利用貝殼粉清洗果蔬的可行性研究

1、利用貝殼粉清洗果蔬的可行性研究上大附中施婕徐鳳嬌徐征宇摘要：目的研究貝殼粉用于清洗果蔬的可行性.方法貝殼經(jīng)酸洗后,950c,1小時的高溫灼燒,研磨成粉末,并分析灼燒前后碳酸鈣的含量變化.取一定量貝殼粉清洗果蔬,測試不同的投加量、清洗時間、清洗方式等條件下果蔬清洗前后的細菌總數(shù)、農(nóng)殘、果蠟等指標變化.結(jié)論實驗結(jié)果顯示在一定量的菌液中參加濃度為4.8g/L的貝殼粉溶液,0.5hr后,菌落總數(shù)明顯減少；多菌靈溶液中參加3.0克/升的的貝殼粉,經(jīng)45min后可到達50流右的去除率；打蠟橙子的表皮經(jīng)貝殼粉搓洗后去除效果明顯.因此貝殼粉用于清洗果蔬具有可行性,是一種綠色無污染物質(zhì).關(guān)鍵詞：貝殼粉果蔬除菌農(nóng)

2、殘果蠟去除率r"'/IX二通常人們在食用完鮮美的貝類、或加工貝類產(chǎn)品后,就將其貝殼丟棄.通常貝殼的主要成分為含95%碳酸鈣和少量的殼質(zhì)素.分為三層,最外層為黑褐色的角質(zhì)層薄而透明,有預防碳酸侵蝕的作用,由外套膜邊緣分泌的殼質(zhì)素構(gòu)成.中層為棱柱層即殼層,較厚,由外套膜邊緣分泌的棱柱狀的方解石構(gòu)成.外層和中層可擴大貝殼的面積,但不增加厚度.內(nèi)層為珍珠層即底層,由外套膜整個外表分泌的葉片狀霰石疊成,具有美麗光澤,可隨身體增長而加厚.裝飾品、家禽補鈣劑等是大家所了解的貝殼用途.能不能將貝殼變廢為寶,多一些途徑呢？經(jīng)資料查詢,有一些國內(nèi)外的研究者,已經(jīng)對其再利用做了一些探索.把貝殼作為

3、鈣補充劑的研究.把貽貝殼作為產(chǎn)蛋雞飼料的鈣源研究,據(jù)孫會玲等在?天然材料貽貝殼的應用研究?川一文中描述,我國在2021年度就有將近2萬噸的貽貝殼被加工成飼料添加劑；也有研究者開展了把超微粉碎的貽貝殼粉作精心整理為人體所需鈣補充劑的可行性研究.貽貝殼在改善土壤方面的研究.有研究者將貽貝煨燒研磨后,用于改善酸性土壤、增加土壤肥效、去除土壤中重金屬的研究.也有在水處理方面的研究,如柏松在?農(nóng)林廢棄物在重金屬廢水吸附處理中的研究進展?2一文中表達了將貝殼粉用于污水中重金屬去除的研究,此外還有污水中磷、染料等污染物去除方面的研究.另外,貽貝殼應用在建材領域、材料領域以及作為生物柴油的催化劑等方面的研究.

4、通常的果蔬清洗劑是外表活性劑、堿、無機鹽等配制而成的化學品.貝殼煨燒后的粉末作為一種無污染的綠色材料,用于食品清洗方面的研究鮮有報道,我們對此開展了研究.為了便于取材,本課題研究采用的原料為廢棄的蛤蝴貝殼.貝殼經(jīng)高溫灼燒后經(jīng)研磨成貝殼粉.其主要成分為氧化鈣、碳酸鈣.高溫煨燒過程中發(fā)生以下反響：CaCO高溫CaO+CO21.貝殼粉的制備1.1實驗試劑與儀器鹽酸地竭氣體摩爾體積測定儀電子天平馬弗爐SHFM6/10西格馬pH傳感器PH-BTA威尼爾'-II.數(shù)據(jù)采集器LABQ2威尼爾1.2 貝殼的處理及貝殼粉的制備為了減少雜質(zhì)對實驗的影響,因此對貝殼進行一定的預處理是必要的.貝殼的主要成分為

5、碳酸鈣,經(jīng)煨燒后因碳酸鈣的分解,其成分會有所變化,需進行煨燒前后碳酸鈣含量的測定,以確定煨燒后的氧化鈣與碳酸鈣的大致比例.1.2.1 貝殼的預處理將采集來的蛤蝴貝殼清洗干凈后用0.2mol/l的鹽酸浸泡0.5小時,除去附著在其外表的雜質(zhì),用水反復沖洗至中性,晾干,敲碎待用.950C,煨燒過60目過1.2.2 貝殼粉的制備將上述貝殼樣本分裝于培竭中,經(jīng)馬弗爐1小時.煨燒后冷卻的貝殼用瓷研缽研碎,經(jīng)篩,將貝殼粉裝于密封袋中備用.精心整理1.3 貝殼粉中碳酸鈣的含量測定1.3.1 原理將上述粉碎后的樣本,取少量溶于一定量蒸儲水中,形成飽和溶液.測定其pH值為12,說明其含中含有氧化鈣.再取少量,滴加

6、稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生,說明經(jīng)950c,1小時灼燒后的蛤蝴貝殼還含有大量的未分解的碳酸鈣.這與查閱的文獻冏有一定的差異,可能是由于采用的貝殼種類不一樣而導致的.因貝殼的主要成分為碳酸鈣,含量高達95%.將利用高中的化學定量測定儀器-氣體摩爾體積測定裝置.裝置內(nèi)發(fā)生如下反響CaC(3+2HCl=CaC2+CG+l4O通過測定二氧化碳的含量來推算碳酸鈣的含量,進而確定煨燒后的氧化鈣與碳酸鈣的大致比例.1.3.2 方法鈉.氣體發(fā)生器10ml,緩緩注入次在氣體發(fā)生高度.圖二摩爾氣體裝置測定碳酸鈣在裝置的儲液瓶中參加飽和碳酸氫中參加1g貝殼粉.用注射器吸取2mol/L的鹽酸氣體發(fā)生裝置加料口,讀取

7、量液瓶的液體體積.再器裝置加料口抽氣,使儲液瓶導管內(nèi)外液面在同一1.3.3數(shù)據(jù)記錄表一貝殼煨燒前碳酸鈣含量測定樣本重量(g)碳酸氫鈉體積(ml)鹽酸體積(ml)抽氣體積(ml)0.8071531260.508107156.50.44085156.25碳酸鈣含量：81.8%精心整理表二貝殼煨燒后碳酸鈣含量測定樣本重量(g)碳酸氫鈉體積(ml)鹽酸體積(ml)抽氣體積(ml)0.807811550.845861550.88795105.5碳酸鈣含量：41.3%1.3.4計算與結(jié)果計算公式為：IT(CaCO3)=(V碳酸氫鈉溶液)-V(HCl)+V(注射器)*100/22.4經(jīng)上述實驗,經(jīng)三個平行樣

8、本的測定,碳酸鈣含量在煨燒前后分別為81.8%、41.3%左右.說明經(jīng)煨燒后的貝殼粉有大約50%勺碳酸鈣分解為氧化鈣,即碳酸鈣與氧化鈣約為1:1.2.貝殼粉除菌水平的實驗果蔬經(jīng)生長、人工采摘、包裝、運輸、采購等多道程序進入千家萬戶,外表上沾染大量細菌.通常,人們清洗果蔬的方式是將果蔬在自來水中沖洗或浸泡片刻后食用或烹飪加工,這可以在很大程度上除去細菌,但是在果蔬的不平整外表或者其他較難清洗到的地方會藏匿著大量的細菌,不一定會被徹底去除.假設是果蔬生食的話,對去除細菌的要求就相對更高.常用的清洗劑通常是一些含有外表活性劑的化學物質(zhì),一旦未沖洗干凈的話,反而易造成二次污染,影響健康.用能殺滅細菌的

9、、純天然的清洗劑無疑是理想的選擇.本次實驗因條件所限,不進行菌種的鑒別,進行的是細菌總數(shù)的測定.測定前的滅菌工作必須做得充分.2.1 實驗試劑及儀器LB培養(yǎng)基、9cm直徑培養(yǎng)基、量筒、錐形瓶、試管、棉花、紗布、牛皮紙、剪刀、棉線、消毒液、移液管、酒精燈、棉簽、一次性醫(yī)用手套、口罩、天平、高壓蒸汽鍋、恒溫培養(yǎng)箱、烘箱、超凈臺等.精心整理2.2 滅菌工作(1)實驗前無菌室紫外燈、超凈臺翻開半小時(2)稱取40gLB培養(yǎng)基溶于1000ml蒸儲水中,分裝于錐形瓶中.(3)無菌水、培養(yǎng)基、試管、棉簽,在高壓蒸汽滅菌鍋中121c維持20分鐘滅菌.培養(yǎng)皿、試管等妥善包扎后置于烘箱內(nèi)160c維持2小時滅菌.(

10、4)在超凈臺上澆制培養(yǎng)基于培養(yǎng)皿中,備用.2.3 實驗過程2.3.1 方法與過程(1)果蔬清洗水菌落數(shù)確實定.為了以便于計量、符合一定量的貝殼粉溶液的殺菌水平,因此有必要使所取用的清洗水的菌落數(shù)在一個適宜的范圍.取清洗后的污水10ml于滅菌試管中.然后以1:10、1:100、1:1000三個濃度梯度進行稀釋.分別取樣0.1ml涂布于平板上,每個樣有2個平行樣本.完成后置于37c培養(yǎng)箱,培養(yǎng)24小時候觀察結(jié)果.盛有不同濃度梯度污水試管置于冰箱中備用.經(jīng)培養(yǎng)后,觀察1:100的樣本中有菌落數(shù)在16左右.因此取用1:100圖三接種后的培養(yǎng)皿/mlo為0#.取0.010g混勻.再取上述此,稀釋至第16

11、、1:32.將0.5毫升污染的污水作為待處理的污染水.即細菌總數(shù)在160個(2)取上述待處理污水1毫升于取樣管中,標貝殼粉于1#滅菌取樣管中,注入1ml滅菌去離子水,溶于0.5ml于2#滅菌取樣管中,稀釋至1毫升.如6#.即濃度梯度分別為1、1:2、1:4:、1:8、1:上述1#6#取樣管蓋塞上,振蕩混勻.再分別注入水,再次振蕩.使貝殼粉與溶液作用充分.取樣0.1毫升,涂布于滅菌培養(yǎng)基上,每個做兩個平行樣板.30分鐘后再次取樣.并取0#待處理污水做比對.完成后置于37c培養(yǎng)箱,培養(yǎng)24小時候觀察結(jié)果.2.3.2實驗數(shù)據(jù)菌落總數(shù)(個/ml)貝殼粉濃度(g/L)5分鐘后30分鐘后01481421.

12、2109602.444124.82109.65210精心整理19.210024表三不同濃度貝殼粉除菌實驗2.3.3結(jié)果與分析經(jīng)上述細菌總數(shù)測定可知當貝殼粉的濃度為4.8g/L的時候,具有較好的抑菌效果.此時的溶液的pH值在12左右.pH值對微生物的生命活動有很大的影響,蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子所帶電荷發(fā)生變化,從而影響其生物活性、細胞膜電荷發(fā)生變化,導致微生物細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)水平改變.每種微生物都有其適宜生長的pH值范圍,大局部種類在pH=59當pH值偏離這個范圍時,其生命活動就會受阻,當pH值過小或者過大時,微生物就會死亡網(wǎng).當清洗果蔬的溶液pH值大于10時,細菌等微生物就會死亡,到達消毒殺

13、菌的效果.3.貝殼粉去農(nóng)殘實驗隨著生活水平的不斷提升,人們對食品平安越來越關(guān)注,果蔬上的農(nóng)藥殘留也成為人們關(guān)注的食品平安問題之一.農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥使用后一段時期內(nèi)沒有被分解而殘留于蔬菜、水果、農(nóng)作物等的一些農(nóng)藥原液、有毒代謝物、降解物等.對人體危害極大.果蔬的生長免不了遭受病蟲.,ir、i-一|害的危害,所以絕大局部的果蔬到成熟上市需要經(jīng)受屢次農(nóng)藥的洗禮,采摘下來的果蔬難免會有農(nóng)藥殘留,如何徹底清洗干凈是關(guān)鍵.農(nóng)藥的種類繁多,根據(jù)用途可分為殺蟲劑、殺蛾劑、殺菌劑、除草劑等.而多菌靈作為一種光譜、高效、低毒的苯并咪唾類殺菌藥,用途較為廣泛.常用于蔬菜、果樹等多種農(nóng)作物生長期的播灑藥物.因多菌靈具

14、有作用、代謝時間長的特性,易造成農(nóng)藥殘留.長期使用殘留有多菌靈的果蔬,對人體健康具有一定的毒害性.因此徹底清洗果蔬上殘留的多菌靈,對食品平安是一種保證.農(nóng)藥殘留有多項檢測指標,多采用氣相色譜-質(zhì)譜、液相色譜法等方法.因受學校的實驗條件精心整理所限,經(jīng)文獻查閱4,采用分光光度法度法進行多菌靈的檢測.3.1 實驗試劑及儀器鹽酸1+11、多菌靈標準液、甲醇、二氯甲烷、氨水分光光度計uv-3100pc美普達3.2 方法與過程本實驗的前處理的依據(jù)是基于多菌靈的溶解特性,即它在酸性條件下不溶于有機溶劑,在中性條件下不溶于水的性質(zhì)特點.將多菌靈殺菌劑0.100g溶于50ml鹽酸1+11中,定容至100毫升的

15、容量瓶中.此時的濃度II./-1為1mgmL.分別取溶液0、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL于100mL容量瓶中,用鹽酸1+11定容至100毫升,濃度為2ngmL1、4仙gmL1、6仙gmL1、8仙gmL1.分別取溶液10mL于盛有20ml的鹽酸1+11分液漏斗中,各用10ml二氯甲烷洗滌,2次.棄去二氯甲烷.用氨水1+7中和至pH6.5左右.用二氯甲烷提取兩次,每次20ml,合并二氯甲烷提取液,用10ml水洗滌二氯甲烷提取液,靜止分層."1i；1*1i.I將上述靜止分層后的二氯甲烷層分入另一干的分液漏斗中,準確參加10ml鹽酸1+11,振蕩5分鐘,靜置分層.根據(jù)文獻資

16、料,多菌靈在稀鹽酸中于282nm處有吸收峰,在278nm處有吸收谷,在290nm處以上根本處于平衡,并且符合郎伯-比爾定律,因此以A=A282nm-A278nm+A290nm/2為校正值,和濃度作圖可以測定多菌靈農(nóng)藥殘留.分別在分光光度計278nm282nm290nnft分別比色,記下吸光度A78nnA82nnA90nm,用上述中的鹽酸提取液比色.用鹽酸1+11為空白參比液.記錄計算吸光度A.作出標準曲線.精心整理0.45表四多菌靈標準工作曲線果蔬農(nóng)殘模擬實驗市場采購的果蔬或無,或有極微量的農(nóng)殘,且農(nóng)殘的具體物質(zhì)不確定.難以符合本實驗的要求和效果,因此,本實驗簡化為直接在含有一定量的多菌靈的溶

17、液中投加貝殼粉.分別取6個燒杯,每個燒杯中參加濃度為10g-mL1的多菌靈200毫升.在上述六個樣本中分別參加貝殼粉0、0.2g、0.4g、0.6g、1.0g,即濃度分別為0g/L、1g/L、2g/L、3g/L、5g/L攪拌.-分別在浸泡5min、15min、40min取樣.因溶有貝殼粉的溶液濁度增加,因此取樣后離心機離心.取上述離心后的上清液10ml樣品于盛有20ml鹽酸1+11的分液漏斗中,各用10ml二氯甲烷洗滌,2次.棄去二氯甲烷.用氨水1+7中和至pH6.5左右.用二氯甲烷提取兩次,每次20ml,合并二氯甲烷提取液,用10ml水洗滌二氯甲烷提取液,靜止分層.精心整理將上述靜止分層后的

18、二氯甲烷層分入另一干的分液漏斗中,準確參加10ml鹽酸1+11,振蕩5分鐘,靜置分層.分別在分光光度計278nm282nm290nm處分別比色,記下吸光度478mAm、Anm,用上述中的鹽酸提取液比色.用鹽酸1+11為空白參比液.記錄計算吸光度A.作出標準曲線./to-07號4-07.oooooo765432冊集南玳海喻紅色：SrrJn綠色：I5min紫色工4Qmin10543.3實驗結(jié)果與分析實驗結(jié)果顯示,多菌靈隨著貝殼粉的投加量、浸均有不同程度的降解.多菌靈的化學名稱為N2-氨基甲酸甲酯,是一種酯類物質(zhì).酯類物質(zhì)在堿水解.因此,多菌靈在氫氧化鈣的堿性溶液環(huán)境下泡時間的增力口,苯駢咪唾基N-

19、2苯駢咪口坐基一氨基甲酸甲酯性溶液中易緩慢水解,隨pH升高水解速度加快,從而失去活性,殺菌效果減少甚至消失.因此在多菌靈的使用方法上也有注明不要與堿性物質(zhì)混合使用的提示.4.貝殼粉去果蠟實驗果蠟是指在水果外表形成的一層保護膜,可以保護水果外皮,增加光澤度,預防水分蒸發(fā),精心整理以保持新鮮度.水果本身分泌的糖醇類物質(zhì),屬于生物合成的天然物質(zhì),這種果蠟對人體完全無害.大局部水果自身分泌果蠟缺乏以保鮮,所以采用人工方法即在水果外表涂抹食用性人工添加劑,這是一種被認可的保鮮方法,有成熟的工藝和方法.有些不良商家為降低本錢,以工業(yè)蠟替代食用性蠟,這種蠟對人體相當有害,必須徹底消除才能平安食用.4.1 實驗試劑及儀器橙子假設干、貝殼粉、燒杯、放大鏡4.2 方法與過程因?qū)嶒灄l件所限,難以采用定量實驗用定性實驗法鑒定.從市場上采購明果假設干.分別用浸泡、搓洗兩種方式,加以實驗,查看效果.浸泡和搓洗使用驗進行測定,顯打上果蠟的水添加不同的劑量的貝殼粉劑量相同,浸泡時各劑量均溶于250ml水中0圖四去果蠟實驗4.3 數(shù)據(jù)記錄清洗方式貝殼粉使用劑量g00.5123.55浸泡15分鐘均不明顯浸泡40分鐘均不明顯去除局部去除局部搓洗均較為明顯表六：貝殼粉去果蠟4.4 結(jié)果與分析由實驗結(jié)果可知,相同的貝殼粉使用劑量,使用搓洗方式的去果蠟效果