一种利用微波降解农药残留的方法与流程

文档序号:18730250发布日期:2019-09-21 00:24阅读:1043来源:国知局

本发明属于农药残留降解领域,具体涉及一种利用微波降解农药残留的方法。



背景技术:

我国是水果和蔬菜生产、消费和贸易大国,我国的水果和蔬菜种植面积广阔,年产量高。但由于地理气候环境条件复杂,水果和蔬菜的种类繁多,病虫害频繁发生,为了防止病虫害,保证水果和蔬菜的较优品质和较高产量,大量的化学农药被应用于农业生产,由此也带来了水果和蔬菜中农药残留的影响,引发一系列食品安全事件。

中国专利CN00113357.8公开了一种农药残留降解剂,由稀土、腐植酸盐、维生素C、芸苔素4种有效物质中任意2种或2种以上成分组成,各成分之间的配比为稀土与腐植酸盐之比为1∶0.1-10,腐植酸盐与维生素C之比为1∶0.01-10,维生素C与芸苔素之比为1∶0.000001-0.01,在农药施用24小时后再使用该降解剂,不影响农药药效,并能降低果实类农产品的农药残留量,但其降解效果不高,为50%。专利CN201510918894.7公开了一种降解水果或非叶类蔬菜中残留农药同时保鲜的方法,将新鲜水果或非叶类蔬菜浸泡于温度为25℃~37.5℃的A液中,取出后处理水果或非叶类蔬菜表面水分,再依次用B液、C液进行喷洒附着,最后密封冷藏储存;所述A液,以质量分数计,包括0.1%~0.3%的生物降解酶,8%~15%的植物甘油,余量为水;所述B液为二氧化氯试剂;所述C液,以质量分数计,包括0.5%~2%的黄原胶,0.5%~2%的柠檬酸,余量为水,该工艺复杂,且所用材料多。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明公开了一种利用微波降解农药残留的方法,该方法主要利用微波对水果或非叶类蔬菜中的农药残留进行降解,同时还可结合微电解和紫外照射技术,对农药残留降解更加彻底,降解效率可高达93%。

本发明的技术方案如下:

一种利用微波降解农药残留的方法,其包括以下步骤:

(1)将采摘的新鲜水果或非叶类蔬菜洗涤除去表面污垢,晾干;

(2)将洗干净的水果或非叶类蔬菜通过进料传送带进入微波降解通道中,进料传送带的速度为0.05-0.2m/s;

所述微波降解通道上方安装有微波发射天线;

(3)水果或非叶类蔬菜开始进入微波降解通道后,启动微波;其中微波频率为890-2500MHz,微波功率为500W-1200W,微波采用间歇处理,微波作用时间为10-30s,停顿时间为3-8s,重复微波操作;

(4)水果或非叶类蔬菜通过微波降解通道后,将水果或非叶类蔬菜输送至微电解池中,浸泡在微电解液中,启动微电解,微电解强度为0.5-2V/cm,功率为100-500W,微电解时间为5-20min;

(5)微电解结束后,将水果或非叶类蔬菜输送至清洗槽中清洗,即可获得降解农药残留后的水果或非叶类蔬菜。

作为本发明的进一步说明:所述微波降解通道内微波发射天线的水平安装间隔距离为60-100cm,微波降解通道入口和出口处安装有遮光窗帘。

作为本发明的进一步说明:所述微波降解通道的长度为20-30m。

作为本发明的进一步说明:所述进料传送带的速度为0.1m/s。

作为本发明的进一步说明:步骤(3)中,微波频率为915MHz,微波功率为850W,微波采用间歇处理,微波作用时间为15s,停顿时间为5s,重复微波操作。

作为本发明的进一步说明:所述微电解液为氯化钠溶液,质量分数为5-15%。

作为本发明的进一步说明:步骤(4)中,微电解强度为1.5V/cm,功率为300W,微电解时间为15min。

作为本发明的进一步说明:步骤(4)中,启动微电解时往微电解池中进行曝气,控制曝气量为10-50L/m3·min,电解液溶氧量为0.5-1mg/L。

作为本发明的进一步说明:所述微波降解通道内还安装有波长200-280nm、功率80-200W的紫外灯,微波降解时同时,紫外灯开启。

作为本发明的进一步说明:步骤(3)中,启动微波后控制微波降解通道内的温度为40-45℃。

本发明的技术原理:

在许多农作物中,农药经过长时间的停留,能渗入表皮内形成残留,难以直接用清水清洗干净,微波可降解水果或非叶类蔬菜中的农药残留。微波为一种频率300MHz-300GHz的电磁波,具有穿透性、选择性加热和非热特性,其对物质进行降解的原理主要是微波使目标成分分子高速旋转,产生强烈的振荡作用并削弱其某些化学键直至断裂,从而达到降解目的。研究表明,其对农药残留具有很好的降解效果,通过微波处理,能将水果或非叶类蔬菜表面及表皮内的残留农药降解,减少水果或非叶类蔬菜中的含量。微电解法又称内电解法、铁还原法、铁碳法等,该方法利用铁屑和颗粒碳组分构成微小原电池的正极和负极,以充入的水为电解质溶液,发生氧化-还原反应。在水果或非叶类蔬菜中,经过微波的降解,农药大分子降解成为小分子,一部分可能还残留在水果或非叶类蔬菜内,没有渗出,而微电解技术能破坏水果或非叶类蔬菜中农药大分子化合物,促进水果或非叶类蔬菜中农药的降解,使农药降解更加彻底,亦方便后续的清洗。

本发明的有益效果:

(1)本发明中水果或非叶类蔬菜农药的降解率为84-93%,能有效降解水果或非叶类蔬菜中的农药残留农药;

(2)微波和微电解处理的穿透性好,对水果或非叶类蔬菜内部难以去除的农药残留亦有很好的降解效果;

(3)无化学试剂残留,处理后的水果或非叶类蔬菜可直接上市,或储存加工。

(4)本发明的处理还可以对水果或非叶类蔬菜进行一定程度的灭菌杀虫,延长产品的保鲜期和储存期。

(5)本发明成本低,效率高,反应条件好控制,易于推广使用。

具体实施方式

实施例1:

一种利用微波降解农药残留的方法,其包括以下步骤:

(1)将采摘的新鲜水果或非叶类蔬菜洗涤除去表面污垢,晾干;

(2)将洗干净的水果或非叶类蔬菜通过进料传送带进入长度为25m微波降解通道中,进料传送带的速度为0.1m/s;

所述微波降解通道上方安装有微波发射天线,水平安装间隔距离为70cm,微波降解通道入口和出口处安装有遮光窗帘;

(3)水果或非叶类蔬菜开始进入微波降解通道后,启动微波;其中微波频率为915MHz,微波功率为850W,微波采用间歇处理,微波作用时间为15s,停顿时间为5s,重复微波操作,控制微波降解通道内的温度为40℃;微波降解通道内还安装有波长260nm、功率150W的紫外灯,微波降解时同时,紫外灯开启;

(4)水果或非叶类蔬菜通过微波降解通道后,将水果或非叶类蔬菜输送至微电解池中,浸泡在质量分数为10%的氯化钠微电解液中,启动微电解,微电解强度为1.5V/cm,功率为300W,微电解时间为15min,微电解时往微电解池中进行曝气,控制曝气量为35L/m3·min,电解液溶氧量为0.8mg/L;

(5)微电解结束后,将水果或非叶类蔬菜输送至清洗槽中清洗,即可获得降解农药残留后的水果或非叶类蔬菜。

实施例2:

(1)将采摘的新鲜水果或非叶类蔬菜洗涤除去表面污垢,晾干;

(2)将洗干净的水果或非叶类蔬菜通过进料传送带进入长度为20m微波降解通道中,进料传送带的速度为0.05m/s;

所述微波降解通道上方安装有微波发射天线,水平安装间隔距离为60cm,微波降解通道入口和出口处安装有遮光窗帘;

(3)水果或非叶类蔬菜开始进入微波降解通道后,启动微波;其中微波频率为2450MHz,微波功率为1200W,微波采用间歇处理,微波作用时间为10s,停顿时间为3s,重复微波操作,控制微波降解通道内的温度为45℃;微波降解通道内还安装有波长280nm、功率200W的紫外灯,微波降解时同时,紫外灯开启;

(4)水果或非叶类蔬菜通过微波降解通道后,将水果或非叶类蔬菜输送至微电解池中,浸泡在质量分数为8%的氯化钠微电解液中,启动微电解,微电解强度为2V/cm,功率为500W,微电解时间为15min,微电解时往微电解池中进行曝气,控制曝气量为50L/m3·min,电解液溶氧量为1mg/L;

(5)微电解结束后,将水果或非叶类蔬菜输送至清洗槽中清洗,即可获得降解农药残留后的水果或非叶类蔬菜。

实施例3:

一种利用微波降解农药残留的方法,其包括以下步骤:

(1)将采摘的新鲜水果或非叶类蔬菜洗涤除去表面污垢,晾干;

(2)将洗干净的水果或非叶类蔬菜通过进料传送带进入长度为30m微波降解通道中,进料传送带的速度为0.2m/s;

所述微波降解通道上方安装有微波发射天线,水平安装间隔距离为100cm,微波降解通道入口和出口处安装有遮光窗帘;

(3)水果或非叶类蔬菜开始进入微波降解通道后,启动微波;其中微波频率为915MHz,微波功率为900W,微波采用间歇处理,微波作用时间为30s,停顿时间为8s,重复微波操作,控制微波降解通道内的温度为42℃;微波降解通道内还安装有波长200nm、功率80W的紫外灯,微波降解时同时,紫外灯开启;

(4)水果或非叶类蔬菜通过微波降解通道后,将水果或非叶类蔬菜输送至微电解池中,浸泡在质量分数为12%的氯化钠微电解液中,启动微电解,微电解强度为0.5V/cm,功率为100W,微电解时间为20min,微电解时往微电解池中进行曝气,控制曝气量为10L/m3·min,电解液溶氧量为0.5mg/L;

(5)微电解结束后,将水果或非叶类蔬菜输送至清洗槽中清洗,即可获得降解农药残留后的水果或非叶类蔬菜。

实施例4:

一种利用微波降解农药残留的方法,其包括以下步骤:

(1)将采摘的新鲜水果或非叶类蔬菜洗涤除去表面污垢,晾干;

(2)将洗干净的水果或非叶类蔬菜通过进料传送带进入长度为28m微波降解通道中,进料传送带的速度为0.15m/s;

所述微波降解通道上方安装有微波发射天线,水平安装间隔距离为90cm,微波降解通道入口和出口处安装有遮光窗帘;

(3)水果或非叶类蔬菜开始进入微波降解通道后,启动微波;其中微波频率为2450MHz,微波功率为800W,微波采用间歇处理,微波作用时间为25s,停顿时间为6s,重复微波操作,控制微波降解通道内的温度为40℃;微波降解通道内还安装有波长280nm、功率150W的紫外灯,微波降解时同时,紫外灯开启;

(4)水果或非叶类蔬菜通过微波降解通道后,将水果或非叶类蔬菜输送至微电解池中,浸泡在质量分数为15%的氯化钠微电解液中,启动微电解,微电解强度为1.2V/cm,功率为300W,微电解时间为12min,微电解时往微电解池中进行曝气,控制曝气量为20L/m3·min,电解液溶氧量为0.8mg/L;

(5)微电解结束后,将水果或非叶类蔬菜输送至清洗槽中清洗,即可获得降解农药残留后的水果或非叶类蔬菜。

实施例5:

一种利用微波降解农药残留的方法,其包括以下步骤:

(1)将采摘的新鲜水果或非叶类蔬菜洗涤除去表面污垢,晾干;

(2)将洗干净的水果或非叶类蔬菜通过进料传送带进入长度为30m微波降解通道中,进料传送带的速度为0.1m/s;

所述微波降解通道上方安装有微波发射天线,水平安装间隔距离为80cm,微波降解通道入口和出口处安装有遮光窗帘;

(3)水果或非叶类蔬菜开始进入微波降解通道后,启动微波;其中微波频率为915MHz,微波功率为1000W,微波采用间歇处理,微波作用时间为10s,停顿时间为3s,重复微波操作,控制微波降解通道内的温度为43℃;微波降解通道内还安装有波长260nm、功率120W的紫外灯,微波降解时同时,紫外灯开启;

(4)水果或非叶类蔬菜通过微波降解通道后,将水果或非叶类蔬菜输送至微电解池中,浸泡在质量分数为5%的氯化钠微电解液中,启动微电解,微电解强度为1.8V/cm,功率为400W,微电解时间为15min,微电解时往微电解池中进行曝气,控制曝气量为40L/m3·min,电解液溶氧量为0.8mg/L;

(5)微电解结束后,将水果或非叶类蔬菜输送至清洗槽中清洗,即可获得降解农药残留后的水果或非叶类蔬菜。

实施例6:

采取柑橘为实验对象,选用实施例1-5中的处理方法对喷洒了农药(敌敌畏)7天后的柑橘进行处理,以喷洒农药7天后无处理柑橘为空白对照,利用液相色谱仪参照NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定的方法,对柑橘中的农药残留进行检测,检测结果如下表所示:

如表1所示,实施例1-5对柑橘中农药残留具有显著的降解效果,降解效率最高可达92.78%。

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