 m i n 将上层乙腈提取液过无水硫酸钠柱 收集于浓缩瓶中 再用5 m l 乙腈洗涤无 水硫酸钠柱 在4 5 下旋转蒸发至近干 净化 用5 m l 丙酮分两次将残渣转移至净 化柱中 用8 0 m l 正己烷 丙酮 1 1 体积比 解析 收集全部解析液 在4 5 以下 水浴上减压浓缩至干 用甲醇 水 1 1 体积比 定容至2 m l 混匀后将溶液通过 0 4 5 u r n 滤膜 供液相色谱 串联质谱仪测定 侯如燕等1 2 3 茶叶中吡虫啉残留样品前处理为 取茶叶5 0g 加2 0 m l 甲醇 1 9 氯化钠 振荡提取1 h 过滤 分别用2 0 m l 甲醇2 次洗涤残渣 合并到分液漏斗 再加5 氯化钠溶液3 0 m l 用3 0 m l 石油醚2 次萃取脱脂 然后水层用二氯甲烷2 0 m l 1 0 m l 1 0 m l 分3 次萃取水层 二氯甲烷层再用溶液2 0 m l 2 0 m m o l 1n a o h 0 5 氯化 钠溶液洗涤1 次 浓缩二氯甲烷层至干 加入2 5 乙腈水溶液2 m l 超声溶解 待过 柱净化 柱净化 s u p e m oe n v i 18 0 5 3m l s u p e l c o b e l l e f o m e p a 加5m l 乙腈预淋洗柱 再用5 m l 2 5 乙腈水溶液平衡柱 加载l m l 样品提取液 用2 0 m l 2 0 m m o l 1n a o h 0 5 氯化钠溶液洗柱 弃去 3 m l 3 0 乙腈水溶液解析 收集解析液 待h p l c 检测 楼正云等 2 4 2 5 茶叶中吡虫啉残留样品前处理为 茶叶样品前处理准确称l o 0 9 磨碎混匀的速溶茶加到1 0 0 m l 三角烧瓶中 加入5 0 m l 乙腈摇动 超声波提取0 5 h 抽滤 用3 0 m l 乙腈分3 次清洗残渣 合并过滤液 于3 5 水浴中旋转蒸发浓缩至 4 近干 用氮气吹干 待净化将s u p e l c oc 1 8 固相萃取柱用5 m l 丙酮和5 m l 石油醚预淋 洗 提取液先用1 5 m l 石油醚分三次淋洗圆底烧瓶后再上柱 用真空泵调节样液使过 柱流速不超过l m l m i n 弃去 然后用5 m l 石油醚 丙酮 8 2 直接淋洗萃取柱 弃去 最后用1 0 m l 乙腈分两次淋洗圆底烧瓶后上柱 收集全部解析液 于3 5 水 浴中旋转蒸发浓缩至近干 并用氮气吹扫至干 用2 m l 乙腈定容 用0 4 5 l x m 微孔滤 膜过滤后 上肿l c 测定 谢文 2 6 等茶叶中啶虫脒残留样品前处理为 称取0 5 0 0g 茶叶样品置于5 0 m l 塑 料离心管中 加l m l 水浸泡0 5h 加入0 4m l 吡虫啉d 4 1 0 0 肛g l 和1 0n i l 乙腈 均质后离心 将乙腈层提取液过无水n a 2 s 0 4 柱后置于浓缩瓶 来去除乙腈中的少量 水 再加入1 0m l 乙腈 重复上述操作 合并乙腈提取液 再用5m l 乙腈洗涤无水 n a 2 s 0 4 柱 在小于5 0 的水浴中减压浓缩至约为4m l 待净化 把上述溶液转移 至活性碳固相萃取柱 用5 m l 乙腈预洗 再用5m l 乙腈解析 收集全部解析液 在小于5 0 的水浴中减压浓缩至近干 用1 0 m l 水分两次将残渣转移至o a s i sh l b 小柱中 依次用5 m l 甲醇和5 m l 水预洗 再用5 m l 水和5 m l 甲醇 v 甲醇 v 水 1 9 的混合溶液洗涤浓缩瓶 洗涤液通过固相萃取小柱 弃去流出液 在负压下抽干柱 用6 m l 甲醇解析 控制流速为1 2m l m i n 收集全部解析液于1 0 m l 离心管中 解析液在小于5 0 的水浴中减压浓缩至近干 用2 0m l v 乙腈 v 0 1 5 甲酸 3 7 的混合溶液溶解 用0 4 5 岫滤膜过滤 待测 卢声宇 2 7 等茶叶中啶虫脒残留样品前处理为 提取时称取2 0 0 9 茶叶磨细均匀的 速溶茶于5 0 m l 离心管中 加入2 m l 蒸馏水混匀后 再加丙酮 正已烷 1 2 v v 混合 液分别提取3 次 每次3 m l 收集提取液到1 0 m l 样品管中 将有机溶剂用氮气吹干 加5 m l 蒸馏水 超声波溶解2 0 m i n 待r a p i dt r a c es p e 净化 将样品管装入r a p i d t r a c es p e 仪 安装l c l 8 s p e 柱 待仪器完成净化后 取收集管中收集液浓缩至干 最后用正已烷定容至h n l 过0 4 5 1 m a 滤膜 待气相色谱检测 1 3 树脂吸附技术在农药残留降解上的应用 近年来 国内外积极寻求探索降低食品及其它农副产品农药残留方法 目前比较 有效的降解农副产品中农残的方法主要有氧化降解 纯氧 臭氧 过氧化氢含氯化合 物 光化学催化降解 膜滤降解 超声波 微波降解和树脂吸附降解等方法 h o i g nj 等对筛分型吸附树脂的制备方法及其在去除天然产物提取物中农药残留 的应用进行了研究 2 8 发现利用筛分型吸附树脂 只经过吸附一步 即可使残留农药 的去除率超过9 9 而提取物中有效成分的回收率为9 5 以上 该方法工艺简单 适于大规模工业生产 查忠勇等 2 9 对树脂吸附法处理乐果生产废水的研究 采用x d a 型树脂动态吸附 法处理乐果生产废水 结果显示 在2 5 和不高于2 6b v h 的流速条件下 树脂对 s 中性水样中浓度在6 0 0 0 m g l 以下的乐果的吸附效率可达9 0 以上 树脂的重复使用 性能较好 李国华 3 0 等选用选用苯乙烯型大孔吸附树脂吸附有机磷农药 结果表明 h a 系 列大孔吸附树脂对敌敌畏和氧化乐果均有良好的吸附功效 吸附率在9 0 以上 孟范 平 j 等选用苯乙烯型大孔吸附树脂a s d 5 吸附含马拉硫磷和甲基对硫磷的海水样品 研究表明 苯乙烯型大孔吸附树脂a s d 5 适合去除海水中的微量马拉硫磷 在海水有 机磷农药的酶传感器监测中有很好的应用前景 王丽丽等 3 z 用g d x 4 0 0 系列吸附树脂对水中9 种痕量有机农药进行富集 富集 倍数达2 0 0 周元忻等 3 3 研究了共存条件下苹果汁中甲胺磷 棒曲霉素和褐变成分在 吸附树脂上的静态平衡吸附和吸附动力学特性 结果表明 h d 3 大孔吸附树脂可以 同时脱除苹果汁中甲胺磷 棒曲霉素和褐变成分 获得了吸附树脂的吸附机理和在苹 果汁生产线 5 0 t h 上的使用效果 徐忠等 3 4 研究了a 2 5 2 大孔树脂对糖液c a 2 m 孑 的吸附效果 结果表明 该树脂对c a 2 m 矿 的交换能力大 吸附效果好 且该树 脂的交换容量与糖液的p h 值和流速相关 高振鹏等 3 5 利用大孔吸附树脂对苹果汁中 溴氰菊酯的吸附性能及参数进行了研究 结果表明 l s 8 0 3 型树脂对溴氰菊酯的吸 附能力最强 其静态吸附时间为1 0 01 3 缸i i 通过正交试验确定了l s 8 0 3 型树脂较佳的 动态吸附条件为 温度2 0 苹果汁质量浓度if 0e l 流速4m l m i n h u g u e sh u m b e r t 3 6 l 等以阴离子交换树脂与活性炭联合使用 对天然有机物 难熔 的可溶性有机碳 和农药残留进行处理 可溶性有机碳的去除率达到7 5 以上 且能 显著提高农药的去除率 g r i g o d o s 硒 r i a k o p o u l o s l 3 7 等采用a m b e r l i t ex a d 4 聚合树 脂 研究了离子强度对草不绿 氟乐灵 扑草净这三种农药吸附能力的影响 树脂对 除草剂的吸附能力随离子强度的提高而显著提高 j u n gm w l 3 8 等将a m b e r l i t ex a d 2 和x a d 4 型树脂经大环原卟啉i xi f f i x 或四 p 一羧基苯基 nf 啉 t c p p 修饰 可加强 对苯酚和氯酚的吸附能力 h o l l i n ke 3 9 等研究结果显示 树脂颗粒大小对吸附速率存在影响 大颗粒的 5 0 1 0 0 目筛 和中等颗粒 1 0 0 2 0 0 目筛 的树脂从水中完全去除可检测到的痕量 的阿特拉津的速率相当 然而小颗粒的 2 0 0 4 0 0 目筛 树脂要完全去除就要慢得多 k y r i a k o p o u l o sg 4 0 等采用多孔高分子聚合吸附剂 选用x a d 4 x a d 7 两种树脂 对草不绿 杀革强 氟乐灵 扑草净的吸附性能进行了考查 研究发现 在两种树脂 吸附氟乐灵 扑草净以及x a d 4 吸附杀草强的过程中 吸收过程中的热效应 8 1 3 3 6 k e a l m 0 1 对吸附不利 相反地 两种树脂在吸附草不绿和x a d 7 吸附杀草强的过程 中 产生的热力却是对吸附是有利的 h e n r yw d r 4 l 等制备和鉴定了一种改进型p l e 发现通过使用p l e 可以选择性地 去除含强配体基团的一类污染物 s i l v am 4 2 等研究了联合使用生物物理方法来处理 6 受农药草达灭污染的废水 除草剂通过吸附作用以及后续阶段的生物降解作用得以去 除 同时吸附剂也得以再生 所用的a m b e r l i t ex a d 4 型树脂能成功地通过生物手段 再生 k y r i a k o p o u l o sg 4 3 等评估了a m b e f l i t ex a d 4 和x a d 7 两种树脂去除水中草不 绿 杀草强的吸附性能 建立了两种基于弗罗因德利希和朗缪尔吸附等温线的理论模 型 t r o c h i m c z u ka w 删等研究了吸附剂表面极性对选定的杀虫剂和除草剂的吸附性 的影响 并对几种超大网吸附树脂m n 1 0 0 m n 4 0 0 和m n 2 0 0 进行了测试 发现上 述树脂对莠去津的吸附效果要明显的比依灭草或者二氯苯氧基乙酸高 c h e ny t 4 5 等利用离子交换分离技术对灭粉霉素 农用抗生素 进行回收 纯化 结 果显示灭粉霉素的动态交换容量为2 6 5 m g g p h 7 0 离子交换能力随温度的上升而 提高 离子交换过程中灭粉霉素总的回收率高达9 4 5 7 2 引言 2 1 研究的目的与意义 农药残留是由于农药的应用而残存于生物体 农产品和环境中的农药亲体以及具 毒理学意义的杂质 代谢转化产物 反应物及其衍生物 速溶茶中的农药残留来源于喷施农药 水 土壤 空气漂移及沉降等几个方面 特别是在喷施农药的过程中 约有8 0 9 0 的农药会流失到土壤中 一些内吸性 的农药 如乐果 可通过根系的吸收作用输送到速溶茶芽梢部 造成农药残留 来源 于空气漂移及沉降的农药残留 主要是农药在喷施其它作物叶片表面或土壤表面后可 以通过挥发进入大气中 或吸附在大气中的尘粒上 或是成气态随风转移 并在一定 距离外直接沉降或由雨水淋降在速溶茶上 造成茶业农药残留 速溶茶卫生质量直接关系到消费者的身体健康 随着生活水平的提高和健康意识 的增强 对速溶茶的卫生质量提出了更高的要求 近几年来 各茶叶进1 2 国和地区纷 纷制定了更加严格的绿色贸易壁垒 对进口茶叶制定了更严格 更广泛的标准 如增 加了茶叶检验农药的种类 降低了最大农药残留量 m r l 指标 如欧盟等制定的茶叶 农残指标中 吡虫啉 啶虫脒的限量分别为o 0 5 0 1 m g k g 等 严重影响了我国速 茶叶产品的出口贸易 因此 研究如何降低速溶茶中农药残留量具有重要的意义 速 溶茶是我国具有资源优势的特色农产品 也是我国在国际市场上具有较强竞争力的出 口农产品 目前由于农药使用普及 要实现速溶茶及速溶茶深加工产品的质量安全 除了研究使用低毒 安全的农药外 对如何合理去除或降低原料或产品中已经存在的 农药残留的方法和机理研究 是速溶茶以及深加工产品领域基础研究面临的重要课 题 本项目根据速溶茶加工的前期研究基础 追踪研究在速溶茶加工过程中 将半成 品茶提取液或浓缩液通过大孔树脂 研究树脂对其中微量农药的吸附效果及对速溶茶 主要主要成分的影响 研究吸附过程的动力学和热力学变化 筛选出几种适宜于降低 速溶茶中农残的树脂并确立加工工艺及参数 在此基础上通过对过程及结果的全面分 析 探索吸附机理 为将树脂应用于去除速溶茶中农药残留提供理论和实践基础 同 时本项目的研究还将对丰富速溶茶深加工理论 提高速溶茶加工技术 促进我国速溶 茶出口都具有重要意义 2 2 试验研究内容 2 2 1 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒检测方法的研究 本文通过参考 g b 厂r2 3 3 7 9 2 0 0 9 水果 蔬菜及速溶茶中吡虫啉残留的测定高 8 效液相色谱法 来进行速溶茶当中的吡虫啉和啶虫脒残留检测方法的摸索 通过对不 同样品前处理的试验 应用高效液相色谱进行检测 最终确定速溶茶中吡虫啉和啶虫 脒的检测方法 2 2 2 速溶茶中吡虫啉和啶虫脒的树脂吸附降解研究 2 2 2 1 大孔树f l 旨 a d s 8 d a 2 0 1 c i i h 1 0 3 l s 8 0 3 x a d 7 x a d 1 7 x d a 8 静态吸附吡虫啉 啶虫脒的效果研究 2 2 2 2 大孔树脂静态吸附速溶茶溶解液中吡虫啉 啶虫脒的效果研究 2 2 2 3 大孔树脂动态吸附速溶茶溶解液中吡虫啉的效果研究 2 2 2 4 大孔树脂动态解析吡虫啉 啶虫脒的研究 2 2 3 研究目标 通过大孔树脂对速溶茶溶解液中吡虫啉与啶虫脒的静态吸附 筛选出具有较好吸 附效果的树脂进行动态吸附试验 比较速溶茶溶解液浓度 p h 值 流速等因素对大 孔树脂吸附吡虫啉 啶虫脒的影响 在保证速溶茶主要成分损失尽可能小的情况下 确定较佳的吸附工艺参数 9 3 材料与方法 3 1 材料 速溶茶 由大闽食品 漳州 有限公司提供 3 2 主要试剂与仪器设备 3 2 1 主要试剂 h 1 0 3 d a 2 0 1 c i i 安徽三星树脂科技有限公司 a d s 8 l s 8 0 3 蚌埠市辽源新材料有限公司 x a d 7 x a d 1 6 上海罗门哈斯化工有限公司 x d a 8 西安蓝晓科技有限公司 吡虫啉 啶虫脒标准品 d r e h r e n s t o r f e rg m b h b g m g e r m a n y 甲醇美国t e d i a 色谱醇 乙腈美国t e d i a 色谱醇 磷酸美国t e d i a 色谱醇 乙醇上海振企化学试剂有限公司 分析纯 氯化钠徐州试剂二厂 分析纯 固相萃取柱天津富美科技有限公司 树脂 无水乙醇 氯化钠 氢氧化钠均为国产分析纯 3 2 2 仪器设备 b s a 1 0 0 自动分部收集器上海沪西分析仪器厂 7 5 2 型紫外分光光度计上海精密科学仪器有限公司 8 0 冰箱中科美菱有限公司 r 2 0 6 旋转蒸发仪上海申科有限公司 2 1 0 2 c 型全温振荡摇床上海智城分析仪器制造有限公司 g z x 9 0 9 0 型数显鼓风干燥箱上海博迅实业有限公司医疗设备厂 f a l l 0 4 n 型电子天平上海民桥精密科学仪器有限公司 k q 2 5 0 d e 医用数控超声波清洗器 昆山超声仪器有限公司 d k 8 d 型电热恒温水槽上海精宏实验设备有限公司 f d i c e 型冷冻干燥机北京德天佑科学仪器有限公司 t d l 5 型离心机上海安亭科学仪器厂 p h s 3 c 型精密p h 计 上海理达仪器厂 w a t e r s 6 0 0 高效液相色谱仪美国w a t e r s 公司 p l 5 2 4 3 p u i 也l a bc l a s s i c 超纯水系统美国p a l l 公司 1 0 3 3 主要检测方法及计算公式 3 3 1 速溶茶中茶多酚含量的检测方法 将速溶茶或者速溶茶溶解液稀释到一定倍数 准确吸取试液l m l 注入2 5 m l 的 容量瓶中 加水4 m l 和酒石酸亚铁溶液5 m l 充分混合 再加p h 为7 5 磷酸盐缓 冲液至刻度 用1 c m 的比色杯 在波长5 4 0 r i m 处 以试剂空白溶液作参比 测吸光 度 a o 3 3 2 速溶茶中咖啡碱含量的检测方法 将速溶茶稀释到合适的倍数 0 4 5 1 a m 有机滤膜过滤 待用 采用高校液相色谱法 l c 测定 色谱条件为 色谱柱 w a t e r as y m m e t r yc l s s u m 4 6 r a mx2 5 0 r a m 流动相 水 甲醇的体积分数为7 3 检测器 2 4 8 9 双通道紫外检测器 检测波长 2 8 0 n m 柱温 4 0 流速 1 0 m l m i n 灵敏度 2 o o o o a u f s 进样量 5 1 上l 标准曲线制备 称取咖啡碱标准品 用甲醇溶解 配成浓度分别为0 0 0 5 m g m l o o l m g m l 0 0 2 m g m l 0 0 3 m g m l 的对照品 以进样液浓度y 为纵坐标 峰面积 x 为横坐标作图 经线性回归处理 得到各个标准品的回归方程和相关系数 结果见 表3 1 裘3 1 咖啡碱标准工作曲线 t a b l e 3 ls t a n d a e dg l l r v ee q u a t i o no f c a f f m e 3 3 3 吡虫啉与啶虫脒回收率的计算公式 速溶茶中