果品农药残留风险评估研究现状与展望

开展果品农药残留风险评估,明确果品农药残留与风险状况,确定需重点关注的农药种类,探明现行最大残留限量的适宜性,从而提出最大残留限量制(修)订建议,对我国果品质量安全管理与农药残留标准的制定和修善具有较高理论价值和实践意义。围绕国内外风险评估研究现状,对近年来国内外果品农药残留风险评估方法和软件进行综述,以期为我国今后系统开展果品农药残留风险评估工作提供有益借鉴和参考。

果品及其制品展青霉素污染的发生、防控与检测

展青霉素是由青霉属、曲霉属、丝衣霉属等真菌产生的一种聚酮类次生代谢产物,广泛存在于果品及其制品中,苹果及其制品是主要污染源,也是人类膳食中展青霉素最主要的来源。展青霉素有各种急性、慢性和细胞水平的危害。国际组织和不少国家均制定了果品及其制品中展青霉素限量。扩展青霉是最主要的产展青霉素真菌,能污染许多种果品及其制品。扩展青霉地域分布甚广,许多国家均分离到了其菌株。作为植物病原菌,扩展青霉往往通过果实上的伤口如受伤部位、害虫为害部位、病菌感染部位,以及果柄、开放的萼筒、皮孔等部位入侵。过熟和长期贮藏的水果更易感染扩展青霉。扩展青霉是一种好寒性霉菌,在0℃生长旺盛。展青霉素生物合成通路约由10步构成,棒曲霉和扩展青霉中展青霉素生物合成基因簇包含相同的15个基因,但两者基因序列差异很大。展青霉素的细胞毒性和遗传毒性归因于其与细胞中亲核物质的高反应活性,主要通过共价键与细胞的亲核物质,特别是与蛋白质和谷胱甘肽的巯基结合,从而发挥毒性、破坏染色体和致突变。在其反应通路中,1个展青霉素分子最多可与3个谷胱甘肽分子反应。采前措施、采后处理和贮藏条件对控制展青霉素污染及其产毒真菌至关重要。使用化学杀菌剂是重要的防控策略,但过度使用杀菌剂会导致抗性菌株出现。使用"低风险杀菌剂"则能降低产生抗药性的风险。生物防治是化学防治的替代方法或补充,可减少甚至避免使用杀菌剂。清洗、分选、整理等加工工艺有助于消减水果制品中的展青霉素污染。液液萃取和固相萃取是果品及其制品中展青霉素的经典提取方法,但液液萃取成本高、耗时、不适于固体样品。近年来,又研究建立了分散液液微萃取、盐析旋涡辅助液液微萃取、基质固相分散萃取、Qu ECh ERS等提取方法。展青霉素通常用配紫外检测器或二极管阵列检测器的液相色谱仪进行定量,采用液相色谱串联质谱、气相色谱串联质谱等仪器进行定性。另外,PCR具有快速、专一的特点,可用于对潜在的产展青霉素真菌进行早期检测。

苹果风味评价指标的筛选研究

【目的】筛选适宜的苹果风味评价指标,为构建苹果风味评价指标体系和苹果风味科学评价奠定基础。【方法】测定132个苹果样品的6项风味指标:用酸度计测定p H,用全糖仪测定可溶性固形物含量,用斐林试剂滴定法测定可溶性糖含量,用指示剂滴定法测定可滴定酸含量,用口尝鉴评法进行风味鉴评,固酸比用可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值表示,糖酸比用可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值表示。利用水平分析、回归分析、聚类分析、因子分析等数理统计分析方法,明确各指标的水平及其分布、指标间的变化趋势和定量关系,筛选出适宜的苹果风味评价指标,并进行苹果风味评价与分类。【结果】(1)苹果品种间p H、可溶性固形物含量和可溶性糖含量差异均较小,变异系数分别为8.5%、10.7%和10.6%,可滴定酸含量、固酸比和糖酸比差异均很大,变异系数分别高达45.1%、64.9%和66.5%,可溶性固形物含量和可溶性糖含量均服从正态分布,概率值P分别达0.6241和0.6298,p H、可滴定酸含量、固酸比和糖酸比均呈偏态分布。(2)p H、固酸比和糖酸比均与可滴定酸含量呈极显著负相关,相关系数分别为-0.8810、-0.8117和-0.8116;p H与固酸比和糖酸比间、可溶性糖含量与可溶性固形物含量间、糖酸比与固酸比均呈极显著正相关,相关系数分别为0.8650、0.8507、0.8794和0.9959。(3)p H与可滴定酸含量存在极显著的对数函数变化趋势,其决定系数R2为0.8522,可溶性固形物含量与可溶性糖含量、糖酸比与固酸比均存在极显著的线性变化趋势,相关系数R分别为0.8793和0.9959;固酸比和糖酸比均与可滴定酸含量存在极显著的幂函数变化趋势,其决定系数R2分别为0.9590和0.9638。(4)研究的6项苹果风味指标中,除可滴定酸含量外,其余5项指标均存在关于其他5项指标的多元线性模型,各方程的决定系数R2均接近或超过0.9,甚至接近1,且拟合精度和预测精度极高,平均拟合误差仅为1.88%—2.74%,平均预测误差仅为1.83%—2.59%,能够用于相应指标的准确预测;可滴定酸含量的回归方程决定系数R2仅为0.8122,且平均预测误差和平均拟合误差均在20%左右,拟合精度与预测精度均较低,不能用于可滴定酸含量的准确预测。(5)确定苹果风味评价指标由可滴定酸含量、可溶性固形物和固酸比(分别代表酸味指标、甜味指标和综合风味指标)构成,利用该3项指标可将132个苹果样品分为甜、酸甜、酸甜适度、甜酸和酸5类。【结论】苹果风味评价指标以可滴定酸含量、可溶性糖含量和固酸比为宜,所筛选出的3项指标可用于苹果风味的科学评价与分类。

苹果中4种常用农药残留及其膳食暴露评估

【目的】对国产苹果中多菌灵、甲基硫菌灵、吡虫啉和灭幼脲4种常用农药残留及其膳食暴露进行评估,明确并量化中国居民食用苹果途径的上述4种常用农药膳食摄入风险水平,为苹果安全生产、消费及质量安全监管提供依据。【方法】基于渤海湾(辽宁、山东、河北)和西北黄土高原(陕西、山西、河南)两大苹果优势主产区采集的282份苹果样品,运用专业风险评估软件@Risk,尝试构建非参数概率评估模型,对中国居民食用苹果途径的农药膳食摄入(暴露)风险进行概率评估。首先对282份苹果样品中上述4种农药残留检测值进行分布拟合,拟合度运用Chi-Squared、Anderson-Darling、Kolmogorov-Smirnov 3种统计方法进行检验,综合考虑3种评估拟合结果,确定最佳拟合分布。STMR、HR取最佳分布拟合值,%ADI和%ARf D分别表示慢性膳食摄入风险和急性膳食摄入风险。【结果】参试的282份苹果样品,255份(占90.4%)苹果样品中检出了农药残留。在检出的4种常用农药中,多菌灵的检出率最高,达到81.9%;其次为甲基硫菌灵和吡虫啉,分别为52.1%和39.0%;灭幼脲的检出率最低,仅为31.2%。绝大多数苹果样品中农药残留量处于较低水平,最大检出浓度为0.9251 mg·kg^(-1)(多菌灵),但仍远低于最大残留限量值3.0 mg·kg^(-1)。样品中4种常用农药残留量均值依次为多菌灵(0.1042 mg·kg^(-1))>灭幼脲(0.0182 mg·kg^(-1))>甲基硫菌灵(0.0082 mg·kg^(-1))>吡虫啉(0.0050 mg·kg^(-1))。样品中4种常用农药残留量离散程度有异,变异系数分别达到232.8%(甲基硫菌灵)、214.8%(吡虫啉)、174.1%(灭幼脲)和136.4%(多菌灵)。282份苹果样品农药残留量分布规律较明显,随着农药残留浓度的升高,样品所占的比例均呈逐渐降低的趋势。27份(占9.6%)苹果样品中未检出上述4种常用农药,198份(占70.2%)苹果样品中检出2种及以上农药残留,19份(占6.7%)苹果样品甚至检出4种农药残留。不同年龄组人群食用苹果途径的上述4种常用农药慢性膳食摄入风险(%ADI)分别为0.2120%—35.1100%(多菌灵)、0.0051%—0.8240%(吡虫啉)、0.0049%—0.1710%(甲基硫菌灵)和0.0004%—0.0152%(灭幼脲);急性膳食摄入风险(%ARf D)分别为0.1940%—16.0500%(多菌灵)和0.0122%—0.9400%(吡虫啉)。幼儿(2—6岁)和儿童(7—13岁)2个年龄组人群由于体重较轻,而苹果摄入量相对较高,膳食摄入风险明显高于其他年龄组人群,为重点监控对象。不同年龄组人群之间,随着年龄的增加,农药膳食摄入风险整体呈逐渐下降趋势;同一年龄组人群,选取的百分位点值越高,农药膳食摄入风险越大。【结论】中国苹果中多菌灵、甲基硫菌灵、吡虫啉和灭幼脲这4种常用农药检出率较高,但所有样品农药残留量均低于最大残留限量。中国居民食用苹果途径的上述4种常用农药慢性和急性膳食摄入风险均很低,幼儿和儿童2个年龄组人群膳食摄入风险明显高于其他年龄组人群,需重点关注。