一種果蔬表面農(nóng)殘深度處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種果蔬表面農(nóng)殘深度處理方法。該處理方法包括如下步驟：（1)將果蔬浸泡于水中，利用臭氧微納米氣泡對所述果蔬表面的農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解；(2)利用光催化氧化降解步驟(1)中水中的農(nóng)藥殘留，即實(shí)現(xiàn)對果蔬表面農(nóng)殘的處理。與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明采用微納米臭氧氣泡技術(shù)與光催化技術(shù)協(xié)同處理方法，可有效降解各種果蔬表面農(nóng)殘，避免了單一方法僅對不同農(nóng)藥不同降解程度的缺陷；(2)本發(fā)明是一種綠色凈化方法，不需要添加任何化學(xué)降解試劑，也無有害氣體溢出；(3)由于光催化氧化降解的作用，清洗果蔬的水可以循環(huán)使用，節(jié)約用水，并減少了對環(huán)境的污染。
【專利說明】一種果蔬表面農(nóng)殘深度處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種果蔬表面農(nóng)殘深度處理方法，屬于光催化氧化技術(shù)與臭氧氧化技 術(shù)相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)藥作為人類文明發(fā)展的產(chǎn)物，為人類的糧食產(chǎn)量的提高做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。 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(chǎn)量，減少糧食的損耗，人類在 糧食生產(chǎn)、加工、倉儲、運(yùn)輸過程中大量使用農(nóng)藥，與此同時大量使用農(nóng)藥后產(chǎn)生的環(huán)境危 害也日益嚴(yán)重。這些農(nóng)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(nóng)殘?zhí)幚硎艿绞澜绺鲊钠毡殛P(guān)注。
[0003] 現(xiàn)有的果蔬表面農(nóng)殘的處理方法分三類，即物理方法、化學(xué)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(xué)方法包括氧化（如臭氧、次 氯酸鹽、雙氧水和電化學(xué)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(chǎn)生的酶來降解農(nóng)藥。其中的臭氧法在常規(guī)劑量下可以有效降解多數(shù)農(nóng)藥， 由于果蔬表面的農(nóng)藥殘留成分復(fù)雜，臭氧對有機(jī)氯農(nóng)藥也存在降解效率不高；特別是臭氧 在氧化反應(yīng)有機(jī)磷農(nóng)藥時，會產(chǎn)生比母體毒性更高的氧化形式的農(nóng)藥副產(chǎn)物，只有具有極 強(qiáng)氧化能力的羥基自由基（·〇Η)才能將其降解。由于果蔬表面農(nóng)藥殘留性質(zhì)復(fù)雜，果蔬外 形、大小和表面組織差異甚遠(yuǎn)，單一的方法對農(nóng)藥殘留降解效果不好，運(yùn)用綜合技術(shù)方法進(jìn) 行果蔬深度清潔處理是目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn)方向。目前果蔬農(nóng)藥殘留處理綜合技術(shù)方法 降解效率低及清洗設(shè)備成本高、能耗大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種果蔬表面農(nóng)殘深度處理方法，本發(fā)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(jié)合的協(xié)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(jìn)而增強(qiáng)了果蔬表面農(nóng)殘深度處理效果。
[0005] 本發(fā)明所提供的果蔬表面農(nóng)殘深度清潔處理方法，包括如下步驟：
[0006] (1)將果蔬浸泡于水中，利用臭氧微納米氣泡對所述果蔬表面的農(nóng)藥殘留進(jìn)行降 解；
[0007] (2)利用光催化氧化降解步驟（1)中水中的農(nóng)藥殘留，即實(shí)現(xiàn)對果蔬表面農(nóng)殘的 處理。
[0008] 上述的處理方法中，步驟（1)中的水流經(jīng)活性炭之后再進(jìn)行所述光催化氧化降 解，以除去水中的雜質(zhì)以及經(jīng)臭氧微納米氣泡降解后的農(nóng)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(jìn)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復(fù)合光催化劑、Bi203/Ti0 2復(fù)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復(fù)合光催化劑是由Sn02和Ti0 2并添加其它本領(lǐng)域中常用的助劑制 備得到的；
[0014] 所述Bi203/Ti02復(fù)合光催化劑是由Bi 203和Ti02并添加其它本領(lǐng)域中常用的助劑 制備得到的。
[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(jìn)行，具 體可在254nm的紫外光下進(jìn)行。
[0016] 上述的處理方法中，所述果蔬表面的農(nóng)藥殘留可為高效氯氰菊酯、吡蟲啉、氯氰菊 醋或樂果。
[0017] 本發(fā)明的處理方法中，由于所述微納米氣泡內(nèi)部具有較大的壓力，有利于臭氧的 分解，產(chǎn)生更多的羥基自由基，增強(qiáng)臭氧氧化分解有機(jī)物的能力，提高對水中農(nóng)藥殘留的降 解效率。
[0018] 本發(fā)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(chǎn)生高濃度的羥基 自由基（· 0H)，將溶進(jìn)水中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行進(jìn)一步降解，進(jìn)一步提高了果蔬表面的農(nóng)藥殘 留的清除效率；消除了臭氧在氧化反應(yīng)有機(jī)磷農(nóng)藥時產(chǎn)生的比母體毒性更高氧化形式農(nóng)藥 副產(chǎn)物。
[0019] 經(jīng)過本發(fā)明的深度處理方法，果蔬表面的農(nóng)藥殘留量可降低至0.39mg/kg以下， 清洗率可達(dá)到83%以上，甚至高達(dá)100%，其清洗效率比傳統(tǒng)的微納米臭氧氣泡法的效率 提聞近20%左右。
[0020] 與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] (1)本發(fā)明采用微納米臭氧氣泡技術(shù)與光催化技術(shù)協(xié)同處理方法，可有效降解各 種果蔬表面農(nóng)殘，避免了單一方法僅對不同農(nóng)藥不同降解程度的缺陷；
[0022] (2)本發(fā)明是一種綠色凈化方法，不需要添加任何化學(xué)降解試劑，也無有害氣體溢 出；
[0023] (3)由于光催化氧化降解的作用，清洗果蔬的水可以循環(huán)使用，節(jié)約用水，并減少 了對環(huán)境的污染。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0025] 下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0026] 下述實(shí)施例中的果蔬表面農(nóng)殘深度清潔處理方中，果蔬表面的農(nóng)藥殘留（高效氯 氰菊酯、吡蟲啉和氯氰菊酯）均是依據(jù)NY/T 761-2008蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除 蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定進(jìn)行的。
[0027] 下述實(shí)施例中，清洗率的計算公式為：（農(nóng)藥殘留量-農(nóng)藥剩余量）/農(nóng)藥殘留量。
[0028] 實(shí)施例1、高效氯氰菊酯農(nóng)藥殘余的降解
[0029] (1)將各種果蔬（白菜、黃瓜、韭菜、番茄和蘋果，農(nóng)藥殘留量如表1中所示）浸泡 于水中，利用臭氧微納米氣泡對上述果蔬表面的農(nóng)藥殘留進(jìn)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(jīng)活性炭后，利用光催化氧化降解步驟⑴中水中的農(nóng)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(jīng)本實(shí)施例處理后，各果蔬表面的農(nóng)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(fā)明方法與臭氧微納米氣泡法對高效氯氰菊酯農(nóng)藥殘余的降解效果
[0034]

【權(quán)利要求】
1. 一種果蔬表面農(nóng)殘深度清潔處理方法，包括如下步驟： (1) 將果蔬浸泡于水中，利用臭氧微納米氣泡對所述果蔬表面的農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解； (2) 利用光催化氧化降解步驟（1)中水中的農(nóng)藥殘留，即實(shí)現(xiàn)對果蔬表面農(nóng)殘的處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟（1)中的水流經(jīng)活性炭之后再 進(jìn)行所述光催化氧化降解。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理方法，其特征在于：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(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于：步驟（1)中，所述臭氧微 納米氣泡進(jìn)行降解的時間為15?30分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于：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復(fù)合光 催化劑、Bi20 3/Ti02復(fù)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(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于：步驟（2)中，所述光催化 氧化降解在紫外光光源下進(jìn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于：所述果蔬表面的農(nóng)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(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】繩以健, 沈燦鐸, 陳昌敏 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所