发酵食品中氨基甲酸酯类农药的微生物降解作用的研究

摘要

氨基甲酸酯类农药广泛应用于我国的农业生产，但由于其不科学的使用引发了农药残留问题，进而导致食品安全隐患。为此，本课题研究了4种氨基甲酸酯类农药（涕灭威、异丙威、仲丁威和呋喃丹）在培养基中的降解情况，同时进一步研究了4种发酵食品中氨基甲酸酯类农药的降解动力学以及农药对微生物生长的影响，为食品加工中氨基甲酸酯类农药残留的分析和控制提供理论依据。研究内容包括：利用液液萃取结合气相色谱法测定原料乳中氨基甲酸酯类农药的热降解情况，并计算其降解动力学常数，研究加热对农药的降解情况；研究MRS培养基和PDB培养基中乳酸菌和霉菌对氨基甲酸酯类农药的降解情况，并利用平板菌落计数和干重法测量农药对菌落生长的影响；实验室模拟发酵乳、米酒、干酪和面团等食品发酵过程中4种氨基甲酸酯类农药残留水平的变化情况，揭示发酵过程中氨基甲酸酯类农药的降解情况。同时根据计算出的农药降解动力学参数，评估氨基甲酸酯类农药在不同的食品基质、微生物作用和发酵过程对发酵食品的安全性影响。
　　本研究主要内容包括：⑴采用液液萃取法检测样品中氨基甲酸酯类农药的残留，并结合气相色谱法检测涕灭威、异丙威、仲丁威和呋喃丹。此方法的检出限是0.006-0.01 mg·kg-1，相关系数≥0.996，4种氨基甲酸酯类农药在不同食品基质中的添加回收率都在70％-120％之间，测量结果的标准偏差≤5.8％。前处理方法简单，气相色谱分析在22 min内即可完成。⑵在63、72和90℃下研究氨基甲酸酯类农药在原料乳中的热降解情况。63℃四种氨基甲酸酯类农药的半衰期在6.08-9.55 h，72℃时则缩短至5.59-6.39 h之间，90℃的半衰期是4.99-5.72 h，这说明4种氨基甲酸酯类农药的残留水平随着加热时间的延长呈现下降趋势，且温度的升高促进了农药的降解。在加热情况下，4种氨基甲酸酯类农药的动力学常数是呋哺丹＞仲丁威＞异丙威＞涕灭威，其降解动力学常数并未随着温度增加而变化。这说明呋喃丹对于温度不敏感，结构稳定性好，而仲丁威和异丙威次之，涕灭威对温度最为敏感。⑶研究乳酸菌和霉菌在培养基中对氨基甲酸酯类农药的降解情况，以及农药对微生物的生长促进情况。结果表明乳酸菌在MRS培养基中对4种氨基甲酸酯类农药的降解率可达到6.06％-20.95％，乳酸菌的生长则有明显的延滞期;霉菌在PDB培养基中对农药的降解率可达到52.44％-69.48％，农药对于白地霉的生长存在长期的抑制作用，对娄底青霉的生长则有明显的促进作用。这表明乳酸菌和霉菌对氨基甲酸酯类农药的降解有促进作用，添加的农药对除白地霉之外的微生物的生长有促进作用。⑷不同微生物发酵过程中都对氨基甲酸酯类农药有降解作用。实验室模拟制作发酵乳、米酒、干酪和面团的制作，4种氨基甲酸酯类农药的降解率有明显的提高。和对照组相比，添加乳酸菌、根霉、干酪霉菌和酵母菌的发酵产品中氨基甲酸酯类农药的降解动力学常数都有提高，半衰期都缩短。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 我国农药的使用情况

1．2 农产品中农药残留概况

1．2．1 国内农产品中农药残留现状

1．2．2 国外农产品中农药残留现状

1．3 氨基甲酸酯类农药

1．3．1 氨基甲酸酯类农药的作用机理及危害

1．3．2 前处理方法

1．3．3 氨基甲酸酯类农药检测现状

1．4 降低氨基甲酸酯类农药残留的研究现状

1．4．1 物理法降低氨基甲酸酯类农药残留

1．4．2 化学法降低氨基甲酸酯类农药残留

1．4．3 生物法降解氨基甲酸酯类农药残留

1．5 研究的目的意义

1．6 研究的主要内容

1．7 研究的创新点

2 材料与方法

2．1 材料

2．2 主要仪器与设备

2．3 研究工作的技术路线

2．4 试验方法

2．4．1 气相色谱条件

2．4．2 标准溶液的配制

2．4．3 原料乳的热处理

2．4．4 培养基中氨基甲酸酯类农药的降解

2．4．5 发酵乳发酵试验

2．4．6 米酒发酵试验

2．4．7 霉菌干酪发酵试验

2．4．8 面团发酵试验

2．4．9 数据统计分析

3 结果与分析

3．1 氨基甲酸酯类农药的气谱条件分析

3．2 方法学验证

3．2．1 标准曲线和定量限

3．2．2 回收率

3．3 原料乳中氨基甲酸酯类农药的热降解

3．4 培养基中氨基甲酸酯类农药的降解

3．4．1 MRS培养基中氨基甲酸酯类农药的降解情况

3．4．2 PDB培养基中氨基甲酸酯类农药的降解情况

3．5 发酵乳后熟中氨基甲酸酯类农药的降解

3．5．1 发酵乳后熟中氨基甲酸酯类农药的降解情况

3．5．2 发酵乳后熟中乳酸菌的菌数测定

3．5．3 发酵乳后熟中氨基甲酸酯类农药降解的动力学参数

3．6 米酒中氨基甲酸酯类农药的降解

3．6．1 米酒中氨基甲酸酯类农药的降解情况

3．6．2 米酒中氨基甲酸酯类农药降解的动力学参数

3．7 干酪中氨基甲酸酯类农药的降解

3．7．1 干酪中氨基甲酸酯类农药的降解情况

3．7．2 霉菌干酪中霉菌的菌数测定

3．7．3 干酪中氨基甲酸酯类农药降解的动力学参数

3．8 面团中氨基甲酸酯类农药的降解

3．8．1 面团中氨基甲酸酯类农药的降解情况

3．8．2 面团中氨基甲酸酯类农药降解的动力学参数

4 讨论

4．1 一级动力学反应模型

4．2 不同温度条件下对原料乳中氨基甲酸酯类农药降解的影响

4．3 氨基甲酸酯类农药微生物降解作用的研究

4．4 氨基甲酸酯类农药对微生物生长的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文