一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法
2023-12-03 13:58:31
一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法
【專利摘要】本發明涉及食品安全【技術領域】，具體公開了一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法。該方法為將茶飲料用孔徑為0.10~0.80μm的微濾膜過濾，即可除去茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留；所述的微濾膜的材質為混合纖維素酯。本方法簡便易行，成本低廉，可專一、高效地去除茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留且對茶飲料的風味及茶飲料中的生物鹼、茶多酚等功能成分無顯著影響。
【專利說明】一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及食品安全【技術領域】，更具體地，涉及一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法。
【背景技術】
[0002]茶葉中除有蛋白質、胺基酸和碳水化合物等營養成分外，還富含具有抗氧化、防衰老、防癌抗癌等功能的多種次生代謝活性成分，如茶多酚、茶氨酸、生物鹼和茶多糖等，故此茶被譽為「大自然賜予人類的天然保健飲料」。作為茶葉的深加工產品——茶飲料富含茶多酚、咖啡鹼和茶氨酸等多種功能成分，兼具清涼解渴的特點而備受消費者青睞。2011年全國茶飲料產量已接近1200萬噸，佔軟飲料總產量的10%，成為軟飲料市場上的生力軍。在現代茶樹種植中，農藥的使用控制了病蟲害的發生，對於茶葉產量的提高和質量的保證均起到了積極作用。但是，在當前的農業生產管理水平較低且監管力度不足的情況下，農藥的超標使用或者安全使用間隔期控制不當等問題普遍存在，致使茶葉中農藥殘留超標現象時有發生。研究表明，茶葉中除存在脂溶性農藥殘留外，水溶性農藥的殘留問題也普遍存在。特別是以吡蟲啉和啶蟲脒為代表的水溶性農藥因溶解度高而容易向茶湯遷移進而進入茶飲料中，造成茶飲料中水溶性農藥殘留嚴重。多項研究表明，吡蟲啉和啶蟲脒具有細胞毒性，且二者均對人體外周血淋巴細胞遺傳物質有損傷作用；此外，吡蟲啉還具有一定的神經毒性。因此，尋求去除茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留對於保障食品安全、保護消費者健康具有重要意義。
[0003]目前，去除食品中農藥殘留的方法有很多種，例如，雙氧水降解法、臭氧降解法、微生物或酶降解法等。但由於食品對感官品質和安全性的特殊要求，微生物或酶法僅限於食品原料預處理環節使用，不能直接添加於液態食品中。而具有強氧化性的臭氧、雙氧水等易氧化茶多酚等抗氧化物質，進而造成茶飲料功能成分的減少。因此，上述方法均不適於去除茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留。
[0004]膜技術是利用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法。由於該技術具有高效、過程基本無相變、可在常溫下進行、工藝簡單、操作方便、易於放大等優點，已被廣泛地應用於食品加工領域。目前，膜處理技術在茶葉深加工中的應用主要集中于澄清、分離、濃縮、除菌等方面。但膜技術應用於去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的研究在國內外尚未見報導。
由於茶飲料中含有茶多酚、茶氨酸、咖啡鹼、可可鹼、茶鹼等多種功能成分，是一個複雜的化學體系。批蟲啉和啶蟲脒的分子量分別為255和222，這與茶飲料中的功能成分的分子量相似，甚至更小。利用一般的膜處理技術去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的同時，容易把茶飲料中的功能成分一併除去，嚴重影響茶飲料的品質和保健功效。利用膜處理技術特異性去除吡蟲啉和啶蟲脒而使得茶飲料中的功能成分損失較少或者不損失，在技術上有待進一步改進。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是，為了克服現有膜技術處理茶飲料的上述不足，提供一種能特異性去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法。
[0006]本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以解決:
一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法，該方法為，將茶飲料用孔徑為
0.10-θ.80 μ m的微濾膜過濾，即可除去茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留；所述的微濾膜的材質為混合纖維素酯。
[0007]現有技術中一般採用納濾膜去除汙水中的農藥殘留，但是運用一般的納濾膜去除茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留時，易將茶飲料中的功能成分一起除去，對於特定的能夠去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留而不去除茶飲料中的功能成分，利用現有技術的納濾技術根本不可能實現。對此，發明人通過對濾膜材質及濾膜孔徑大小的大量實驗摸索，發現選用材質為混合纖維素酯(型號)的微濾膜，孔徑控制在0.10-0.80 μ m時，能特定、高效的除去茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留，而不影響茶飲料中的有效成分。
[0008]作為一種優選方案，所述微濾膜的孔徑為0.10-0.45 μ m。
[0009]作為一種最優選方案，所述微濾膜的孔徑為0.22 μ m。
[0010]作為一種優選方案，所述茶飲料是將茶葉和水以茶水比為1:10(Tl: 300沏得，然後過濾所得；
所述的茶水比是指茶葉和水的質量體積比。
[0011]作為一種優選方案，所述的茶水比為1:200。
[0012]作為一種優選方案，上述去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法採用膜處理設備進行實現，膜處理設備的操作方法為:向膜處理設備中加入茶飲料；設定膜處理壓力；啟動膜處理裝置進行過濾；即可除去茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留。
[0013]作為一種優選方案，所述的膜處理壓力為0.01-0.02MPa。
[0014]本發明具有如下有益效果:
(1)通過本發明的方法，一方面能夠有效的去除茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留，提高產品的品質；另一方面，能夠減少農藥殘留對消費者健康的危害，保證食品安全。
[0015] (2)從可行性來看，本發明所涉及的膜技術在食品行業的部分應用已經實現工業化，因此，具有較高的可行性和推廣價值。
[0016](3)本發明能夠顯著去除茶飲料中的吡蟲啉和啶蟲脒殘留，同時茶飲料中的有效成分幾乎沒有除去，不影響茶飲料的功能成分和感官品質。該技術可以在其他液體飲料的生產中進行推廣，應用生產後能夠顯著提高產品的品質，具有良好的應用前景。
[0017](4)在正常的情況下，孔徑為0.10-0.80 μ m的膜是不能通過過濾去除吡蟲啉和啶蟲脒，但是本發明卻發現材質為混合纖維素酯的微濾膜卻可以過濾去除吡蟲啉和啶蟲脒，同時，可以讓茶飲料的有效成分有效通過，經過 申請人:的研究發現，原因可能是在混合纖維素酯這種特定的材料上。
【具體實施方式】
[0018]以下結合具體實施例來進一步解釋本發明，但實施例對本發明不做任何形式的限定。
[0019]實施例1去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.22 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:200的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.0lMPa ;啟動膜處理裝置進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-ct/c0)*ioo%。
[0020]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0021]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:91.7%、91.7%。說明在0.0lMPa壓力條件下，1:200茶水比的茶飲料通過0.22 μ m的膜處理後，吡蟲啉、啶蟲脒的殘留量分別降低了 91.7%、91.7%。
[0022]實施例2去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.22 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:150的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.0lMPa ;啟動膜處理設備進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-ct/c0)*ioo%。
[0023]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0024]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:85.6%,85.7%。說明在0.0lMPa壓力條件下，1:150茶水比的茶飲料通過0.22 μ m的膜處理後，吡蟲啉、啶蟲脒的殘留量分別降低了 85.6%, 85.7%ο
[0025]實施例3去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.22 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:100的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.0lMPa ;啟動膜處理設備進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-Ct/CQ)*100%。
[0026]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0027]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:80.4%,79.2%。說明在0.02MPa壓力條件下，1:100茶水比的茶飲料通過0.22 μ m的膜處理後，吡蟲啉、啶蟲脒的殘留量分別降低了 80.4%, 79.2%ο
[0028]實施例4去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.22 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:100的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.02MPa ;啟動膜處理設備進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-Ct/CQ)*100%。
[0029]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0030]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:68.1%、68.0%。說明在0.02MPa壓力條件下，1:100茶水比的茶飲料通過0.22 μ m的膜處理後，吡蟲啉、啶蟲脒的殘留量分別降低了 68.1%、68.0%。
[0031]實施例5去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.10 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:100的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.01MPa ;啟動膜處理設備進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-ct/c0)*ioo%。
[0032]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0033]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:36.0%、37.0%。說明在0.01MPa壓力條件下，1:100茶水比的茶飲料通過0.10 μ m的膜處理後，其中的吡蟲啉、啶蟲脒的分別降低了 36.0%、37.0%。
[0034]實施例6去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.45 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:100的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.01MPa ;啟動膜處理設備進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和 啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-ct/c0)*ioo%。
[0035]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0036]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:28.5%,32.6%。說明在0.01MPa壓力條件下，1:100茶水比的茶飲料通過0.45 μ m的膜處理後，吡蟲啉、啶蟲脒的殘留量分別降低了 28.5%, 32.6%ο
[0037]實施例7去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的加工方法，包括以下步驟:
膜處理設備中採用材質為混合纖維素酯、膜孔徑為0.80 μ m的微濾膜；向膜處理設備中加茶水比為1:100的待處理茶飲料；設定膜處理壓力為0.01MPa ;啟動膜處理設備進行膜處理(過濾)；得到處理後的茶飲料。採用高效液相色譜一二極體陣列檢測器檢測膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。去除效果以去除率(％)來表示:
去除率=(1-ct/c0)*ioo%。
[0038]其中Ctl和Ct分別表示膜處理前後，茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒的濃度。
[0039]經計算，得到吡蟲啉、啶蟲脒的去除率分別為:22.0%、20.9%。說明在0.01MPa壓力條件下，1:100茶水比的茶飲料通過0.80 μ m的膜處理後，吡蟲啉、啶蟲脒的殘留量分別降低了 22.0%、20.9%ο
[0040]實施例8 有效成分的保留
將實施例3膜處理後的茶飲料進行各功能成分的保留率測定，結果如表1所示:
表1膜處理對茶飲料中功能成分的影響
【權利要求】
1.一種去除茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留的方法，其特徵在於，將茶飲料用微濾膜過濾，即可除去茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留；所述的微濾膜的材質為混合纖維素酯。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述微濾膜的孔徑為0.10^0.SOym0
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述微濾膜的孔徑為0.22 μ m。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述茶飲料是將茶葉和水以茶水比為1:100^1:300製備得到。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述的茶水比為1:200。
6.根據權利要求f5任一項所述的方法，其特徵在於，採用膜處理設備進行實現，膜處理設備的操作方法為:向膜 處理設備中加入茶飲料；設定膜 處理壓力；啟動膜處理裝置進行過濾；即可除去茶飲料中吡蟲啉和啶蟲脒殘留。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述的膜處理壓力為0.01~0.02MPa。
【文檔編號】A23F3/20GK103478337SQ201310414241
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】張媛媛, 李斌, 陳忠正, 路海燕, 殷桃, 林曉蓉 申請人:華南農業大學