一種果蔬表面農殘深度處理方法
2023-05-02 04:09:11 1
一種果蔬表面農殘深度處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種果蔬表面農殘深度處理方法。該處理方法包括如下步驟：（1)將果蔬浸泡於水中，利用臭氧微納米氣泡對所述果蔬表面的農藥殘留進行降解；(2)利用光催化氧化降解步驟(1)中水中的農藥殘留，即實現對果蔬表面農殘的處理。與現有方法相比，本發明具有以下優點：(1)本發明採用微納米臭氧氣泡技術與光催化技術協同處理方法，可有效降解各種果蔬表面農殘，避免了單一方法僅對不同農藥不同降解程度的缺陷；(2)本發明是一種綠色淨化方法，不需要添加任何化學降解試劑，也無有害氣體溢出；(3)由於光催化氧化降解的作用，清洗果蔬的水可以循環使用，節約用水，並減少了對環境的汙染。
【專利說明】一種果蔬表面農殘深度處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種果蔬表面農殘深度處理方法，屬於光催化氧化技術與臭氧氧化技 術相關【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 農藥作為人類文明發展的產物，為人類的糧食產量的提高做出不可磨滅的貢獻。 隨著人口的增加，人類對糧食的需求越來越大，為追求糧食產量，減少糧食的損耗，人類在 糧食生產、加工、倉儲、運輸過程中大量使用農藥，與此同時大量使用農藥後產生的環境危 害也日益嚴重。這些農藥殘留通過食物鏈的作用，在人體累積而引起致畸、致癌、致突變等 危害，因此果蔬表面的農殘處理受到世界各國的普遍關注。
[0003] 現有的果蔬表面農殘的處理方法分三類，即物理方法、化學方法和生物方法。物 理方法包括水力清洗、吸附、去皮以及超聲波處理等方法；化學方法包括氧化（如臭氧、次 氯酸鹽、雙氧水和電化學等氧化）、光降解和水解等方法；生物方法是利用微生物的生命活 動以及微生物產生的酶來降解農藥。其中的臭氧法在常規劑量下可以有效降解多數農藥， 由於果蔬表面的農藥殘留成分複雜，臭氧對有機氯農藥也存在降解效率不高；特別是臭氧 在氧化反應有機磷農藥時，會產生比母體毒性更高的氧化形式的農藥副產物，只有具有極 強氧化能力的羥基自由基（·〇Η)才能將其降解。由於果蔬表面農藥殘留性質複雜，果蔬外 形、大小和表面組織差異甚遠，單一的方法對農藥殘留降解效果不好，運用綜合技術方法進 行果蔬深度清潔處理是目前國內外研究的重點方向。目前果蔬農藥殘留處理綜合技術方法 降解效率低及清洗設備成本高、能耗大。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種果蔬表面農殘深度處理方法，本發明處理方法為一種微 納米臭氧氣泡方法和光催化氧化方法相結合的協同處理方法，提高了羥基自由基（·〇Η)濃 度，加快了臭氧分解速度，進而增強了果蔬表面農殘深度處理效果。
[0005] 本發明所提供的果蔬表面農殘深度清潔處理方法，包括如下步驟：
[0006] (1)將果蔬浸泡於水中，利用臭氧微納米氣泡對所述果蔬表面的農藥殘留進行降 解；
[0007] (2)利用光催化氧化降解步驟（1)中水中的農藥殘留，即實現對果蔬表面農殘的 處理。
[0008] 上述的處理方法中，步驟（1)中的水流經活性炭之後再進行所述光催化氧化降 解，以除去水中的雜質以及經臭氧微納米氣泡降解後的農藥殘留。
[0009] 上述的處理方法中，步驟（1)中，所述臭氧微納米氣泡在水中的濃度可為0. 5mg/ L ?1. 5mg/L，具體可為 1. Omg/L。
[0010] 上述的處理方法中，步驟（1)中，所述臭氧微納米氣泡進行降解的時間可為10? 30分鐘，具體可為20分鐘。
[0011] 上述的處理方法中，步驟（2)中，所述光催化氧化降解的催化劑為銳鈦礦型納米 Ti02、ZnO、Sn02、Bi203、金紅石型Ti0 2、Sn02/Ti02複合光催化劑、Bi203/Ti0 2複合光催化劑或 鈀摻雜的Ti02光催化劑；
[0012] 所述Bi203的晶型為α型、β型、Y型或δ型。
[0013] 所述Sn02/Ti02複合光催化劑是由Sn02和Ti0 2並添加其它本領域中常用的助劑制 備得到的；
[0014] 所述Bi203/Ti02複合光催化劑是由Bi 203和Ti02並添加其它本領域中常用的助劑 製備得到的。
[0015] 上述的處理方法中，步驟（2)中，所述光催化氧化降解可在紫外光光源下進行，具 體可在254nm的紫外光下進行。
[0016] 上述的處理方法中，所述果蔬表面的農藥殘留可為高效氯氰菊酯、吡蟲啉、氯氰菊 醋或樂果。
[0017] 本發明的處理方法中，由於所述微納米氣泡內部具有較大的壓力，有利於臭氧的 分解，產生更多的羥基自由基，增強臭氧氧化分解有機物的能力，提高對水中農藥殘留的降 解效率。
[0018] 本發明處理方法中的光催化氧化降解在光照條件下能夠有效產生高濃度的羥基 自由基（· 0H)，將溶進水中的農藥殘留進行進一步降解，進一步提高了果蔬表面的農藥殘 留的清除效率；消除了臭氧在氧化反應有機磷農藥時產生的比母體毒性更高氧化形式農藥 副產物。
[0019] 經過本發明的深度處理方法，果蔬表面的農藥殘留量可降低至0.39mg/kg以下， 清洗率可達到83%以上，甚至高達100%，其清洗效率比傳統的微納米臭氧氣泡法的效率 提聞近20%左右。
[0020] 與現有方法相比，本發明具有以下優點：
[0021] (1)本發明採用微納米臭氧氣泡技術與光催化技術協同處理方法，可有效降解各 種果蔬表面農殘，避免了單一方法僅對不同農藥不同降解程度的缺陷；
[0022] (2)本發明是一種綠色淨化方法，不需要添加任何化學降解試劑，也無有害氣體溢 出；
[0023] (3)由於光催化氧化降解的作用，清洗果蔬的水可以循環使用，節約用水，並減少 了對環境的汙染。
【具體實施方式】
[0024] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0025] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0026] 下述實施例中的果蔬表面農殘深度清潔處理方中，果蔬表面的農藥殘留（高效氯 氰菊酯、吡蟲啉和氯氰菊酯）均是依據NY/T 761-2008蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除 蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定進行的。
[0027] 下述實施例中，清洗率的計算公式為：（農藥殘留量-農藥剩餘量）/農藥殘留量。
[0028] 實施例1、高效氯氰菊酯農藥殘餘的降解
[0029] (1)將各種果蔬（白菜、黃瓜、韭菜、番茄和蘋果，農藥殘留量如表1中所示）浸泡 於水中，利用臭氧微納米氣泡對上述果蔬表面的農藥殘留進行降解。控制臭氧微納米氣泡 在水中的濃度為1. 〇mg/L，處理時間20分鐘。
[0030] (2)將步驟⑴中的水流經活性炭後，利用光催化氧化降解步驟⑴中水中的農藥 殘留，其中，光催化劑為銳鈦礦型納米二氧化鈦，光源為254nm的紫外燈。
[0031] 經本實施例處理後，各果蔬表面的農藥殘留量以及清洗率如表1中所示。
[0032] 利用臭氧微納米氣泡處理上述各種果蔬（條件與步驟（1)相同）的效果如表1中 所示。
[0033] 表1本發明方法與臭氧微納米氣泡法對高效氯氰菊酯農藥殘餘的降解效果
[0034]
【權利要求】
1. 一種果蔬表面農殘深度清潔處理方法，包括如下步驟： (1) 將果蔬浸泡於水中，利用臭氧微納米氣泡對所述果蔬表面的農藥殘留進行降解； (2) 利用光催化氧化降解步驟（1)中水中的農藥殘留，即實現對果蔬表面農殘的處理。
2. 根據權利要求1所述的處理方法，其特徵在於：步驟（1)中的水流經活性炭之後再 進行所述光催化氧化降解。
3. 根據權利要求1或2所述的處理方法，其特徵在於：步驟（1)中，所述臭氧微納米氣 泡在水中的濃度可為0· 5mg/L?1. 5mg/L。
4. 根據權利要求1-3中任一項所述的處理方法，其特徵在於：步驟（1)中，所述臭氧微 納米氣泡進行降解的時間為15?30分鐘。
5. 根據權利要求1-4中任一項所述的處理方法，其特徵在於：步驟（2)中，所述光催化 氧化降解的催化劑為銳鈦礦型納米Ti0 2、ZnO、Sn02、Bi203、金紅石型Ti0 2、Sn02/Ti02複合光 催化劑、Bi20 3/Ti02複合光催化劑或鈀摻雜的Ti02光催化劑； 所述Bi203的晶型為α型、β型、γ型或δ型。
6. 根據權利要求1-5中任一項所述的處理方法，其特徵在於：步驟（2)中，所述光催化 氧化降解在紫外光光源下進行。
7. 根據權利要求1-5中任一項所述的處理方法，其特徵在於：所述果蔬表面的農藥殘 留為高效氯氰菊酯、吡蟲啉、氯氰菊酯或樂果。
【文檔編號】A23L1/015GK104206937SQ201410418157
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】繩以健, 沈燦鐸, 陳昌敏 申請人:中國人民解放軍總後勤部軍需裝備研究所