利用贝壳粉清洗果蔬的可行性研究

1、利用贝壳粉清洗果蔬的可行性研究上大附中施婕徐凤娇徐征宇摘要：目的研究贝壳粉用于清洗果蔬的可行性.方法贝壳经酸洗后,950c,1小时的高温灼烧,研磨成粉末,并分析灼烧前后碳酸钙的含量变化.取一定量贝壳粉清洗果蔬,测试不同的投加量、清洗时间、清洗方式等条件下果蔬清洗前后的细菌总数、农残、果蜡等指标变化.结论实验结果显示在一定量的菌液中参加浓度为4.8g/L的贝壳粉溶液,0.5hr后,菌落总数明显减少；多菌灵溶液中参加3.0克/升的的贝壳粉,经45min后可到达50流右的去除率；打蜡橙子的表皮经贝壳粉搓洗后去除效果明显.因此贝壳粉用于清洗果蔬具有可行性,是一种绿色无污染物质.关键词：贝壳粉果蔬除菌农

2、残果蜡去除率r"'/IX二通常人们在食用完鲜美的贝类、或加工贝类产品后,就将其贝壳丢弃.通常贝壳的主要成分为含95%碳酸钙和少量的壳质素.分为三层,最外层为黑褐色的角质层薄而透明,有预防碳酸侵蚀的作用,由外套膜边缘分泌的壳质素构成.中层为棱柱层即壳层,较厚,由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成.外层和中层可扩大贝壳的面积,但不增加厚度.内层为珍珠层即底层,由外套膜整个外表分泌的叶片状霰石叠成,具有美丽光泽,可随身体增长而加厚.装饰品、家禽补钙剂等是大家所了解的贝壳用途.能不能将贝壳变废为宝,多一些途径呢？经资料查询,有一些国内外的研究者,已经对其再利用做了一些探索.把贝壳作为

3、钙补充剂的研究.把贻贝壳作为产蛋鸡饲料的钙源研究,据孙会玲等在?天然材料贻贝壳的应用研究?川一文中描述,我国在2021年度就有将近2万吨的贻贝壳被加工成饲料添加剂；也有研究者开展了把超微粉碎的贻贝壳粉作精心整理为人体所需钙补充剂的可行性研究.贻贝壳在改善土壤方面的研究.有研究者将贻贝煨烧研磨后,用于改善酸性土壤、增加土壤肥效、去除土壤中重金属的研究.也有在水处理方面的研究,如柏松在?农林废弃物在重金属废水吸附处理中的研究进展?2一文中表达了将贝壳粉用于污水中重金属去除的研究,此外还有污水中磷、染料等污染物去除方面的研究.另外,贻贝壳应用在建材领域、材料领域以及作为生物柴油的催化剂等方面的研究.

4、通常的果蔬清洗剂是外表活性剂、碱、无机盐等配制而成的化学品.贝壳煨烧后的粉末作为一种无污染的绿色材料,用于食品清洗方面的研究鲜有报道,我们对此开展了研究.为了便于取材,本课题研究采用的原料为废弃的蛤蝴贝壳.贝壳经高温灼烧后经研磨成贝壳粉.其主要成分为氧化钙、碳酸钙.高温煨烧过程中发生以下反响：CaCO高温CaO+CO21.贝壳粉的制备1.1实验试剂与仪器盐酸地竭气体摩尔体积测定仪电子天平马弗炉SHFM6/10西格马pH传感器PH-BTA威尼尔'-II.数据采集器LABQ2威尼尔1.2 贝壳的处理及贝壳粉的制备为了减少杂质对实验的影响,因此对贝壳进行一定的预处理是必要的.贝壳的主要成分为

5、碳酸钙,经煨烧后因碳酸钙的分解,其成分会有所变化,需进行煨烧前后碳酸钙含量的测定,以确定煨烧后的氧化钙与碳酸钙的大致比例.1.2.1 贝壳的预处理将采集来的蛤蝴贝壳清洗干净后用0.2mol/l的盐酸浸泡0.5小时,除去附着在其外表的杂质,用水反复冲洗至中性,晾干,敲碎待用.950C,煨烧过60目过1.2.2 贝壳粉的制备将上述贝壳样本分装于培竭中,经马弗炉1小时.煨烧后冷却的贝壳用瓷研钵研碎,经筛,将贝壳粉装于密封袋中备用.精心整理1.3 贝壳粉中碳酸钙的含量测定1.3.1 原理将上述粉碎后的样本,取少量溶于一定量蒸储水中,形成饱和溶液.测定其pH值为12,说明其含中含有氧化钙.再取少量,滴加

6、稀盐酸,发现有大量的气泡产生,说明经950c,1小时灼烧后的蛤蝴贝壳还含有大量的未分解的碳酸钙.这与查阅的文献冏有一定的差异,可能是由于采用的贝壳种类不一样而导致的.因贝壳的主要成分为碳酸钙,含量高达95%.将利用高中的化学定量测定仪器-气体摩尔体积测定装置.装置内发生如下反响CaC(3+2HCl=CaC2+CG+l4O通过测定二氧化碳的含量来推算碳酸钙的含量,进而确定煨烧后的氧化钙与碳酸钙的大致比例.1.3.2 方法钠.气体发生器10ml,缓缓注入次在气体发生高度.图二摩尔气体装置测定碳酸钙在装置的储液瓶中参加饱和碳酸氢中参加1g贝壳粉.用注射器吸取2mol/L的盐酸气体发生装置加料口,读取

7、量液瓶的液体体积.再器装置加料口抽气,使储液瓶导管内外液面在同一1.3.3数据记录表一贝壳煨烧前碳酸钙含量测定样本重量(g)碳酸氢钠体积(ml)盐酸体积(ml)抽气体积(ml)0.8071531260.508107156.50.44085156.25碳酸钙含量：81.8%精心整理表二贝壳煨烧后碳酸钙含量测定样本重量(g)碳酸氢钠体积(ml)盐酸体积(ml)抽气体积(ml)0.807811550.845861550.88795105.5碳酸钙含量：41.3%1.3.4计算与结果计算公式为：IT(CaCO3)=(V碳酸氢钠溶液)-V(HCl)+V(注射器)*100/22.4经上述实验,经三个平行样

8、本的测定,碳酸钙含量在煨烧前后分别为81.8%、41.3%左右.说明经煨烧后的贝壳粉有大约50%勺碳酸钙分解为氧化钙,即碳酸钙与氧化钙约为1:1.2.贝壳粉除菌水平的实验果蔬经生长、人工采摘、包装、运输、采购等多道程序进入千家万户,外表上沾染大量细菌.通常,人们清洗果蔬的方式是将果蔬在自来水中冲洗或浸泡片刻后食用或烹饪加工,这可以在很大程度上除去细菌,但是在果蔬的不平整外表或者其他较难清洗到的地方会藏匿着大量的细菌,不一定会被彻底去除.假设是果蔬生食的话,对去除细菌的要求就相对更高.常用的清洗剂通常是一些含有外表活性剂的化学物质,一旦未冲洗干净的话,反而易造成二次污染,影响健康.用能杀灭细菌的

9、、纯天然的清洗剂无疑是理想的选择.本次实验因条件所限,不进行菌种的鉴别,进行的是细菌总数的测定.测定前的灭菌工作必须做得充分.2.1 实验试剂及仪器LB培养基、9cm直径培养基、量筒、锥形瓶、试管、棉花、纱布、牛皮纸、剪刀、棉线、消毒液、移液管、酒精灯、棉签、一次性医用手套、口罩、天平、高压蒸汽锅、恒温培养箱、烘箱、超净台等.精心整理2.2 灭菌工作(1)实验前无菌室紫外灯、超净台翻开半小时(2)称取40gLB培养基溶于1000ml蒸储水中,分装于锥形瓶中.(3)无菌水、培养基、试管、棉签,在高压蒸汽灭菌锅中121c维持20分钟灭菌.培养皿、试管等妥善包扎后置于烘箱内160c维持2小时灭菌.(

10、4)在超净台上浇制培养基于培养皿中,备用.2.3 实验过程2.3.1 方法与过程(1)果蔬清洗水菌落数确实定.为了以便于计量、符合一定量的贝壳粉溶液的杀菌水平,因此有必要使所取用的清洗水的菌落数在一个适宜的范围.取清洗后的污水10ml于灭菌试管中.然后以1:10、1:100、1:1000三个浓度梯度进行稀释.分别取样0.1ml涂布于平板上,每个样有2个平行样本.完成后置于37c培养箱,培养24小时候观察结果.盛有不同浓度梯度污水试管置于冰箱中备用.经培养后,观察1:100的样本中有菌落数在16左右.因此取用1:100图三接种后的培养皿/mlo为0#.取0.010g混匀.再取上述此,稀释至第16

11、、1:32.将0.5毫升污染的污水作为待处理的污染水.即细菌总数在160个(2)取上述待处理污水1毫升于取样管中,标贝壳粉于1#灭菌取样管中,注入1ml灭菌去离子水,溶于0.5ml于2#灭菌取样管中,稀释至1毫升.如6#.即浓度梯度分别为1、1:2、1:4:、1:8、1:上述1#6#取样管盖塞上,振荡混匀.再分别注入水,再次振荡.使贝壳粉与溶液作用充分.取样0.1毫升,涂布于灭菌培养基上,每个做两个平行样板.30分钟后再次取样.并取0#待处理污水做比对.完成后置于37c培养箱,培养24小时候观察结果.2.3.2实验数据菌落总数(个/ml)贝壳粉浓度(g/L)5分钟后30分钟后01481421.

12、2109602.444124.82109.65210精心整理19.210024表三不同浓度贝壳粉除菌实验2.3.3结果与分析经上述细菌总数测定可知当贝壳粉的浓度为4.8g/L的时候,具有较好的抑菌效果.此时的溶液的pH值在12左右.pH值对微生物的生命活动有很大的影响,蛋白质、核酸等生物大分子所带电荷发生变化,从而影响其生物活性、细胞膜电荷发生变化,导致微生物细胞吸收营养物质水平改变.每种微生物都有其适宜生长的pH值范围,大局部种类在pH=59当pH值偏离这个范围时,其生命活动就会受阻,当pH值过小或者过大时,微生物就会死亡网.当清洗果蔬的溶液pH值大于10时,细菌等微生物就会死亡,到达消毒杀

13、菌的效果.3.贝壳粉去农残实验随着生活水平的不断提升,人们对食品平安越来越关注,果蔬上的农药残留也成为人们关注的食品平安问题之一.农药残留是指农药使用后一段时期内没有被分解而残留于蔬菜、水果、农作物等的一些农药原液、有毒代谢物、降解物等.对人体危害极大.果蔬的生长免不了遭受病虫.,ir、i-一|害的危害,所以绝大局部的果蔬到成熟上市需要经受屡次农药的洗礼,采摘下来的果蔬难免会有农药残留,如何彻底清洗干净是关键.农药的种类繁多,根据用途可分为杀虫剂、杀蛾剂、杀菌剂、除草剂等.而多菌灵作为一种光谱、高效、低毒的苯并咪唾类杀菌药,用途较为广泛.常用于蔬菜、果树等多种农作物生长期的播洒药物.因多菌灵具

14、有作用、代谢时间长的特性,易造成农药残留.长期使用残留有多菌灵的果蔬,对人体健康具有一定的毒害性.因此彻底清洗果蔬上残留的多菌灵,对食品平安是一种保证.农药残留有多项检测指标,多采用气相色谱-质谱、液相色谱法等方法.因受学校的实验条件精心整理所限,经文献查阅4,采用分光光度法度法进行多菌灵的检测.3.1 实验试剂及仪器盐酸1+11、多菌灵标准液、甲醇、二氯甲烷、氨水分光光度计uv-3100pc美普达3.2 方法与过程本实验的前处理的依据是基于多菌灵的溶解特性,即它在酸性条件下不溶于有机溶剂,在中性条件下不溶于水的性质特点.将多菌灵杀菌剂0.100g溶于50ml盐酸1+11中,定容至100毫升的

15、容量瓶中.此时的浓度II./-1为1mgmL.分别取溶液0、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL于100mL容量瓶中,用盐酸1+11定容至100毫升,浓度为2ngmL1、4仙gmL1、6仙gmL1、8仙gmL1.分别取溶液10mL于盛有20ml的盐酸1+11分液漏斗中,各用10ml二氯甲烷洗涤,2次.弃去二氯甲烷.用氨水1+7中和至pH6.5左右.用二氯甲烷提取两次,每次20ml,合并二氯甲烷提取液,用10ml水洗涤二氯甲烷提取液,静止分层."1i；1*1i.I将上述静止分层后的二氯甲烷层分入另一干的分液漏斗中,准确参加10ml盐酸1+11,振荡5分钟,静置分层.根据文献资

16、料,多菌灵在稀盐酸中于282nm处有吸收峰,在278nm处有吸收谷,在290nm处以上根本处于平衡,并且符合郎伯-比尔定律,因此以A=A282nm-A278nm+A290nm/2为校正值,和浓度作图可以测定多菌灵农药残留.分别在分光光度计278nm282nm290nnft分别比色,记下吸光度A78nnA82nnA90nm,用上述中的盐酸提取液比色.用盐酸1+11为空白参比液.记录计算吸光度A.作出标准曲线.精心整理0.45表四多菌灵标准工作曲线果蔬农残模拟实验市场采购的果蔬或无,或有极微量的农残,且农残的具体物质不确定.难以符合本实验的要求和效果,因此,本实验简化为直接在含有一定量的多菌灵的溶

17、液中投加贝壳粉.分别取6个烧杯,每个烧杯中参加浓度为10g-mL1的多菌灵200毫升.在上述六个样本中分别参加贝壳粉0、0.2g、0.4g、0.6g、1.0g,即浓度分别为0g/L、1g/L、2g/L、3g/L、5g/L搅拌.-分别在浸泡5min、15min、40min取样.因溶有贝壳粉的溶液浊度增加,因此取样后离心机离心.取上述离心后的上清液10ml样品于盛有20ml盐酸1+11的分液漏斗中,各用10ml二氯甲烷洗涤,2次.弃去二氯甲烷.用氨水1+7中和至pH6.5左右.用二氯甲烷提取两次,每次20ml,合并二氯甲烷提取液,用10ml水洗涤二氯甲烷提取液,静止分层.精心整理将上述静止分层后的

18、二氯甲烷层分入另一干的分液漏斗中,准确参加10ml盐酸1+11,振荡5分钟,静置分层.分别在分光光度计278nm282nm290nm处分别比色,记下吸光度478mAm、Anm,用上述中的盐酸提取液比色.用盐酸1+11为空白参比液.记录计算吸光度A.作出标准曲线./to-07号4-07.oooooo765432册集南玳海喻红色：SrrJn绿色：I5min紫色工4Qmin10543.3实验结果与分析实验结果显示,多菌灵随着贝壳粉的投加量、浸均有不同程度的降解.多菌灵的化学名称为N2-氨基甲酸甲酯,是一种酯类物质.酯类物质在碱水解.因此,多菌灵在氢氧化钙的碱性溶液环境下泡时间的增力口,苯骈咪唾基N-

19、2苯骈咪口坐基一氨基甲酸甲酯性溶液中易缓慢水解,随pH升高水解速度加快,从而失去活性,杀菌效果减少甚至消失.因此在多菌灵的使用方法上也有注明不要与碱性物质混合使用的提示.4.贝壳粉去果蜡实验果蜡是指在水果外表形成的一层保护膜,可以保护水果外皮,增加光泽度,预防水分蒸发,精心整理以保持新鲜度.水果本身分泌的糖醇类物质,属于生物合成的天然物质,这种果蜡对人体完全无害.大局部水果自身分泌果蜡缺乏以保鲜,所以采用人工方法即在水果外表涂抹食用性人工添加剂,这是一种被认可的保鲜方法,有成熟的工艺和方法.有些不良商家为降低本钱,以工业蜡替代食用性蜡,这种蜡对人体相当有害,必须彻底消除才能平安食用.4.1 实验试剂及仪器橙子假设干、贝壳粉、烧杯、放大镜4.2 方法与过程因实验条件所限,难以采用定量实验用定性实验法鉴定.从市场上采购明果假设干.分别用浸泡、搓洗两种方式,加以实验,查看效果.浸泡和搓洗使用验进行测定,显打上果蜡的水添加不同的剂量的贝壳粉剂量相同,浸泡时各剂量均溶于250ml水中0图四去果蜡实验4.3 数据记录清洗方式贝壳粉使用剂量g00.5123.55浸泡15分钟均不明显浸泡40分钟均不明显去除局部去除局部搓洗均较为明显表六：贝壳粉去果蜡4.4 结果与分析由实验结果可知,相同的贝壳粉使用剂量,使用搓洗方式的去果蜡效果