东北稻渔综合种养模式下中华绒螯蟹农药残留水平及健康风险评价

覃东立; 黄晓丽; 高磊; 王鹏; 陈中祥; 吴松; 姜海峰; 刘欢; 韩刚

doi:10.12131/20180034

东北稻渔综合种养模式下中华绒螯蟹农药残留水平及健康风险评价

覃东立^{1, 2,},
黄晓丽¹,
高磊¹,
王鹏¹,
陈中祥¹,
吴松¹,
姜海峰¹,
刘欢²,
韩刚²

1.
中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，黑龙江哈尔滨 150070
2.
农业农村部水产品质量安全控制重点实验室，北京 100141

基金项目: 中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金 (2018HY-ZD0604)；公益性行业 (农业) 科研专项 (201503108)；黑龙江省青年科学基金项目(QC2017033)

详细信息

作者简介:
覃东立(1974 — )，男，副研究员，从事渔业环境与水产品质量安全研究。E-mail: qdl978@163.com

中图分类号: X 171.5
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出版历程
- 收稿日期: 2018-02-26
- 修回日期: 2018-05-24
- 网络出版日期: 2018-12-05
- 刊出日期: 2018-12-04

Residues and health risk assessment of pesticides in river crab by integrated rice field aquaculture in northeast China

1.
Heilongjiang River Fishery Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Harbin 150070, China
2.
Key Labrotary of Control of Quality and Safety for Aquatic Products, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100041, China

摘要

摘要: 为全面掌握东北地区稻田养殖中华绒螯蟹 (Eriocheir sinensis) 的农药残留情况，利用气相色谱串联质谱法 (GC-MS/MS)和液相色谱串联质谱法 (HPLC-MS/MS)调查了东北三省主要稻-蟹产区中华绒螯蟹体内42种农药的残留水平，并采用食品安全指数法(IFS)评价了农药的潜在健康风险。在采集的56份样品中，除β-HCH、p, p′-DDE、乙氧氟草醚、丁草胺、乙草胺、莠去津等14种农药检出外，其余28种农药均未检出。其中，检出率最高的为β-HCH (89.3%)和p, p′-DDE (82.1%)；检出农药含量最高的为乙氧氟草醚(256 μg·kg^–1)和丁草胺(185 μg·kg^–1)。健康风险评价结果表明，检出农药的IFS均远小于1，平均安全指数$\overline {{\rm{IFS}}} $为0.000 7，调查的东北三省稻田养殖中华绒螯蟹农药残留水平在安全范围内。
- 中华绒螯蟹 /
- 农药 /
- 健康风险评价 /
- 稻田养殖 /
- 东北地区
Abstract: In order to fully understand the pesticide residues of river crab (Eriocheir sinensis) cultured in rice fields in northeast China, a total of 42 pesticide residues were determined in E. sinensis obtained from major integrated rice-crab aquaculture field in Jilin, Liaoning and Heilongjiang Provinces in northeast China by gas chromatography/mass spectrometry and liquid chromatography/mass spectrometry. Index of food safety (IFS) method was used for health risk assessment. Fourteen pesticides, such as β-HCH, p, p′-DDE, oxyfluorfen, butachlor, acetochlor and atrazine were found in the samples. The other 28 pesticides were not detected. β-HCH (89.3%) and p, p′-DDE (82.1%) were the most frequently detected residues. The maximum residues were found in oxyfluorfen (256 μg·kg^–1) and butachlor (185 μg·kg^–1). The IFS value of detected pesticides were all less than 1 and the average $\overline {{\rm{IFS}}} $ was 0.000 7. The health risk of pesticide residues in river crab from rice field in northeast China is at safe level.
- Eriocheir sinensis /
- pesticide /
- health risk assessment /
- rice field aquaculture /
- northeast China

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氯化钠 (NaCl)是食盐的主要成分，也是食品加工和日常烹饪中主要的咸味剂。近年来，高盐饮食对人体健康带来的一系列危害受到全球广泛关注。高盐饮食可诱发高血压、中风及诸多心血管疾病。这些心血管疾病每年造成约1 800万人死亡，占全球饮食因素相关死亡人数的三分之一^[1-3]。最新研究数据显示，仅2017年，钠 (Na) 的过量摄入引起的死亡人数多达300万，可见高盐饮食已成为全球最大的膳食危害之一^[1]。世界卫生组织 (WHO) 建议成人Na摄入量低于2 g·d⁻¹ (相当于5 g·d⁻¹的食盐) ^[4]，然而在亚洲国家、美国和英国，盐的平均摄入量分别为12、8.8和9.4 g·d^−1[5]，远高于满足基本生理功能所需的量 (3~5 g·d⁻¹) ^[6]。因此，食品减盐，势在必行。

面条是我国重要的主食品类，在中国民众的主食消费中占有重要地位。面条已有4 000年历史，种类超过1 000种^[7]。食盐是面条原料的重要成分之一^[8]，对于面条的品质具有重要作用：1) 影响面团中的面筋。NaCl可以增强面团的延展性，同时也会影响面团的流变特性。NaCl的添加可以收敛面筋，增加其黏弹性，减少断条，且在面条的烹饪过程中可以减少面筋的聚合程度^[9]。2) 影响面条小麦粉中的淀粉特性。NaCl会影响淀粉的糊化特性。添加NaCl会使淀粉的糊化温度升高，使其峰值黏度和最低黏度下降^[10]。而面条的峰值黏度与面条的颜色、外观、光滑度等感官指标呈显著或极显著正相关，故NaCl可通过影响淀粉的糊化来改变面条的感官特性。3) 影响面条品质。NaCl的添加可缩短面条最佳蒸煮时间，但却容易造成蒸煮损失增加。此外，NaCl会影响面条的质构，提升面条的硬度、胶着性和咀嚼性^[11]。张雪松等^[12]对中国市场上常见预包装食品Na含量调查结果表明，6类主食食品 (饼干、蛋糕、面包、面点、面条、粥/羹) 中，面条类的平均Na含量最高，属于高钠食品^[13]。最新市场调研数据显示，目前市售面条的平均Na质量分数介于800~1200 mg·(100 g)⁻¹。而我国居民对面条等主食的消费频次高，膳食摄入量较大；因此，降低面条等高钠主食类食品中的盐含量，对于整个食品工业减盐具有重要意义^[14]。

目前，有关面条的减盐研究已有相关报道。张可池等^[15]将植物油和两亲性的薏苡仁水提液冻干粉混合包裹于面粉表面，并制得面条。该面条在煮制过程中，薏苡仁水提液冻干粉能够使水在面条中深层渗入，使得面条中的食盐大量溶出到面汤，继而减少面条摄入过程的盐摄入量。然而，对于食用面条时有同时食用面汤喜好的消费者，该策略难以达到减盐目的。此外，有研究探索了在面条中完全不添加食盐，通过生产工艺的优化弥补面条品质上的损失。如李强等^[16]通过对面团的2次熟化和2次压延，以及多次高低速切换的搅拌步骤，增强了面团的延展性、弹性，同时提升了面条的色泽和口感。但这种方法也显著增加了面条生产工艺的复杂程度、能耗及最终的生产成本，工业化前景差。因此，需要一种能够在不影响面条生产工艺和面条整体品质的前提下有效降低其Na含量的减盐策略。

食品工业中常使用氯化钾 (KCl)、氯化镁 (MgCl₂)、硫酸镁 (MgSO₄)、乳酸钙等替代部分NaCl进行减盐，这些物质中的金属元素在元素周期表上与Na的位置相近，具有相似的理化性质和感官特征。但KCl等替代盐的一个主要缺陷是其本身具有明显的金属苦涩味，对食品味道产生负面影响的同时严重影响消费者的感官体验。目前掩蔽苦味的主要方法是使用蔗糖、甜菊糖等甜味剂或氨基酸衍生物等鲜味物质，但这类方法容易引入新的呈味物质，影响食品的原有风味^[17]。替代盐在低钠面条的生产中也有所应用，已有研究主要将面条生产中添加的食盐换为替代盐，并通过添加其他食用胶体来改善面条品质^[18-19]。但这些研究缺少替代盐添加对面条口味及整体感官的影响探究，对可能产生的苦味及其改善方法也缺少报道。

基于上述研究背景，本文尝试利用天然海藻多糖与金属离子的特异性结合作用，改善KCl替代盐制备的低钠面条的苦味，通过表征面条的色度、蒸煮时间、质构、微观结构及感官特性，评估该多糖对面条整体品质的影响，以期为新型低钠、高钾、高膳食纤维健康面条的开发提供理论参考。

1. 材料与方法

1.1 实验材料与设备

面粉 (质量分数：小麦粉74.6%，蛋白质9.5%，脂肪1.3%)，购于想念食品股份有限公司；NaCl、KCl，国产分析纯 (国药集团化学试剂有限公司)；κ-卡拉胶，食品级 (浙江上方生物科技有限公司)。ME2002分析天平 (上海梅特勒-托利多有限公司)；DF-101S恒温加热磁力搅拌器 (予华仪器有限公司)；B11-2型恒温磁力搅拌器 (司乐仪器有限公司)；IKA Eurostar 20 Digital搅拌器 (德国IKA集团)；HK-UP-111-40纯水机 (浩康科技有限公司)；自动面条机 (美的集团股份有限公司) ；HP-2136便携式色差仪 (谱熙光电科技有限公司)；TA.XT plus C质构仪 (超技仪器有限公司)；SCIENTZ-18ND冷冻干燥机 (新芝生物科技股份有限公司)；Sirion 200扫描电子显微镜 (美国FEI公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 面条的制备

根据NaCl、KCl、卡拉胶添加量的不同，共制备了28个面条样品，各组编号和配方如表1所示。配方设计依据为：1—4号样品为含0.5%~2.0%纯NaCl的对照组面条；5—8号、13—16号、21—24号3个集合的样品分别对应使用KCl替代30%、40%、50% NaCl的面条，各集合中的4个样品分别添加0.5%~2.0%盐 (NaCl & KCl) ；9—12号、17—20号、25—28号3个集合的样品分别对应在添加KCl的基础上添加卡拉胶的面条。具体制备过程如下：根据各组面条配方称取相应质量的NaCl、KCl和卡拉胶，配制成均匀稳定的水溶液。将NaCl、KCl、卡拉胶水溶液多次少量加入面粉，使面粉与水溶液的质量比为100∶33，一边加水，一边搅拌至呈细小颗粒絮状，随后将混合物放入自动面条机出面。

表 1 每100 g面条中氯化钠、氯化钾和卡拉胶添加量

Table 1. Additive amount of NaCl, KCl and carrageenan 　　　　　　　　　　per 100 g noodles　　　　　　　　　g

样品编号 Sample No.	氯化钠 Sodium chloride	氯化钾 Potassium chloride	卡拉胶 Carrageenan
1	0.500	0	0
2	1.000	0	0
3	1.500	0	0
4	2.000	0	0
5	0.350	0.150	0
6	0.700	0.300	0
7	1.050	0.450	0
8	1.400	0.600	0
9	0.350	0.150	0.045
10	0.700	0.300	0.090
11	1.050	0.450	0.135
12	1.400	0.600	0.180
13	0.300	0.200	0
14	0.600	0.400	0
15	0.900	0.600	0
16	1.200	0.800	0
17	0.300	0.200	0.060
18	0.600	0.400	0.120
19	0.900	0.600	0.180
20	1.200	0.800	0.240
21	0.250	0.250	0
22	0.500	0.500	0
23	0.750	0.750	0
24	1.000	1.000	0
25	0.250	0.250	0.075
26	0.500	0.500	0.150
27	0.750	0.750	0.225
28	1.000	1.000	0.300

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1.2.2 面条的蒸煮

取面条40根，放入盛有600 mL沸水 (蒸馏水) 的2 L烧杯中，煮面5 min，立即将面条捞出，置于漏网中，在凉自来水中浸水10 s，然后淋水5 min，用于后续指标测定及感官评定。

1.2.3 面条色度的测定

参照胡瑞波等^[20]的评定方法，使用便携式色差仪测定蒸煮前、后的面条色度。根据以下公式计算面条色差：

$$ \Delta E=\sqrt{{({L}_{1}^{*}-{L}_{2}^{*})}^{2}+{({a}_{1}^{*}-{a}_{2}^{*})}^{2}+{({b}_{1}^{*}-{b}_{2}^{*})}^{2}} $$

式中：${L}_{1}^{*} $、${L}_{2}^{*} $为蒸煮前、后明度；${a}_{1}^{*} $、${a}_{2}^{*} $为蒸煮前、后红绿色度；${b}_{1}^{*} $、${b}_{2}^{*} $为蒸煮前、后黄蓝色度。

1.2.4 面条最佳蒸煮时间的测定

参照吴迪等^[21]的评定方法，取大约15 cm长的面条放入盛有沸水的烧杯中，保持水的沸腾状态，每隔10 s取出一段面条，使用2块透明玻璃板轻轻按压面条，若中间发白硬芯消失，则该段面条的取出时间即为最佳蒸煮时间。

1.2.5 面条感官评定

选择经过培训的且具有感官评价知识的食品科学与工程专业学生10人，在检测前一天不抽烟、不喝酒，检测前用清水漱口，对蒸煮后的面条样品进行感官评定。每个样品评价间隔为10 min，且每次评价完后用清水漱口。参加感官评价的人员按照表2所示的感官评价标准对面条的7个指标进行1~9分打分。标准中“好”对应7~9分，“中”对应4~6分，“差”对应1~3分。

表 2 面条感官评定标准

Table 2. Standard of sensory evaluation for noodles

感官指标 Sensory index	评分标准 Standard for evaluation
色泽 Color	好：面条呈现面粉本身色泽；中：面条接近面粉本身色泽；差：面条发白或发暗。
表观状态 Appearance	好：面条表面紧密光滑；中：面条表面结构较细密；差：面条表面粗糙、严重变形。
适口性 Palatability	好：面条口感硬度适中；中：面条口感稍硬或稍软；差：面条口感太硬或太软。
韧性 Toughness	好：面条具有咬劲且富有弹性；中：面条咬劲和弹性适中；差：面条咬劲差、弹性不足。
爽口性 Gumminess	好：面条咀嚼时不粘牙；中：面条咀嚼时稍粘牙；差：面条咀嚼时不爽口、发粘严重。
润滑度 Lubricity	好：面条口感细腻润滑；中：面条口感较润滑；差：面条口感不润滑且粗糙。
品味 Taste	好：面条无苦涩味；中：面条有轻微苦涩味；差：面条有明显苦涩味。

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1.2.6 面条质构特性的测定

参照孙彩玲等^[22]的评定方法，对蒸煮后的面条样品进行质构特性测定。具体测定条件：使用普通TPA探头，取4根长度约为10 cm的烹煮后面条并排置于载物台上，测前速率、测试速率、测后速率均设置为0.8 mm·s⁻¹，压缩程度设置为70%，数据采集速率为400 pps，触发力度为10 g。

1.2.7 面条微观结构的测定

参照师俊玲等^[23]的评定方法，对蒸煮前后的面条样品进行微观结构观察。将样品冷冻干燥，选取面条横切截面为拍摄位点拍摄3 000倍扫描电镜图片。

1.3 数据分析方法

各实验重复3次，结果以“平均值±标准偏差 ($\overline { X}\pm { \rm {SD}} $)”表示。实验数据采用Excel 2016软件进行整理，用SPSS 24.0软件进行统计分析。

2. 结果与分析

2.1 卡拉胶添加对低钠面条色度的影响

盐的添加量对面条L^* (明度) 有一定影响，整体呈现随盐添加量的增加逐渐升高的趋势。添加了KCl的面条，其蒸煮前的L^* 高于纯NaCl组，且随KCl含量的增加逐渐升高，说明KCl可一定程度提升面条亮度 (表3)。蒸煮后，添加KCl面条的L^*低于纯NaCl组面条。面条色度的a^* (红绿色度) 和b^* (黄蓝色度) ，蒸煮前后无明显变化规律。此外，卡拉胶的添加，未对面条色度指标 (L^*、a^*、b^*) 造成显著影响。对蒸煮前后各含盐量水平添加与不添加卡拉胶的面条进行整体色差分析 (表4)。结果表明，蒸煮前各样品色差相对较小，而蒸煮后各样品色差显著高于蒸煮前，不同含盐量水平无明显变化规律。可能由于高温蒸煮过程中水分进入面条内部，卡拉胶少量溶出，改变了面条的整体色泽。对同一面条样品，其蒸煮后的L^*均显著低于蒸煮前 (P<0.05)，可能原因是面条结构的破坏和蒸煮过程中发生的水渗透^[24]。

表 3 面条明度、红绿色度和黄蓝色度

Table 3. L^*, a^* and b^* values of noodles

样品编号 Sample No.	蒸煮前 Before cooking			蒸煮后 After cooking
样品编号 Sample No.	明度 L^*	红绿色度 a^*	黄蓝色度 b^*	明度 L^*	红绿色度 a^*	黄蓝色度 b^*
1	74.6±1.0^a	1.1±0.3^ab	10.8±0.8^b	68.5±1.2^l	0.4±0.2^g	3.6±1.2^l
2	77.2±0.4^b	2.4±2.2^cde	16.0±1.1^hijk	68.1±1.2^l	−6.5±0.3^b	13.6±1.2^l
3	90.2±1.1^def	3.1±0.4^defgh	11.7±0.8^bc	67.6±1.2^l	1.1±0.2^ij	1.2±1.2^l
4	88.1±1.1^cd	3.6±0.4^fgh	12.1±0.1^bcd	65.3±1.2^jk	0.8±0.2^hi	11.0±1.2^jk
5	95.8±1.6^hij	1.2±0.4^ab	14.2±0.5^efg	72.1±1.3^m	−0.5±0.2^f	6.4±1.3^m
6	89.6±0.8^de	5.2±0.3^j	11.0±0.3^b	69.4±1.2^l	2.3±0.1^k	3.9±1.2^l
7	95.6±0.8^hij	4.1±0.2^ghi	7.7±0.4^a	59.0±1.0^h	2.7±0.1^l	2.6±1.0^h
8	90.2±0.3^def	1.1±0.3^ab	13.7±0.3^defg	63.1±1.1ⁱ	5.5±0.1^q	0.9±1.1ⁱ
9	90.5±0.4^def	1.5±0.2^bc	15.1±0.3^ghij	63.9±1.1^ij	−2.4±0.2^e	4.4±1.1^ij
10	89.6±1.5^de	2.3±0.3^cd	13.8±0.9^efg	50.2±0.9^c	−2.6±0.2^e	4.0±0.9^c
11	89.3±0.7^cde	6.2±0.8^k	12.9±0.7^cde	58.6±1.0^h	−3.9±0.2^d	−3.0±1.0^h
12	95.5±1.0^hij	1.2±0.2^ab	18.4±1.2^mn	44.0±0.7^a	0.7±0.2^gh	4.4±0.7^a
13	95.4±0.2^hij	3.5±0.6^efgh	13.0±0.7^cde	51.1±0.9^c	−6.3±0.3^b	15.1±0.9^c
14	90.4±2.6^def	3.0±0.5^defg	16.5±1.1^ijk	49.8±0.8^c	4.1±0.1^no	−0.5±0.8^c
15	84.6±1.9^b	2.4±0.3^cde	13.3±0.8^cdef	57.3±1.0^gh	−8.0±0.3^a	21.3±1.0^gh
16	96.3±1.6^ij	4.2±0.3^hij	16.1±1.0^hijk	56.1±1.0^fg	0.5±0.2^gh	5.2±1.0^fg
17	92.9±1.6^fgh	0.4±0.2^a	13.9±0.8^efg	52.8±0.9^d	5.0±0.1^p	2.8±0.9^d
18	86.4±1.8^bc	4.2±0.5^hij	14.8±0.9^fgh	64.2±1.1^ijk	3.1±0.1^m	6.9±1.1^ijk
19	87.4±1.0^bcd	3.2±0.4^defgh	16.7±1.1^jkl	55.8±1.0^efg	5.8±0.1^q	0.5±1.0^efg
20	92.3±1.3^efg	2.6±0.2^def	18.1±1.2l^mn	52.9±0.9^d	2.7±0.1^l	4.6±0.9^d
21	98.0±2.6^j	4.9±1.0^ij	14.9±0.9^fghi	54.1±0.9^de	18.8±0.2^t	2.5±0.9^de
22	96.0±1.5^hij	3.2±0.5^defgh	17.1±1.1^klm	54.9±0.9^ef	−4.5±0.3^c	10.4±0.9^ef
23	96.5±2.4^ij	3.5±0.2^efgh	13.5±0.8^defg	65.9±1.2^k	1.4±0.2^j	7.0±1.2^k
24	96.6±2.9^ij	3.4±0.2^defgh	16.2±1.0^hijk	64.6±1.1^ijk	−4.5±0.3^c	15.4±1.1^ijk
25	97.6±3.2^ij	3.4±0.3^defgh	15.1±0.9^ghij	47.6±0.8^b	10.5±0.1^s	17.5±0.8^b
26	95.8±3.1^hij	3.6±0.3^fgh	13.4±0.8^defg	50.0±0.9^c	3.8±0.1ⁿ	6.0±0.9^c
27	94.3±2.2^ghi	3.1±0.5^defgh	15.9±1.0^hijk	48.1±0.8^b	4.2±0.1^o	2.5±0.8^b
28	98.6±0.9^j	2.9±0.2^def	19.0±1.3ⁿ	55.5±1.0^efg	7.6±0.1^r	19.3±1.0^efg
注：编号1—28样品对应表1相应的样品编号和配方；同列中不同字母间存在显著性差异(P<0.05)。后表同此。 Note: No. 1–28 samples in this table correspond to the sample No. and formulas in Table 1. Values with different letters within the same column have significant difference (P<0.05). The same below.

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表 4 面条色差

Table 4. Color difference of noodles

样品编号 Sample No.	蒸煮前 Before cooking	蒸煮后 After cooking	样品编号 Sample No.	蒸煮前 Before cooking	蒸煮后 After cooking
5&9	5.4±0.9^bc	11.8±0.2^d	15&19	4.6±0.4^ab	14.0±0.2^f
6&10	4.2±0.5^ab	27.6±0.5^j	16&20	4.8±0.5^b	5.0±0.0^a
7&11	8.5±0.7^d	6.6±0.1^b	21&25	2.4±0.9^a	12.4±0.2^e
8&12	7.1±0.8^cd	27.4±0.5^j	22&26	4.7±0.5^b	10.8±0.2^c
13&17	4.2±1.1^ab	11.6±0.2^d	23&27	3.3±0.1^ab	25.3±0.4ⁱ
14&18	4.8±2.0^b	20.4±0.3^h	24&28	4.1±1.2^ab	17.7±0.3^g

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2.2 卡拉胶添加对低钠面条最佳蒸煮时间的影响

添加了KCl的面条，其最佳蒸煮时间均高于纯NaCl组 (表5)。从总盐添加量角度发现随着添加量的增加，面条最佳蒸煮时间呈下降趋势。主要原因是随着盐添加量的增加，面粉本身的面筋强度增大，而面条的面筋强度与最佳蒸煮时间呈高度负相关；另外，面条内部渗透压升高，水分子进入面条内部的速度加快，即面条吸水成熟时间缩短^[10,25]。添加卡拉胶的面条与未添加组相比，蒸煮时间无显著性差异 (P>0.05) ，故卡拉胶的添加对面条的蒸煮时间无影响。

表 5 面条最佳蒸煮时间

Table 5. Optimal cooking time of noodles

样品编号 Sample No.	最佳蒸煮时间 Optimal cooking time/s	样品编号 Sample No.	最佳蒸煮时间 Optimal cooking time/s
1	280±0^b	15	340±16^fg
2	280±0^b	16	330±0^ef
3	270±8^ab	17	340±0^fg
4	260±0^a	18	340±8^fg
5	310±8^cd	19	340±0^fg
6	310±0^cd	20	330±0^ef
7	310±8^cd	21	320±0^de
8	300±0^c	22	320±8^de
9	320±8^de	23	300±0^c
10	310±0^cd	24	300±8^c
11	310±0^cd	25	340±0^fg
12	300±8^c	26	340±0^fg
13	350±0^g	27	310±8^cd
14	340±8^fg	28	300±8^c

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2.3 卡拉胶添加对低钠面条感官特性的影响

图1为4组不同盐含量面条的感官评定雷达图。对于相同的KCl添加量，添加了卡拉胶的面条在“品味”这一指标上评分均高于未添加卡拉胶的面条。以盐质量分数为1.0%，使用KCl替代30% NaCl的面条为例，使用了KCl替代盐 (0.4% KCl + 0.6% NaCl) 但未添加卡拉胶的面条，其“品味”平均评分为4.1，而添加了卡拉胶的面条样品“品味”平均评分为4.7 (图1-b)，说明卡拉胶的添加有效降低了面条中KCl添加引起的苦涩味。此外，添加卡拉胶的低钠面条，其Na含量显著低于纯NaCl组 (P<0.01) ，且品味评分接近纯NaCl组。同样以盐质量分数为2.0%，使用KCl替代50% NaCl的面条为例，纯NaCl组样品的“品味”平均评分为6.9，而使用KCl替代盐且添加卡拉胶样品的“品味”平均评分为6.6 (图1-d) 。对于除“品味”外的其他感官指标，卡拉胶的添加整体上能够提升面条的“色泽”、“表观状态”、“韧性”和“适口性”评分，说明添加卡拉胶的低钠面条色泽较好、表面光滑紧实，且有咬劲、富弹性。添加卡拉胶的面条在“润滑度”和“爽口性”评分上未显示出明显规律。使用KCl替代30% NaCl面条的感官结果显示出相同规律 (结果未展示)。

图 1 面条感官评定雷达图

Figure 1. Sensory evaluation radar of noodles

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综上所述，卡拉胶的添加降低了KCl替代盐使用带来的苦味，且在一定程度改善了面条的整体口感。

2.4 卡拉胶添加对低钠面条质构特性的影响

选取盐添加量均为2.0%而NaCl、KCl、卡拉胶含量不同的各组面条 (样品4、8、12、16、20、24、28) 和使用KCl替代50% NaCl的面条 (样品25—28) 进行质构参数测定，所选样品及测定结果见表6。卡拉胶的添加，提高了面条的硬度、弹性与咀嚼性，其可能原因主要有两方面^[26-30]：1) 卡拉胶与面筋蛋白发生相互作用，改变了蛋白质的二级结构，加强了蛋白质的交联和淀粉颗粒间的结合，使其更紧密牢固；2) 卡拉胶具有较强的亲水性，使局部渗透压发生变化，增强面条整体凝胶强度。此外，质构测定结果 (硬度、弹性和咀嚼性) 与感官评定中“韧性”和“适口性”两项指标的结果一致，确认了卡拉胶的添加使面条更富咬劲和弹性。

表 6 面条质构特性

Table 6. Textural properties of noodles

样品编号 Sample No.	硬度 Hardness/g	黏附性 Adhesiveness/(g·s)	弹性 Springiness	内聚性 Cohesiveness	咀嚼性 Chewiness/g
4	7 081.24±434.92^abc	−106.38±23.03^c	0.82±0.08^a	0.68±0.01^ab	3 911.85±313.56^abc
8	6 980.00±190.02^ab	−112.71±21.68^c	0.78±0.04^a	0.63±0.04^ab	3 421.97±104.04^a
12	8 331.83±260.21^cde	−176.91±26.03^ab	0.84±0.08^a	0.61±0.02^a	4 260.22±410.43^abcd
16	6 674.37±932.28^a	−126.19±19.33^bc	0.84±0.09^a	0.69±0.06^b	3 830.01±611.67^ab
20	8 062.54±702.93^bcd	−123.71±23.45^bc	0.87±0.04^a	0.64±0.04^ab	4495.67±334.62^bcd
24	8 336.60±303.63^cde	−194.29±43.31^a	0.77±0.03^a	0.65±0.01^ab	4127.08±78.97^abc
28	8 747.53±1 212.20^de	−153.34±57.92^abc	0.84±0.10^a	0.65±0.07^ab	4712.21±526.05^cd
27	7 910.89±657.01^abcd	−146.38±19.73^abc	0.81±0.09^a	0.66±0.05^ab	4 193.73±477.43^abcd
26	9 411.35±402.49^e	−175.12±12.72^ab	0.86±0.03^a	0.62±0.03^ab	5 001.83±421.42^d
25	8 274.85±992.20^bcde	−177.98±20.02^ab	0.86±0.08^a	0.60±0.01^a	4 284.30±758.77^abcd

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面条的内聚性主要反映其内部淀粉分子间的聚合程度。由质构测定结果可知，添加卡拉胶后面条的内聚性与未添加组相比无显著性差异 (P>0.05)。蒸煮过程会使淀粉糊化并引起谷蛋白变性，促使面条从多孔结构向致密网络结构转变。较高含量多糖的添加会产生空间位阻效应，阻断谷蛋白在蒸煮过程中因变性发生的疏水结合，破坏面条的整体内聚性^[27]。而本研究中卡拉胶添加量较低，其添加产生的空间位阻效应小于与蛋白、淀粉相互作用对面条结构致密性的贡献，对面条完整结构产生的负面效应小，整体依旧表现为紧密牢固的结构，不会破坏面条的内聚性^[28]。

2.5 卡拉胶添加对低钠面条微观结构的影响

蒸煮前各组面条内部呈现松散的干混凝土状，淀粉颗粒轮廓清晰，与许晶冰等^[31]报道的结果一致 (图2)。而在蒸煮后，淀粉颗粒吸水膨胀、糊化，淀粉颗粒之间的空隙被填满^[32]，但不同样品的膨胀程度不同，添加纯NaCl制备的面条仅有小范围海绵状结构，添加KCl但未添加卡拉胶的面条样品有大片海绵状结构，而同时添加KCl和卡拉胶的面条样品则无孔洞结构，呈现致密紧实的微观结构。该结果可初步解释卡拉胶引起面条硬度、弹性及咀嚼度变化的原因，即卡拉胶可增强面筋蛋白的交联及淀粉颗粒间的交结，使面条结构整体更加致密，与李佩等^[33]报道的结果一致。

图 2 面条蒸煮前 (a—c) 和蒸煮后 (d—f) 横切截面的扫描电镜分析

Figure 2. Scanning Electron Microscope analysis images of noodles before (a–c) and after (d–f) cooking

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3. 结论

本文研究了低钠面条中卡拉胶的添加对面条色度、蒸煮时间、质构特性、微观结构和感官特性的影响。结果表明，卡拉胶的加入可改善面条中因KCl替代NaCl后产生的苦味。卡拉胶对面条蒸煮时间无显著影响，并可在一定程度上改变面条蒸煮后的色泽。卡拉胶可通过自身胶凝及其与蛋白质的相互作用增强面筋网络，提升面条硬度、弹性和咀嚼性，改善面条的质构特性以及感官品质。蒸煮前，卡拉胶的添加未对面条的微观结构造成显著影响；蒸煮后，与未添加卡拉胶和纯NaCl组的面条相比，添加卡拉胶的面条呈现较高的淀粉膨胀程度和更为致密的表面结构。基于本研究，有望开发出一种低钠、高钾、高膳食纤维的健康面条，为食品工业减盐提供前期技术支撑。

图 1 样品采集点位置

Figure 1. Sampling site

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图 2 空白样品与加标样品的色谱图对比

a. 空白基质样品GC-MS/MS色谱图；b. 基质加标样品GC-MS/MS色谱图；c. 空白基质样品LC-MS/MS色谱图；d. 基质加标样品LC-MS/MS色谱图；数字代表的农药组分见表1~表2

Figure 2. Representative chromatograms of control and spiked samples

a. GC-MS/MS chromatogram of blank sample; b. GC-MS/MS chromatogram of spiked sample; c. LC-MS/MS chromatogram of blank sample; d. LC-MS/MS chromatogram of spiked sample; pesticides represented by numbers are shown in Tab.1–Tab.2.

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表 1 GC-MS/MS条件下农药的保留时间、监测离子对、碰撞电压、线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限

Table 1 Retention time, monitoring ion pair, collision energy, linear range, linear equation, correlation coefficient, limits of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) of pesticides for GC-MS/MS

组分编号 No.	农药组分 pesticide	保留时间/min retention time	监测离子对 (m/z) monitoring ion-pair	碰撞能量/eV collision energy	线性范围/μg·L^–1 linear range	线性方程 linear equation	相关系数 correlation coefficient	检出限/μg·kg^–1 LOD	定量限/μg·kg^–1 LOQ
1	α-六六六 α-HCH	10.287	216.9>181.0*，218.9>183.0	5，5	0.1~200	y=729.872 545x+558.440 737	0.999 12	0.05	0.2
2	β-六六六 β-HCH	10.799	216.9>181.0*，181.0>145.0	5，15	0.1~200	y=290.473 202x+92.752 499	0.999 86	0.05	0.2
3	γ-六六六 γ-HCH	11.026	216.9>181.0*，181.0>145.0	5，15	0.1~200	y=536.311 817x+95.210 411	0.999 85	0.05	0.2
4	δ-六六六 δ-HCH	11.544	216.9>181.0*，181.0>145.0	5，15	0.1~200	y=228.313 291x+72.483 185	0.999 45	0.05	0.2
5	嗪草酮 metribuzin	12.421	184.9>154.9*，174.9>111.0	15，10	0.5~1 000	y=345.219 226x−168.658 133	0.999 91	0.25	1.0
6	2, 4-滴丁酯 2, 4-D butyl ester	12.467	198.0>82.0*，198.0>55.0	15，30	0.5~1 000	y=167.522 180x−37.266 189	0.999 89	0.25	1.0
7	p, p′-滴滴伊 p, p′-DDE	17.060	246.0>176.2*，248.0>176.2	30，30	0.1~200	y=1 251.203 913x+250.470 954	0.999 79	0.05	0.2
8	噁草酮 oxadiazon	17.276	174.9>112.0，174.9>76.0	15，35	0.1~200	y=561.289 759x−129.333 269	0.999 97	0.05	0.2
9	乙氧氟草醚 oxyfluorfen	17.365	252.0>196.0*，252.0>146.0	20，30	2.0~1 000	y=24.575 104x−9.844 996	0.999 70	1.0	4.0
10	p, p′-滴滴滴 p, p′-DDD	18.680	235.0>165.2*，237.0>165.2	20，20	0.1~200	y=3 571.806 202x−879.978 680	0.999 82	0.05	0.2
11	o, p′-滴滴涕 o, p′-DDT	18.799	235.0>165.2*，237.0>165.2	20，20	0.1~200	y=2 408.525 425x−798.203 004	0.999 88	0.05	0.2
12	p, p′-滴滴涕 p, p′-DDT	19.633	235.0>165.2*，237.0>165.2	20，20	0.1~200	y=1 269.453 742x−349.635 918	0.999 86	0.05	0.2
13	氯氰菊酯-1 cypermethrin 1	23.549	163.0>127.0*，163.0>91.0	5，10	10~2 000	y=337.204 714x+159.832 396	0.997 41	5.0	20
14	氯氰菊酯-2 cypermethrin 2	23.712	163.0>127.0*，163.0>91.0	5，10	10~2 000	y=280.053 277x−57.967 540	0.998 10	5.0	20
15	氯氰菊酯-3 cypermethrin 3	23.766	163.0>127.0*，163.0>91.0	5，10	10~2 000	y=220.206 528x−75.093 013	0.997 65	5.0	20
16	氯氰菊酯-4 cypermethrin 4	23.854	163.0>127.0*，163.0>91.0	5，10	10~2 000	y=211.308 526x+69.956 598	0.997 66	5.0	20
注：. 定量离子　Note: . ions for quantitation

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表 2 LC-MS/MS条件下农药的保留时间、监测离子对、碰撞电压、线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限

Table 2 Retention time, monitoring ion pair, collision energy, linear range, linear equation, correlation coefficient, limits of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) of pesticides for LC-MS/MS

组分编号 No.	农药组分 pesticide	保留时间/min retention time	监测离子对 (m/z) monitoring ion-pair	碰撞能量/eV collision energy	线性范围/μg·L^–1 linear range	线性方程 linear equation	相关系数 correlation coefficient	检出限/μg·kg^–1 LOD	定量限/μg·kg^–1 LOQ
1	氧化乐果 folimat	1.03	216.1，132.1*，174.1	22，15/17，20	0.1~200	y=83 195.6x+110 381.6	0.995 69	0.05	0.2
2	涕灭威亚砜 aldicarb-sulfoxide	1.31	229.1，109.1*，166.1	16，12/11，20	0.1~200	y=75 673.6x+108 194.7	0.997 96	0.05	0.2
3	敌百虫 trichlorfon	3.09	257.0，109.1*，127.1	18，18/20，19	0.1~200	y=89 156.4x+118 065.4	0.998 76	0.05	0.2
4	乐果 rogor	3.27	230.1，125.0*，171.0	20，18/15，23	0.1~200	y=74 494x+92 859.2	0.996 40	0.05	0.2
5	涕灭威 aldicarb	3.57	213.1，89.1*，116.1	13，20/10，18	0.1~200	y=72 104.9x+105 986	0.999 18	0.05	0.2
6	敌敌畏 dichlorvos	3.81	221.0，109.1*，127.1	19，20/20，16	0.1~200	y=80 974.1x+95 277.4	0.996 91	0.05	0.2
7	甲硫威 methiocarb	3.92	226.1，121.1*，169.1	19，20/9，13	0.1~200	y=89 101.7x+112 329.5	0.998 61	0.05	0.2
8	呋喃丹 carbofuran	4.05	222.1，123.1*，165.1	20，20/13，16	0.1~200	y=81 049x+96 786.9	0.995 22	0.05	0.2
9	莠去津 atrazine	4.30	216.1，174.1*，132.1	17，22/20，18	0.1~200	y=75 293.8x+112 950.4	0.995 25	0.05	0.2
10	苄嘧磺隆 bensulfuron methyl	4.76	411.1，91.0*，149.1	54，18/18，26	0.1~200	y=74 647.5x+103 267.2	0.997 95	0.05	0.2
11	吡嘧磺隆 pyrazosulfuron	4.77	437.2，178.1*，282.0	20，15/14，25	10~2 000	y=4 535.61x+56 619.7	0.995 12	5.0	20
12	敌稗 propanil	4.90	218.1，127.0*，162.0	23，20/14，20	0.1~200	y=76 140.6x+114 025.8	0.995 20	0.05	0.2
13	水胺硫磷 isocarbophos	4.98	312.0，236.1*，270.1	15，20/14，16	0.1~200	y=82 520.2x+91 781.4	0.996 29	0.05	0.2
14	禾草敌 molinate	5.19	188.2，83.1*，126.1	17，21/12，16	0.1~200	y=89 924.5x+109 990	0.995 88	0.05	0.2
15	苯噻酰草胺 mefenacet	5.21	299.1，120.1*，148.1	26，20/15，18	0.1~200	y=83 823.2x+119 017.1	0.995 35	0.05	0.2
16	马拉硫磷 malathion	5.41	331.0，99.0，127.0	21，20/12，18	0.1~200	y=71 230.2x+101 322.6	0.995 91	0.05	0.2
17	三唑磷 triazophos	5.42	314.1，119.2*，162.2	30，17/19，26	0.1~200	y=72 984.7x+96 797.4	0.996 09	0.05	0.2
18	乙草胺 acetochlor	5.45	270.1，224.1*，148.1	10，18/19，20	0.1~200	y=80 300.4x+97 904.7	0.995 11	0.05	0.2
19	对硫磷 parathion	5.66	292.1，234.1*，264.1	14，23/10，16	0.1~200	y=77 804.6x+105 553	0.998 24	0.05	0.2
20	甲基对硫磷 parathion-methyl	5.84	259.1，89.1*，182.0	20，20/15，15	0.1~200	y=86 841.3x+97 381.3	0.998 09	0.05	0.2
21	伏杀硫磷 phosalone	5.84	368.1，182.0*，322.0	18，19/9，15	0.1~200	y=77 128.6x+119 572.7	0.999 78	0.05	0.2
22	丙溴磷 profenophos	5.95	374.0，304.7*，346.9	20，16/13，20	0.1~200	y=70 773.4x+111 438.7	0.998 25	0.05	0.2
23	丙草胺 pretilachlor	5.95	312.1，252.2*，176.2	17，33/23，15	0.1~200	y=89 659.5x+96 842.2	0.995 38	0.05	0.2
24	丁草胺 butachlor	6.19	312.3，238.1*，162.1	11，23/15，18	0.1~200	y=78 042.7x+100 284.6	0.997 53	0.05	0.2
25	毒死蜱 chlorpyrifos	6.20	350.0，97.0*，197.9	30，16/18，15	0.1~200	y=85 329.2x+119 633.6	0.995 60	0.05	0.2
26	阿维菌素 avermectin	6.42	895.5，449.4*，327.3	44，25/50，29	0.5~1 000	y=40 409.4x+91 893.2	0.996 65	0.25	1.0
注：. 定量离子　Note: . ions for quantitation

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表 3 中华绒螯蟹中农药残留结果

Table 3 Residue concentration of pesticides in river crab

农药组分 pesticide	范围^*/μg·kg^–1 range of concentration	平均值±标准差/μg·kg^–1 $ \overline X $±SD	检出率/% detection rate	农药组分 pesticide	范围^*/μg·kg^–1 range of concentration	平均值±标准差/μg·kg^–1 $ \overline X $±SD	检出率/% detection rate
α-六六六 α-HCH	ND~1.25	0.27±0.32	78.6	氧化乐果 folimat	ND	ND	0
β-六六六 β-HCH	ND~18.7	3.19±4.60	89.3	涕灭威亚砜 aldicarb-sulfoxide	ND	ND	0
γ-六六六 γ-HCH	ND~0.16	0.04±0.05	35.7	敌百虫 trichlorfon	ND	ND	0
δ-六六六 δ-HCH	ND~0.93	0.16±0.26	42.9	乐果 rogor	ND	ND	0
嗪草酮 metribuzin	ND~2.96	0.55±0.76	35.7	涕灭威 aldicarb	ND	ND	0
2, 4-滴丁酯 2,4-D butyl ester	ND	ND	0	敌敌畏 dichlorvos	ND	ND	0
p, p′-滴滴伊 p, p′-DDE	ND~6.45	1.35±1.81	82.1	甲硫威 methiocarb	ND	ND	0
噁草酮 oxadiazon	ND~0.72	0.16±0.24	25.0	呋喃丹 carbofuran	ND	ND	0
乙氧氟草醚 oxyfluorfen	ND~256	14.4±48.9	28.6	苄嘧磺隆 bensulfuron methyl	ND	ND	0
p, p′-滴滴滴 p, p′-DDD	ND~1.57	0.35±0.41	71.4	吡嘧磺隆 pyrazosulfuron	ND	ND	0
o, p′-滴滴涕 o, p′-DDT	ND	ND	0	敌稗 propanil	ND	ND	0
p, p′-滴滴涕 p, p′-DDT	ND~1.16	0.26±0.35	42.9	水胺硫磷 isocarbophos	ND	ND	0
氯氰菊酯-1 cypermethrin 1	ND	ND	0	禾草敌 molinate	ND	ND	0
氯氰菊酯-2 cypermethrin 2	ND	ND	0	马拉硫磷 malathion	ND	ND	0
氯氰菊酯-3 cypermethrin 3	ND	ND	0	三唑磷 triazophos	ND	ND	0
氯氰菊酯-4 cypermethrin 4	ND	ND	0	对硫磷 parathion	ND	ND	0
莠去津 atrazine	ND~1.32	0.32±0.40	46.4	甲基对硫磷 parathion-methyl	ND	ND	0
乙草胺 acetochlor	ND~3.46	0.78±1.19	39.3	伏杀硫磷 phosalone	ND	ND	0
丙草胺 pretilachlor	ND	ND	0	丙溴磷 profenophos	ND	ND	0
丁草胺 butachlor	ND~185	9.81±34.1	53.6	毒死蜱 chlorpyrifos	ND	ND	0
苯噻酰草胺 mefenacet	ND~0.07	0.03±0.01	10.7	阿维菌素 avermectin	ND	ND	0
注：. 湿质量；ND. 未检出　Note: . wet mass; ND. not detected

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表 4 中华绒螯蟹中农药残留风险评价

Table 4 Risk assessment of pesticides in river crab

农药 pesticide	检出最大值/μg·kg^–1 maximum concentration	每日允许摄入量/mg·kg^–1 ADI	食品安全指数 IFS	水产品中限量值/μg·kg^–1 maximum residue limits	超标率/% over-standard rate
六六六 HCHs	20.0	0.005	0.001 6	100^①	0
滴滴涕 DDTs	7.32	0.01	0.000 3	500^①	0
嗪草酮 metribuzin	2.96	0.013	0.000 1	10^②	0
噁草酮 oxadiazon	0.72	0.003 6	0.000 1	10^②	0
乙氧氟草醚 oxyfluorfen	256	0.03	0.003 4	10^②	17.9
莠去津 atrazine	1.32	0.02	0.000 0	10^②	0
乙草胺 acetochlor	3.46	0.02	0.000 1	10^②	0
丁草胺 butachlor	185	0.10	0.000 7	10^②	14.3
苯噻酰草胺 mefenacet	0.07	0.007	0.000 0	10^②	0
注：①. 限量依据GB 2763—2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》；②. 限量参照日本肯定列表制度^[26] 　Note: ①. The maximum residue limits were according to the GB 2763—2016 National Food Safety Standard: maximum residue limits for pesticides in food; ②. The maximum residue limits from Japanese Positive List System were used.

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参考文献(26)

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施引文献(4)

期刊类型引用(2)

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其他类型引用(2)

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1. 材料与方法
1.1 实验材料与设备
1.2 实验方法
1.2.1 面条的制备
1.2.2 面条的蒸煮
1.2.3 面条色度的测定
1.2.4 面条最佳蒸煮时间的测定
1.2.5 面条感官评定
1.2.6 面条质构特性的测定
1.2.7 面条微观结构的测定
1.3 数据分析方法
2. 结果与分析
2.1 卡拉胶添加对低钠面条色度的影响
2.2 卡拉胶添加对低钠面条最佳蒸煮时间的影响
2.3 卡拉胶添加对低钠面条感官特性的影响
2.4 卡拉胶添加对低钠面条质构特性的影响
2.5 卡拉胶添加对低钠面条微观结构的影响
3. 结论

1. 材料与方法
1.1 实验材料与设备
1.2 实验方法
1.2.1 面条的制备
1.2.2 面条的蒸煮
1.2.3 面条色度的测定
1.2.4 面条最佳蒸煮时间的测定
1.2.5 面条感官评定
1.2.6 面条质构特性的测定
1.2.7 面条微观结构的测定
1.3 数据分析方法
2. 结果与分析
2.1 卡拉胶添加对低钠面条色度的影响
2.2 卡拉胶添加对低钠面条最佳蒸煮时间的影响
2.3 卡拉胶添加对低钠面条感官特性的影响
2.4 卡拉胶添加对低钠面条质构特性的影响
2.5 卡拉胶添加对低钠面条微观结构的影响
3. 结论

参考文献(26)

施引文献(4)

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东北稻渔综合种养模式下中华绒螯蟹农药残留水平及健康风险评价

作者简介: 覃东立(1974 — )，男，副研究员，从事渔业环境与水产品质量安全研究。E-mail: qdl978@163.com

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