一种降低果蔬农药残留的发酵制剂及方法和应用

技术领域

本发明涉及农药降解技术领域，具体涉及一种降低果蔬农药残留的发酵制剂及方法和应用。

背景技术

果蔬中农药化学污染物残留是世界各国共同关注的食品安全问题之一。随着我国人民生活水平不断升高，民众对果蔬需求量不断增加的同时，对果蔬品质和安全的要求也越来越高。目前，世界上常用的农药上千种，包括植物生长调节剂、除草剂、杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂等，各类农药的使用在保护果蔬生长、提高产量、保障果蔬储存质量等方面起到了至关重要的作用，农药的使用是当前果蔬生产过程中不得不面对的现实情况。然而，农药这把“双刃剑”的使用，可能会带来果蔬中有害化学物质的残留，也就增加了人类因食用这些果蔬而带来的风险；同时，长期的农药暴露使生产者或使用者可能会发生急性或慢性中毒，这样不仅危害到民众的健康，还会产生对果蔬安全的担忧与恐慌；再者，不规范、不科学地使用农药情况的存在，使得农药残留引发的果蔬安全事件时有发生。目前，工厂在利用果蔬进行加工生产时，常常采用的降低农药残留的方法是用流水反复冲洗，这就使得水的使用量大幅度加大，造成了水资源的浪费，同时，这种清洗方法对果蔬上所含有的农药清洗效果也较差。

发明内容

本发明提供了一种降低果蔬农药残留的发酵制剂及方法和应用，以解决目前果蔬生产加工过程中农药清洗效果较差的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种降低果蔬农药残留的发酵制剂，该发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.05-0.2份、食盐2-5份、白砂糖5-15份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：(3-6):(3-6):(1-3):(0.5-2):(0.5-2)。

优选地，该发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.1份、食盐3份、白砂糖10份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：5:5:2:1:1。

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入装有清洗复合剂和清水的超声波清洗装置中，超声清洗20s~5min，清洗复合剂与清水的重量比例为0.01-0.1:1；

S2：将经步骤S1处理的果蔬置于含有权利要求1或2所述的发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可。

优选地，步骤S1中超声波清洗装置中还投放有活性炭粉末，活性炭粉末与清水的重量比例为：0.001-0.05:1。

优选地，清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、脱氯化氢酶6-10份。

优选地，清洗复合剂还包括100-220重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入40~50份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.2-0.3份假丝酵母菌、0.2-0.3份乳酸菌、红糖0.5-1份、食盐3-4份，在室温下发酵3~5天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

优选地，将步骤S1处理过的果蔬切块、然后打浆处理，并将所得浆液经步骤S2处理。

优选地，步骤S2中发酵的温度为25-42℃，发酵时间为1-3天。

一种降低果蔬农药残留的复合制剂的应用，该复合制剂用于降低果蔬中农药含量，该复合制剂具体应用在泡菜腌制或酵素生产前对果蔬进行的处理。

优选地，该复合制剂应用在大蒜、萝卜、白菜、黄瓜、豆角、葡萄、苹果、梨。

本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）本发明对果蔬进行了超声处理，超声处理液中含有清洗复合剂和活性炭粉末，清洗复合剂中的甘油和碳酸氢钙具有协同作用，二者的协同作用能够提高对果蔬表面细胞膜的作用，同时，二者的配合能够提高酶类物质，如磷酸酯酶、脱氯化氢酶的活性，从而提高农药的降解效果，褐藻酸盐的加入也能够提高酶类的降解效果，同时缩短降解所需的时间；活性炭粉末对农药具有一定的吸附作用，同时也减少了清洗时所耗费的水量。（2）本发明通过采用发酵制剂对果蔬进行发酵，在发酵过程中发酵制剂会产生丰富的酶类制品，这些丰富的酶类制品能够对多种农药起到降解作用，从而提高了该复合制剂所处理的农药种类；（3）本发明的清洗复合剂中还加入了豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液中也含有丰富的酶类，其与发酵制剂相配合，满足了对不同种类农药的降解需要；（4）本发明中通过加入褐藻酸盐提高了农药降解的效率。

具体实施方式

为了对本发明进行更好地说明，现结合实例对其进行进一步的说明。

本发明中使用的菌种均为常规菌种，均可通过购买途径获得，其中乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌、假丝酵母菌、乳酸菌均购自青岛根源生物技术集团有限公司，磷酸酯酶、脱氯化氢酶购自夏盛生物科技开发有限公司。

一种降低果蔬农药残留的发酵制剂，该发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.05-0.2份、食盐2-5份、白砂糖5-15份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：(3-6):(3-6):(1-3):(0.5-2):(0.5-2)。

具体地，该发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.1份、食盐3份、白砂糖10份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：5:5:2:1:1。通过选用混合菌株来对果蔬上的农药进行降解，一方面，混合菌株以农药为营养来源，从而将部分农药消耗掉；另一方面，混合菌株能够产生丰富的降解酶，利用这些丰富的降解酶来对农药进行降解，从而实现农药的降解，其中酵母菌会吸附农药残留并产生硫化氢和二氧化硫气体，而这些气体也能够降解硫代磷酸盐类杀虫剂。

本发明的第二方面保护一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入装有清洗复合剂和清水的超声波清洗装置中，超声清洗20s~5min，清洗复合剂与清水的重量比例为0.01-0.1:1；

S2：将经步骤S1处理的果蔬置于含有上述发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可。

步骤S2中超声波清洗装置中还投放有活性炭粉末，活性炭粉末与清水的重量比例为：(0.001-0.05):1。

步骤S1超声后可将整个果蔬或者切片处理后的果蔬或经切块打浆后的浆液进行步骤S2的处理。其中，整个果蔬或切片处理后的果蔬经过步骤S2处理后得到泡菜产品；浆液经步骤S2处理后得到酵素产品。

具体地，清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶5-8份、脱氯化氢酶6-10份。通过加入碳酸氢钙来调整复合剂的环境，甘油的加入能够对果蔬的细胞膜发生作用，通过多次的验证，我们发现甘油与碳酸氢钙具有协同作用，二者的协同作用能够提高对果蔬表面细胞膜的作用，同时，二者的配合能够提高酶类物质，如磷酸酯酶、脱氯化氢酶的活性，从而提高农药的降解效果，褐藻酸盐的加入也能够提高酶类的降解效果，同时缩短降解所需的时间。

具体地，清洗复合剂还包括100-220重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入40~50份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.2-0.3份假丝酵母菌、0.2-0.3份乳酸菌、红糖0.5-1份、食盐3-4份，在室温下发酵3~5天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。单纯使用磷酸酯酶和脱氯化氢酶的情况下，无法满足该方法对多种农药降解的需要，而且降解效率不够好，通过加入豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液中含有丰富的酶类，其与磷酸酯酶、脱氯化氢酶共同作用来对果蔬内部以及果蔬表皮上所含有的农药进行降解。

本发明通过第二步和第三步的结合，充分利用清洗复合剂和发酵制剂，使得该方法所降解的农药残留的种类得到了丰富，同时，农药残留的降解效果也得到了提高。

具体的，步骤S2中发酵的温度为25-42℃，根据发酵的温度不同，发酵时间选择为1-3天。

本发明第三个方面保护一种降低果蔬农药残留的复合制剂的应用，该复合制剂用于降低果蔬中农药含量，该复合制剂具体应用在泡菜腌制或酵素生产前对果蔬进行的处理。

本发明所制备的复合制剂对不同的水果、蔬菜均具有一定的农药降解效果，但是，经过多次实验我们发现，该复合制剂对于大蒜、萝卜、白菜、黄瓜、豆角、葡萄、苹果、梨等果蔬具有更好的降解农药残留的效果。

实施例1

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗20s，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.01:0.001:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为25℃，发酵时间选择为3天。

清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶6份、脱氯化氢酶8份、150重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入50份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.2份假丝酵母菌、0.2份乳酸菌、红糖0.5份、食盐3份，在室温25℃下发酵4天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.05份、食盐2份、白砂糖15份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：3:3:1:2:2。

实施例2

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗1min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.05:0.005:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬经切块、打浆处理并将浆液置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为30℃，发酵时间选择为2.5天。

清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶5份、脱氯化氢酶10份、100重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入45份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.3份假丝酵母菌、0.3份乳酸菌、红糖0.8份、食盐3.5份，在30℃下发酵3.5天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.1份、食盐3份、白砂糖8份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：5:5:3:0.5:0.5。

实施例3

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗5min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.1:0.05:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬切片后置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为42℃，发酵时间选择为1天。

清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶8份、脱氯化氢酶6份、220重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入40份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.25份假丝酵母菌、0.25份乳酸菌、红糖1份、食盐4份，在20℃发酵5天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.2份、食盐5份、白砂糖5份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：6:6:2:1:1。

实施例4

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗4min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.08:0.001:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬经切块、打浆处理并将浆液置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为40℃，发酵时间选择为1天。

清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶7份、脱氯化氢酶9份、200重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入42份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.2份假丝酵母菌、0.3份乳酸菌、红糖0.8份、食盐4份，在室温下发酵5天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.15份、食盐4份、白砂糖10份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：4:4:2:1.5:1.5。

实施例5

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗4min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.1:0.05:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为35℃，发酵时间选择为2天。

清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶7份、脱氯化氢酶8份、180重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入50份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.3份假丝酵母菌、0.3份乳酸菌、红糖0.8份、食盐4份，在25℃下发酵4天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.1份、食盐3份、白砂糖10份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：5:5:2:1:1。

实施例6

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗4min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.1:0.05:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬切块、打浆并将所得的浆液置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为35℃，发酵时间选择为2天。

清洗复合剂包括以下重量份的组分：碳酸氢钙10份、甘油10份、褐藻酸盐5份、磷酸酯酶7份、脱氯化氢酶8份、180重量份的豆腐渣发酵过滤液，豆腐渣发酵过滤液的制备方法如下：向发酵釜中加入100份水，然后加入50份新鲜豆腐渣，在室温下加入0.3份假丝酵母菌、0.3份乳酸菌、红糖0.8份、食盐4份，在25℃下发酵4天后过滤即得豆腐渣发酵过滤液。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.1份、食盐3份、白砂糖10份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：5:5:2:1:1。

对比例1：

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗4min，超声波清洗装置中装有清水和活性炭粉末，活性炭与清水的重量比例为0.05:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为35℃，发酵时间选择为2天。

发酵制剂的制备方法与实施例5相同。

对比例2

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗4min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水，清洗复合剂、清水的重量比例为0.1:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬置于含有发酵制剂的发酵罐中进行发酵，发酵制剂淹没果蔬即可，发酵的温度为35℃，发酵时间选择为2天。

清洗复合剂的制备方法与实施例5相同。

其中，发酵制剂包括以下重量份的组分：水100份、混合菌株0.1份、食盐3份、白砂糖10份，混合菌株包括乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌，乳杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌、酿酒酵母菌的重量比例为：5:5:2:1:1。

对比例3

一种降低果蔬农药残留的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将新鲜的果蔬放入超声波清洗装置中超声清洗4min，超声波清洗装置中装有清洗复合剂、清水和活性炭粉末，清洗复合剂、活性炭与清水的重量比例为0.1:0.05:1；

S2：将经步骤S1处理的整个果蔬置于发酵罐中进行发酵，发酵罐中液体为清水，不含发酵制剂，发酵的温度为35℃，发酵时间选择为2天。

清洗复合剂的制备方法与实施例5相同。

对比例4

对比例4与实施例5不同的在于：清洗复合剂中不含有豆腐渣发酵过滤液。

对比例5

对比例5与实施例5不同的在于：清洗复合剂中不含有褐藻酸盐。

对比例6

对比例6与实施例5不同的在于：清洗复合剂中不含有碳酸氢钙和甘油。

检测1：按照实施例5与对比例1~6的方法分别对同一批次的豆角进行处理，处理前检测该豆角的初始农药残留量，处理后检测其处理后的农药残留量，并据此计算农药残留清除率，本检测主要针对的是豆角中甲拌磷的残留量检测，检测结果如表1所示。

表1 豆角中残留农药清除率

检测2：按照实施例5与对比例1~6的方法分别对同一批次的黄瓜进行处理，处理前检测该黄瓜的初始农药残留量，处理后检测其处理后的农药残留量，并据此计算农药残留清除率，本检测主要针对的是砜吸磷，检测结果如表2所示。

表2 黄瓜中残留农药清除率

检测3：按照实施例6与对比例1~6的方法（此时步骤S2所处理的果蔬为经切块打浆处理后的浆液）分别对同一批次的苹果进行处理，处理前检测该苹果的初始农药残留量，处理后检测其处理后的农药残留量，并据此计算农药残留清除率，本检测主要针对的是六六六，检测结果如表2所示。

表3 苹果中残留农药清除率

采用实施例5的方法对白菜、大蒜、黄瓜进行检测，同时，采用实施例6的方法对葡萄、梨进行检测，其果皮中残留农药的清除率均在98-100%，而果肉部分的残留农药清除率均在80-95%之间。

以上所述的仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。