Nghiên cứu khả năng giảm khử độc chất dimenthoat carbaryl trên một số nông sản bằng phương pháp chiếu xạ 2

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM ðẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TÓM TẮT VÀ KIẾN NGHỊ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢM KHỬ ðỘC CHẤT (DIMETHOAT, CARBARYL) TRÊN MỘT SỐ NƠNG SẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ HỒNG MINH NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG / 2008 Tóm tắt Chiếu xạ thực phẩm ứng dụng nhiều nước giới, có Việt Nam Cho tới nay, tác dụng chiếu xạ thực phẩm khử trùng, làm chậm chín trái cây, kéo dài thời gian bảo quản Trong vùng giới hạn liều cho phép, chiếu xạ khơng gây độc hại, khơng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng thông số cảm quan thực phẩm Xuất phát từ thực trạng rau tươi nhiều nhiễm dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, ñề tài ñặt mục tiêu nghiên cứu khả chiếu xạ – bên cạnh tác dụng nêu – giảm khử dư lượng Carbaryl, Dimethoate ba loại rau tươi cải bắp, cải xanh dưa leo ðây ba loại rau thông dụng bữa ăn hàng ngày không dạng thức ăn nấu chín, mà cịn dạng tươi sống Cơ sở ñể ñề xuất thực ñề tài hàm lượng nước ba loại rau lựa chọn cao, sản phẩm xạ phân nước có hoạt tính hóa học mạnh kich họat phân hủy dư lượng thuốc BVTV mẫu rau khảo sát Do giai đoạn đầu đề tài tập trung nghiên cứu xạ phân Carbaryl, Dimethoate dung môi nước Trong dung mơi nước, hai đối tượng nghiên cứu ñều dễ dàng bị xạ phân Hiệu suất xạ phân Carbaryl Dimethoate thực tế khơng thay đổi vùng pH dung dịch ~ ÷ 7, phù hợp với hiệu suất xạ phân nước vùng pH Trong dung dịch 0,4 mol/L axit sulphuric (pH 0,46), hiệu suất xạ phân hai thuốc BVTV ñều cao vùng pH ~ ÷ 7, chứng tỏ điện tử hydrat hóa đóng vai trị khơng đáng kể q trình xạ phân Ở điều kiện khảo sát, hiệu suất xạ phân Dimethoate lớn hiệu suất xạ phân Carbaryl, phù hợp với cấu tạo phân tử Dimethoate đơn giản – khơng có nhân thơm Vận tốc xạ phân mơ tả phương trình động học phản ứng ñơn giản bậc biểu kiến theo liều lượng xạ hấp thụ, với số liều kD phụ thuộc vào nồng ñộ ban ñầu họat chất khảo sát Sắc ký ñồ cho thấy chiếu xạ phạm vi liều hấp thu – 30 kGy phân hủy Dimethoate, Carbaryl tới mức độ vơ hóa cắt nhỏ thành hợp chất có độ phân cực lớn so với chất ban ñầu Tuy chưa thể ñịnh danh sản phẩm phân hủy, pik sản phẩm phân hủy Carbaryl khơng thể độc chất thường gặp phân tích với thiết bị HPLC/UV Các kết tiềm ứng dụng công nghệ chiếu xạ xử lý nước nhiễm dư lượng Carbaryl, Dimethoate nói riêng, xử lý nước nhiễm tạp chất hữu nói chung Trên ba loại rau cải bắp, cải xanh, dưa leo, dư lượng Carbaryl Dimethoate bị xạ phân hẳn so với dung môi nước Hiệu suất phân hủy phụ thuộc loại hoạt chất rau, mức dư lượng hoạt chất rau, liều lượng xạ hấp thụ Với mức ñộ nhiễm dư lượng, hiệu suất xạ phân Carbaryl, Dimethoate tăng liều lượng xạ ñược hấp thụ tăng Các kết thu ñược vùng liều cho phép ≤ kGy cho thấy chiếu xạ mẫu rau khảo sát có tác dụng tích cực giảm bớt dư lượng Carbaryl, Dimethoate, bên cạnh tác dụng kéo dài thời gian bảo quản cơng nhận từ lâu Tuy nhiên, mức độ giảm bớt dư lượng cịn thấp, cần kiểm chứng thêm Trong vùng liều hấp thụ ≤ kGy, tác ñộng chiếu xạ lên hàm lượng Vitamin C ba loại rau khảo sát mức ñộ tương ñương với phương pháp bảo quản thực phẩm khác Chiếu xạ với liều hấp thụ < kGy khơng gây biến đổi độ cứng, độ tươi, màu sắc mẫu khảo sát Với liều hấp thụ kGy, ñánh giá cảm quan theo phương pháp tam giác cho thấy nhận biết khác biệt mẫu cải bắp trước sau chiếu xạ Tuy nhiên, chưa thể kết luận ñộ cứng, ñộ tươi, hay màu sắc mẫu ảnh hưởng nhiều tới nhận biết khác biệt Ngoài kết nêu trên, đề tài tạo ñiều kiện xây dựng kiểm chứng qui trình phân tích dư lượng Carbaryl, Dimethoate nước ba loại rau khảo sát với trang thiết bị có Khoa Kỹ thuật Hóa học ðHBK Tp HCM ðã có luận văn thạc sỹ 10 luận văn tốt nghiệp ñại học ñược bảo vệ, luận văn thạc sỹ hồn tất Kết thực đề tài ñã trình bày hai hội thảo khoa học, hai báo khoa học chấp nhận đăng tồn văn Kỷ yếu Hội thảo Summary Food irradiation has been applied in many countries including Vietnam Until now, the main purpose of food irradiation is sterilisation, sprout inhibition, delay of ripening, prolongation of preservation time Under the maximal allowed doses, irradiation neither creates toxic substances, nor significantly affects food- quality and sensory characteristics Outgoing from the fact that fresh fruits and vegetables are more or less affected by pesiticide residues, this project aimed to investigate the ability of irradiation – besides the main known effects described above – to decrease Carbaryl and Dimethoate residues in fresh cabbages, mustard greens and cucumbers, three of common vegetables for everyday’s consumation in various forms including salads This research based on the rich water contents of the chosen vegetables, highly active products of water radiolysis can iniciate degradation of pesticide residues Therefore degradation of Carbaryl, Dimethoate in aqueous samples must be investigated firstly In aqueous samples, both pesticides in question were readily degraded by irradiation In accordance with known results of water radiolysis, degradation yields of both Carbaryl and Dimethoate remain pH-independent through out the pH range ~ ÷7 However, they were significantly incresed in solution 0.4 mol/L H2SO4, showing the hydrated electron plays just a minor role compared to the radicals • H , • OH While Dimethoate molecule doesn’t contain any aromatic ring, its degradation yields are generally lower than those of Carbaryl under the same experimental conditions Degradation rates could be described by the reaction rate of pseudo-first order concerning the absorbed doses, with dose constants kD dependent on the initial Dimethoate- and Carbaryl concentrations The chromatograms of irradiated samples showed that within the dose range ~ ÷ 30 kGy, Dimethoate and Carbaryl are degraded yielding more polar products and/or inorganic products Though the degradation product couldn’t be identified with HPLC/UV, the chromatograms showed they are none of the toxic compounds known in analytical practice These results show irradiation has a high potential in treating water contaminated by residues of carbaryl, Dimethoate, and another organic compounds, too In matrixes of the three fresh vegetables chosen, residues of Carbaryl and Dimethoate decresed significantly less than in water samples irradiated with the same doses The degradation yields depend on the art and level of pesticide residues, the absorbed doses and the vegetables in question At the same pesticide residue levels, degradation yields of Dimethoate and Carbaryl increased with increasing absorbed doses The results obtained at doses ≤ kGy show that irradiation decreased the Carbaryl- and Dimethoate residues in the vegetable samples treated, besides the main effect to increase preservation time, known for a long time However, the decreasing extents are rather small and should be re- and counter-checked Absorbed doses ≤ kGy insignificantly affected the VitaminC content of irradiated vegetables Also, they not affect sensory characteristics of green mustard and cucumber samples Only cabagge samples irradiated with kGy seem to be slightly changed However, it’s not clear whether changes in freshness, softness/hardness, or coulour made irradiated cabbage samples different compared to the non-irradiated ones Besides, procedures for determining Carbaryl and Dimethoate residues in water and three chosen vegetables have been adapted to suit laboratory equipments available in our Department One master’s thesis and 10 Diploma works have been succesfully defended Another master’s thesis is being completed Selected results were reported at the 7th National Conference on Nuclear Science & Technology in Da Nang, August 2007, and at the 1st International Conference on the Environments & Natural Resources in Ho Chi Minh City, March 2008 Two papers were accepted to publish MỤC LỤC Trang Tóm tắt ñề tài/dự án (gồm tiếng Việt tiếng Anh) I Mục lục V Phần mở ñầu VI Giới thiệu Chương TỔNG QUAN TÀI LIệU 1.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nơng nghiệp Việt Nam 1.2 Chiếu xạ thực phẩm 1.3 ðối tượng nghiên cứu 1.3.1 Cải bắp 1.3.2 Cải xanh 1.3.3 Dưa leo 1.3.4 Carbaryl 1.3.5 Dimethoat 11 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 13 2.1 Nguyên liệu phương pháp xử lý, bảo quản: 13 2.2 Hoá chất, thiết bị sử dụng 13 2.3 Thực nghiệm qui trình phân tích Dimethoate mẫu lỏng 13 2.4 Thực nghiệm qui trình phân tích Carbaryl mẫu lỏng 14 2.5 Thực nghiệm xạ phân Carbaryl, Dimethoate mẫu nước 14 2.6 Thực nghiệm qui trình chiết, phân tích dư lượng Carbaryl, Dimethoate, hàm lượng Vitamin C mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo 14 2.7 Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu xạ hãm, xạ γ từ nguồn Co, tới dư lượng Carbaryl, Dimethoate mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo 14 Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu xạ hãm, xạ γ từ nguồn Co, tới hàm lượng Vitamin C yếu tố cảm quan mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo 14 60 2.8 60 CHƯƠNG 3: TÓM TẮT KẾT QUẢ 15 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ PHẦN MỞ ðẦU Tên ñề tài: Nghiên cứu khả giảm khử ñộc chất (Dimethoat, Carbaryl) số nông sản phương pháp chiếu xạ Chủ nhiệm đề tài: ThS Hồng Minh Nam Cơ quan chủ trì: Trường ðai học Bách Khoa, ðHQG Tp HCM Thời gian thực đề tài: 12/2005 – 11/2007 Kinh phí duyệt: 180.000.000 đ Kinh phí cấp: 168.000.000 đ theo TB số : 313/TB-SKHCN ngày 16/12/05 TB số : 83/TB-SKHCN ngày 29/5/07 Mục tiêu: (Theo ñề cương ñã duyệt) Xác ñịnh mức ñộ phân hủy hai chất BVTV – Dimethoat, Carbaryl – mẫu nước mơ hình ba loại rau thị trường – dưa leo, cải bắp, cải xanh – phương pháp chiếu xạ Nội dung: (Theo ñề cương ñã duyệt) o Nghiên cứu ảnh hưởng liều chiếu xạ lên loại thuốc BVTV Dimethoate Carbaryl dung môi nước o Nghiên cứu ảnh hưởng liều chiếu xạ lên dư lượng Dimethoate, Carbaryl cải bắp, cải xanh dưa leo o Nghiên cứu ảnh hưởng liều chiếu xạ lên hàm lượng Vitamin C số yếu tố cảm quan cải bắp, cải xanh dưa leo Sản phẩm: o Báo cáo nghiệm thu ñề tài o 02 Báo cáo trình bày Hội nghị Khoa học Cơng nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ VII, ðà Nẵng, 8/2007, 01 chọn đăng tồn văn Kỷ yếu Hội nghị o 01 báo cáo trình bày Hội nghị quốc tế môi trường tài nguyên thiên nhiên lần thứ nhất, Tp Hồ Chí Minh, 3/2008, ñược chọn ñăng toàn văn Kỷ yếu Hội nghị o 01 Luận văn Thạc sỹ 10 Luận văn ñại học ñã bảo vệ, 01 luận văn thạc sỹ kết thúc GIỚI THIỆU Nhằm mục đích đảm bảo an ninh lương thực, tăng suất trồng trọt, hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) sử dụng ngày nhiều phạm vi toàn cầu Các chất BVTV nhiều có độc tính người, vật nuôi, môi trường sinh thái Do đó, qui trình sản xuất, phương thức sử dụng, độc tính tác động mơi trường hóa chất BVTV ln quan tâm nghiên cứu, đánh giá Sử dụng hóa chất BVTV theo hướng dẫn ñảm bảo chống sâu bệnh, tăng suất, mà không ảnh hưởng ñáng kể ñến chất lượng vệ sinh an tồn nơng sản, khơng ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Sử dụng hóa chất BVTV khơng ñúng hướng dẫn: Dùng liều lượng, không ñảm bảo thời gian cách ly, dùng hóa chất BVTV khơng có danh mục cho phép, khơng rõ nguồn gốc xuất xứ, … gây ngộ độc cấp tính, ảnh hưởng lâu dài tới sức khỏe người tiêu dùng Trong điều kiện thời tiết, khí hậu Việt Nam, nhu cầu sử dụng hóa chất BVTV cao Các trường hợp phát rau nhiễm dư lượng thuốc BVTV giới hạn cho phép, vụ ngộ ñộc thực phẩm xảy ngày nhiều ðảm bảo vệ sinh an tồn, giảm thiểu dư lượng hóa chất độc hại nơng sản thực phẩm vấn đề ngày trở nên cấp bách hóa chất độc hại nơng sản thực phẩm gây ảnh hưởng trước mắt lâu dài ñến sức khỏe cộng ñồng Ðể ñảm bảo phát triển bền vững, quy hoạch triển khai vùng sản xuất rau an tồn coi giải pháp hữu hiệu Ðồng thời, ñẩy mạnh hoạt ñộng chi cục bảo vệ thực vật nhằm hướng dẫn vận động nơng dân, sử dụng chế phẩm BVTV ñúng mục tiêu, ñảm bảo thời gian cách ly cần thiết trước thu hoạch cần ñược trọng Mặt khác, ñặc thù kinh tế, xã hội chúng ta, cần nghiên cứu áp dụng biện pháp hỗ trợ khử trùng, tiêu độc nơng sản thực phẩm Các chế phẩm nước ozon, nước rửa chuyên dụng, … ñang ñược khuyến cáo sử dụng Các biện pháp đạt hiệu cao cho mục đích khử trùng tiêu độc bề mặt Khi dư lượng thuốc BVTV ñã ngấm vào bên nơng sản biện pháp rửa bề mặt hiệu Chiếu xạ nơng sản thực phẩm ñược áp dụng nhiều nước giới Việt Nam Cho ñến nay, tác ñộng chiếu xạ lên dư lượng hóa chất độc hại nơng sản thực phẩm chưa quan tâm nhiều Do đó, chúng tơi đặt vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng (phụ) chiếu xạ lên hàm lượng thuốc BVTV rau quả, bên cạnh ảnh hưởng trùng, kéo dài thời gian bảo quản, vốn cơng nhận rộng rãi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nơng nghiệp Việt Nam Danh mục kèm theo Quyết định số 49/2008/Qð-BNN Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn ban hành ngày 27/3/2008 cho thấy số lượng thuốc BVTV phép lưu hành thức lớn Bên cạnh đó, khơng thể loại trừ khả cịn lưu hành, sử dụng nhiều loại thuốc BVTV ngồi danh mục cho phép, khơng rõ nguồn gốc, thức bị cấm sử dụng Kết điều tra hộ trồng chè Lâm ðồng tháng năm 2002 cho thấy tỷ lệ hộ dùng thuốc BVTV khơng an tịan cho sản phẩm chè cao, tùy theo ñịa bàn dao ñộng khỏang 3,33 – 21,88% Tỷ lệ nông hộ dùng thuốc BVTV an toàn cho chè Bảo Lâm 27,01%, Bảo Lộc có 1,69%, Di Linh, ðà Lạt Lâm Hà ñều 0% Xuất chè Công ty chè Lâm ðồng sang Bác Mỹ ðài Loan năm 2001 gặp khó khăn dư lượng Fenvalerate Endosulfan-alfa vượt ngưỡng cho phép, … Số liệu Phòng Thanh tra - Pháp chế, Cục Bảo vệ thực vật năm 2007 cho thấy: 35% số hộ kiểm tra có hành vi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không ñúng kỹ thuật, Chi cục nhắc nhở mà khơng áp dụng chế tài xử phạt hộ dân nghèo!” Khảo sát thăm dò 247 hộ nông dân ba tỉnh Cần Thơ, Tiền Giang Trà Vinh cho thấy có hàng trăm lọai thuốc BVTV ñược sử dụng canh tác dưa hấu, trung bình vụ phun thuốc BVTV 8-9 lần, có 14,2% số hộ áp dụng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp Mức ñộ sử dụng thuốc BVTV dư lượng rau thị trường Hà Nội ñáng kể Trả lời vấn Thời Báo Kinh Tế Việt Nam ngày 9/11/2007, Cục Bảo Vệ Thực Vật cho biết năm 2007, Cục ñã tiến hành kiểm tra 5000 hộ trồng trọt, phát 23,3% số hộ có hành vi sai phạm Trong số hộ sai phạm này, 70% trường hợp sử dụng thuốc BVTV khơng qui định: Khơng đảm bảo thời gian cách ly, khơng sử dụng loại thuốc định cho loại trồng, khơng sử dụng nồng độ liều lượng qui ñịnh, vứt ñổ thuốc bừa bãi gây ô nhiễm môi trường, … 30% số vi phạm mức nghiêm trọng hơn: Sử dụng thuốc ngòai danh mục cho phép, thuốc bị cấm sử dụng, thuốc khơng rõ nguồn gốc xuất xứ, … “Theo báo cáo Cục Y tế dự phịng Mơi trường - Bộ Y tế năm 2007 có 4.670 vụ nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật với 5.207 ca, có 101 ca tử vong (chiếm 95,2% trường hợp tử vong) Những trường hợp ăn uống nhầm có 540 ca chiếm 10,4% với trường hợp tử vong “ Trong bối cảnh số lượng chủng loại hóa chất BVTV lớn, nhiều thương phẩm trôi không rõ nguồn gốc, xuất xứ, nằm danh mục cho phép ñã thức bị cấm, mức ñộ nhận thức nơng dân nhiều cịn hạn chế, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm trở thành mối quan tâm hàng ñầu ñối với quan chức Theo số liệu thống kê mạng medinet, năm 2002 tồn quốc có 218 vụ ngộ độc thực phẩm ñáng kể ñược ghi nhận với 4.984 người mắc, tử vong 71 người Nguyên nhân vụ ngộ ñộc thực phẩm nhiễm vi sinh vật chiếm 42,2%, nhiễm hóa chất chiếm 25,2%, nhiễm chất độc (khơng nêu rõ) chiếm 25,2%, nguyên nhân khác chiếm 7,4% Riêng địa bàn thành phố Hồ Chí Minh cho năm 2002 ghi nhận thức 29 vụ với 930 người mắc, tử vong người Trong 18 vụ ngộ ñộc tập thể chiếm 62% Nguyên nhân ngộ ñộc ñược xác ñịnh vi sinh vật 13 vụ, chiếm 44,8%, nhiễm thuốc BVTV vụ, chiếm 31,0%, chất độc khác (cá nóc) vụ chiếm 6,9% Chỉ thị số 02/2002/CT-BYT ngày 22/3/2002 Bô trưởng Bộ Y Tế việc tăng cường chống ngộ ñộc thực phẩm thuốc bảo vệ thực vật, thuốc diệt chuột [19] nêu rõ, bên cạnh biện pháp đẩy mạnh tun truyền, chế tài hành chính, triển khai sản xuất phân phối rau ñược coi giải pháp hữu hiệu Tuy nhiên, việc triển khai thực sản xuất phân phối rau an tịan chưa đáp ứng mức tiêu thụ người dân, ñặc biệt thành phố lớn Rau tươi thành phần thiếu bữa ăn hàng ngày người dân Nhu cầu tiêu thụ rau tươi hàng ngày cao, ñặc biệt thành phố lớn tập trung đơng dân cư Theo số liệu Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Tp HCM, hàng năm thành phố tiêu thụ khoảng 400.000 rau, bình quân 1.200 tấn/ngày Trong đó, diện tích trồng rau ngoại thành giảm dần q trình thị hóa Diện tích gieo trồng rau ngoại thành Tp HCM khỏang 9.905 ha, cho sản lượng khỏang 175.285 tấn, chủ yếu rau ăn Như vậy, khoảng 50-60% nhu cầu rau xanh thành phố ñược cung cấp từ tỉnh Tây Ninh, Tiền Giang, Long An, … chủ yếu từ Lâm ðồng Lượng rau lưu thông ngày chợ ñầu mối thay ñổi từ 100 -150 tấn/chợ đầu mối, cao điểm lên đến 200 tấn/ngày Do có nhiều nguồn gốc khác nhau, chất lượng rau khơng ổn định khó kiểm sốt Rau số dễ bị nhiễm số ñộc chất dư lượng thuốc BVTV, kim loại nặng, nitrate vi trùng ; ký sinh trùng Dư lượng thuốc BVTV ñã làm xảy số trường hợp ngộ độc ăn rau bị nhiễm Trong 9.636 mẫu rau loại ñược kiểm tra nhanh năm 2007, tỷ lệ mẫu vượt dư lượng chiếm 3,0 %, tăng so với kỳ năm 2006 (1,17%) Số mẫu kiểm tra vùng lưu thơng có tỷ lệ vượt dư lượng 3,87 % , chủ yếu có nguồn gốc từ tỉnh khác Người dân ñược khuyến cáo tự bảo vệ cách rửa kỹ rau quả, sử dụng nước rửa chuyên dụng nước muối, thuốc tím, Vegy Tuy nhiên, biện pháp nhiều làm giảm chất lượng, cảm quan rau quả, khơng rửa hết khỏi rau có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng Sử dụng nước ozon ñang ñược quảng bá, khuyến khích Trong chương trình sản xuất phân phối rau cịn chưa đáp ứng ñược nhu cầu tiêu dùng, cần nghiên cứu thử nghiệm biện pháp nhằm giảm khử lượng ñộc chất có rau tươi sống 1.2 Chiếu xạ thực phẩm Chiếu xạ thực phẩm ñã ñược áp dụng từ năm 1960 Cho tới nay, chiếu xạ thực phẩm ñược thức áp dụng 40 quốc gia giới, có Việt Nam Chiếu xạ thực phẩm sử dụng xạ ion hóa để tiêu diệt vi sinh vật, vi trùng, virut côn trùng có thực phẩm Chiếu xạ cịn áp dụng công nghệ sau thu hoạch nông sản ñể chống nảy mầm, làm chậm chín trái cây, tăng lượng dịch trái cây, … Công nghệ chiếu xạ sử dụng xạ ion hóa cịn có nhiều ứng dụng khác khoa học, kỹ thuật ñời sống Số lượng ấn phẩm, cơng trình khoa học đăng tải ngồi nước lãnh vực cơng nghệ chiếu xạ nói chung chiếu xạ thực phẩm nói riêng lớn Phần tổng quan xin nêu vắn tắt số điểm Theo liều lượng xạ bị hấp thụ, chiếu xạ thực phẩm phân biệt ba nhóm ứng dụng sau: - Các ứng dụng liều thấp, tới kGy: Chủ yếu trùng thực phẩm, rau tươi, chống nảy mầm hạt, làm chậm chín trái cây, … - Các ứng dụng liều trung bình ÷ 10 kGy: Chủ yếu khử trùng sản phẩm thịt cá đơng lạnh, loại ngũ cốc – nông sản khô, … - Các ứng dụng liều cao 10 kGy: Chủ yếu tiệt khuẩn sản phẩm thịt khơng đơng lạnh, tiệt khuẩn thực phẩm chức y tế, … Liều hấp thụ kGy ứng với lượng kJ xạ ion hóa bị hấp thụ kg vật chất (trong trường hợp nông sản thực phẩm) Sự phân chia thành ba nhóm ứng dụng theo liều hấp thụ có ý nghĩa tương đối Loại thực phẩm ñược chiếu xạ, với giới hạn liều bao nhiêu, nhằm mục đích gì, … chủ yếu phụ thuộc vào văn pháp qui quốc gia Ở Việt Nam, theo Quyết ñịnh Bộ trưởng Bộ Y tế số 3616/2004/Qð-BYT, ñối với rau tươi liều hấp thụ cho phép để làm chậm q trình chín, diệt trùng ký sinh trùng 0,3 ÷ 1,0 kGy, để xử lý kiểm dịch 0,2 ÷ 1,0 kGy, để kéo dài thời gian bảo quản 1,0 ÷ 2,5 kGy Nếu rau phục vụ mục đích xuất phải tuân thủ giới hạn liều cho phép quốc gia nhận hàng Kết nghiên cứu nhiều năm nhiều tổ chức khoa học có uy tin giới, có Viện Năng lượng Ngun tử Quốc tế IAEA, Tổ chức Lương Nông giới FAO, Tổ chức Y tế giới (WHO) ñều rõ ưu ñiểm trội chiếu xạ thực phẩm: - Chiếu xạ với liều thích hợp tiêu diệt vi khuẩn vi sinh vật gây bệnh E.coli, Trichima, Salmonella, …, kéo dài thời gian bảo quản rau quả, ngăn chặn nảy mầm khoai tây tỏi, làm chậm q trình trái cây, - Qui trình chiếu xạ khơng đưa thêm hóa chất, chất phụ trợ vào nơng sản, thực phẩm Thực phẩm chiếu xạ trở thành thực phẩm có tính phóng xạ - Sau chiếu xạ phạm vi liều giới hạn cho phép, thực phẩm chiếu xạ khơng xuất độc tố khơng có thay đổi thành phần hố học gây ảnh hưởng bất lợi đến sức khoẻ người - Chiếu xạ phạm vi liều giới hạn cho phép nói chung khơng làm giảm giá trị dinh dưỡng vitamin thực phẩm, ngồi khơng có thay đổi đáng kể axit amin axit béo, - Các nhà máy sử dụng công nghệ chiếu xạ thực phẩm vận hành theo qui trình an tồn khơng gây hại đến mơi trường xung quanh khơng gây ảnh hưởng bất lợi sức khoẻ công nhân - Thực phẩm chiếu xạ cần ñược lưu trữ chế biến bình thường thực phẩm khơng chiếu xạ Mặt khác, coi chiếu xạ biện pháp cứu cánh, ví dụ biến “rau bẩn” thành “rau sạch” Trước chiếu xạ, thực phẩm phải ñảm bảo tiêu chuẩn chất lượng theo văn pháp qui Chiếu xạ biện pháp – cho ñến áp dụng – kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Sau chiếu xạ thực phẩm bị nhiễm mầm bệnh khơng ñược ñóng gói, bảo quản ñúng qui cách Ở Việt Nam, chiếu xạ thực phẩm ñã ñược nghiên cứu bước ñầu ứng dụng từ năm 1981 Viện nghiên cứu hạt nhân ðà Lạt Năm 1991 ñã lắp ñặt thiết bị chiếu xạ 60 Co bán công nghiệp phục vụ mục đích bảo quản lương thực thực phẩm Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân, Hà Nội Tuy nhiên, bước đột phá ứng dụng cơng nghệ xạ qui mơ cơng nghiệp hình thành phát triển Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Cơng nghệ Bức xạ Viện, đặt Thủ ðức Co60/B công nghiệp (Hungary), sử dụng xạ γ từ nguồn 60 Thiết bị chiếu xạ Trung tâm loại SVST- Co, ñưa vào vận hành từ 1999 với hai mục đích chiếu xạ khử trùng dụng cụ y tế trùng thực phẩm Bên cạnh hai mục đích nêu, Trung tâm ñã ñang mở rộng dịch vụ chiếu xạ sang lãnh vực khác, ñồng thời tham gia vào hoạt ñộng nghiên cứu khoa học ñào tạo nguồn nhân lực H.1: Thiết bị chiếu xạ SVST-Co60/B VINAGAMMA Năm 2004, cơng ty TNHH Sơn Sơn đưa vào vận hành thiết bị chiếu xạ công nghiệp – máy gia tốc chùm tia ñiện tử với chuyển ñổi tia X, phục vụ mục đích khử trùng dụng cụ y tế chủ yếu chiếu xạ thực phẩm ðây máy gia tốc Linac 5MeV/620mA/150kW Mỹ Thiết bị hoạt động theo ngun tắc dùng điện tạo dịng lớn (620mA) ñiện tử nhanh (5 MeV) nhờ hệ thiết bị (súng ñiện tử, máy Klystron RF máy gia tốc thẳng cộng hưởng LINAC), quét ñều lên bề mặt chuyển ñổi làm phát xạ hãm lượng MeV (mức cực ñại cho phép chiếu xạ thực phẩm) Năm 2005, thiết bị chiếu xạ cơng nghiệp 60 Co lắp đặt Bình Dương, phục vụ mục đích khử trùng dụng cụ y tế trùng thực phẩm Tổng suất ba sở chiếu xạ kể ~ 50.000 m3 dụng cụ y tế (tỷ trọng 0,2g/cm3, liều 25 kGy), ~ 55.000 ÷ 70.000 thủy hải sản (liều 3,5 ÷ kGy) Hiện VINAGAMMA triển khai lắp ñặt thêm thiết bị chiếu xạ cơng nghiệp – máy gia tốc chùm tia điện tử UELR-1015T CHLB Nga, dự kiến ñưa vào vận hành năm 2008 H.2: Thiết bị chiếu xạ SVST-Co60/B [25] Cho ñến nay, chiếu xạ thực phẩm chủ yếu nhằm mục đích khử trùng, kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Chiếu xạ liều giới hạn cho phép nhiều nghiên cứu khẳng định an tịan, khơng gây độc thêm độc tố thực phẩm chiếu xạ, không ảnh hưởng tới hàm lượng dinh dưỡng yếu tố cảm quan thực phẩm chiếu xạ Khả giảm khử ñộc chất thực phẩm tác ñộng chiếu xạ chưa ñược ñề cập ñến tài liệu tham khảo 1.3 ðối tượng nghiên cứu 1.3.1 Cải bắp Cải bắp có tên khoa học Brassica oleracea var capitata, thuộc họ Cruciferae ðược coi có nguồn gốc từ ðịa Trung Hải Cải bắp có số diện tích cao, hệ số sử dụng nước lớn Lá ngồi thường có màu xanh Các lớp bên có màu trắng ngà Ở nước ta, cải bắp trồng vụ ðơng-Xn tỉnh phía bắc, miền trung Tây Nguyên Thời gian sinh trưởng từ 8090 ngày Khi bắp cải cuộn chặt thu hoạch Trong 100 g cải bắp chứa tới ~ 94 g nước Các thành phần cịn lại Bảng H.3: Cải bắp trắng Bảng 1: Thành phần chất dinh dưỡng 100 g cải bắp Protein Lipit Carbo hydrat Ca Fe Caroten Vit.B1 Vit.B2 Vit B3 Vit C 1,1 g 0,2 g 3,4 g 32mg 0,3mg 0,02mg 0,04mg 0,04mg 0,3 mg 38 mg 1.3.2 Cải xanh Cải xanh có tên khoa học Brassica juncea.L, thuộc họ Mustard, loại rau ñược trồng quanh năm nước ta Cùng thuộc họ có nhiều loại cải ngọt, cải ñắng, cải bẹ trắng, thời gian sinh trưởng từ 30 – 50 ngày Trong 100 g cải bắp chứa tới ~ 92 g nước Các thành phần cịn lại ñược Bảng H.4: Cải xanh Bảng 2: Thành phần chất dinh dưỡng 100 g cải xanh Protein Lipit Carbo hydrat 2,4g 4,3g 0,4g Ca Fe 160mg 2,7mg Caroten Vit B1 Vit B2 Vit B3 Vit C 1,8mg 0,06mg 0,14 mg 0,8m g 78mg 1.3.3 Dưa leo Dưa leo có tên khoa học Cucumis sativis L., thuộc họ Cucurbitaceae Gieo hạt vào khoảng tháng ñến tháng 5, thời gian sinh trưởng từ 28-35 ngày Trong 100g dưa leo có tới ~ 96 g nước Các thành phần cịn lại Bảng Theo ðơng y, dưa chuột có vị ngọt, tính mát, có cơng dụng nhiệt, lợi thuỷ, giải ñộc, ñược dùng vào việc trị liệu chứng bệnh phiến khát, ñau sưng họng, mắt ñỏ, H.5: Dưa leo Bảng 3: Thành phần chất dinh dưỡng 100 g dưa leo Protein Lipit Carbo hydrat 0,6g 1,6g 0,2g Ca 1mg Fe 29mg Caroten Vit B1 Vit B2 Vit C 0,13mg 0,04mg 0,04mg 6mg Ba loại rau lựa chọn ñều ñược sử dụng phổ biến Việt Nam nhiều nơi giới Bên cạnh dạng nấu chín, chúng thường sử dụng qua sơ chế muối chua, trộn dầu, trộn dấm, đơn giản ăn sống Do đó, loại rau nhiễm độc chất nguy gây ngộ ñộc cho người tiêu dùng khó tránh 1.3.4 Carbaryl Carbaryl họat chất thuộc nhóm thuốc bảo vệ thực vật Carbamate Công thức phân tử Carbaryl C12H11NO2 , công thức cấu tạo nêu H.6 Danh pháp quốc tế Carbaryl 1-naphthyl methylcarbamate (theo IUPAC), 1naphthalenyl methylcarbamate (theo CAS) Carbaryl ñược biết ñến vùng Liên Xô cũ nhiều nước khác với tên gọi Sevin Khi ñăng nhập từ khóa “Carbaryl”, cơng cụ tìm kiếm H.6: Cơng thức cấu www.google.com cho khoảng 66000 tài liệu liên quan ðiều tạo Carbaryl phần nói lên mức ñộ sử dụng rộng rãi Carbaryl mối quan tâm giới khoa học truyền thơng chất Carbaryl nguyên chất có dạng tinh thể trắng, khơng mùi, nóng chảy nhiệt độ ~ o 138 C, hóa nhiệt độ ~ 193oC, phân hủy nhiệt độ cao tạo khói độc NOx Carbaryl tan nước ( ~ 40 mg/L nhiệt độ 30oC), bền mơi trường axit trung tính, thủy phân nhanh mơi trường kiềm cho sản phẩm α-naphthol Trong dung mơi hữu cơ, Carbaryl tan nhiều aceton, methanol, ethanol, dichloromethane, tan n-hexan ðộc tính Carbaryl đánh giá mức độ trung bình ðối với chuột, liều gây tử vong 50% số cá thể bị gây nhiễm (Median Lethal Dose) LD50 ngộ độc cấp tính qua miệng từ ~ 100 ÷ 650 mg Carbaryl/kg thể trọng, nồng độ gây tử vong 50% số cá thể bị gây nhiễm (Median Lethal Concentration) LC50 từ 0,005 ÷ 0,023 mg Carbaryl/kg ðối với loại thủy sinh, kể cá nước ngọt, cá nước lợ, mức nồng ñộ gây ảnh hưởng cấp tính dao động vùng 5,6 – 2600 ppb Carbaryl, tùy vào loại thủy sinh thời gian thủy sinh lưu trú mơi trường nước Mức nồng ñộ gây ảnh hưởng lâu dài tới tốc ñộ sinh sản tăng trưởng lòai thủy sinh dao ñộng khỏang 3,3 – 680 ppb Carbaryl Nồng ñộ Carbaryl tối ña chấp nhận ñược cho nước uống MAC (Maximal Acceptable Concentration) Canada 90,0µg/L Carbaryl dùng để phịng chống 100 lồi trùng gây hại cho nông sản Liều lượng sử dụng thường tính cho đơn vị diện tích Tùy vào loại nông sản sâu hại mà liều sử dụng qui Carbaryl nguyên chất dao ñộng khoảng từ 0,25 ñến 10 kg/ha Các chế phẩm thương mại thông dụng có hàm lượng Carbaryl cao, 43% – 85%, cần pha lỗng với nước tới nồng độ 0,2% – 0,5 % trước phun ðối với dưa leo, cải bắp, cải xanh, liều lượng sử dụng qui Carbaryl nguyên chất 0,5 , , kg/ha; thời gian cách ly tối thiểu kể từ lần phun cuối ñến lúc thu hoạch 2, 3, 14 ngày; dư lượng tối ña cho phép theo FAO/WHO 3, 5, 10 ppm Lượng Carbaryl hấp thụ vào thể người qua đường tiêu hóa ñược cho phép (ADI) ~ 0,01 mg / kg thể trọng / ngày Bên cạnh đường tiêu hóa, Carbaryl dễ thâm nhập vào thể người qua đường hơ hấp Tùy theo lượng Carbaryl hấp thụ xảy triệu chứng ngộ độc cấp tính nơn mửa, co thắt dày, đau đầu, mê rối loạn thần kinh, suy hơ hấp, … Nhiễm độc Carbaryl lâu ngày cho gây ung thư, qi thai Trong mơi trường đất, nước, Carbaryl bay hơi, bị quang phân, thủy phân, ñặc biệt Carbaryl bị phân hủy tương đối nhanh loại vi khuẩn Trong ñất, bên cạnh yếu tố ñộ ẩm, diện ánh sáng, vi khuẩn, ñộ xốp ñất ảnh hưởng tới tốc ñộ phân hủy Carbaryl Với ñiều kiện khác nhau, thời kỳ bán hủy Carbaryl ñất xốp khỏang ngày, đất khơng tơi xốp lên tới 28 – 72 ngày Trong nước, bên cạnh yếu tố ñã nêu trên, nhiệt ñộ pH yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới ñộ bền Carbaryl Carbaryl tương ñối bền nước với pH vùng axit ðộ bền giảm nhanh mơi trường trung tính đến kiềm Thời kỳ bán hủy Carbaryl thủy phân pH 12 ngày 3,2 Ở pH 5, Carbaryl khơng bị thủy phân, bị phân hủy vi sinh vật Khi đó, thời kỳ bán hủy Carbaryl điều kiện thống khí 4,9 ngày, yếm khí 72 ngày Thời kỳ bán hủy quang phân Carbaryl nước 21 ngày Sản phẩm phân hủy Carbaryl αnaphtol, ñược cho ñộc chậm lan truyền tự nhiên so với Carbaryl 1.3.5 Dimethoat Dimethoate họat chất thuộc nhóm thuốc bảo vệ thực vật Lân hữu Công thức phân tử Dimethoate C5H12NO3PS2 , công thức cấu tạo nêu H.10 Danh pháp quốc tế Carbaryl 2-dimethoxyphosphinothioylthio-N-methylacetamide (theo IUPAC), O,O-dimethyl S-[2-(methylamino)-2-oxoethyl] phosphorodithioate (theo CAS) Dimethoate cịn biết đến vùng Liên Xô cũ nhiều nước khác với tên gọi Phosphamide Khi đăng nhập từ khóa “Dimethoate”, cơng cụ tìm kiếm www.google.com cho khoảng 411000 tài liệu liên quan H.7 : Công thức cấu tạo Dimethoat Dimethoate nguyên chất có dạng tinh thể trắng, nóng chảy nhiệt ñộ ~ 45 ÷ 48oC, phân hủy nhanh gia nhiệt đến > 80oC tạo khí độc hại dimethyl sulphid, carbon monooxide, methyl mercaptane, pentoxide phospho, … Dimethoate tan nhiều nước, bền môi trường axit trung tính, thủy phân nhanh mơi trường kiềm Trong dung môi hữu cơ, dimethoate tan nhiều chloroform, benzen, toluen, ester, keton, methylen chloride, acetone, etanol, tan tetraclorua cacbon, diethyleter, hexan, không tan eter dầu hỏa ðộc tính Dimethoate đánh giá mức độ trung bình, thuộc nhóm độc II Mức liều gây tử vong 50% số cá thể bị gây nhiễm (Median Lethal Dose) LD50 ngộ độc cấp tính qua miệng (ñơn vị mg Dimethoate/kg thể trọng) ñối với chuột từ ~ 150 ÷ 400, thỏ ~ 300, lợn Guinea ~ 350, gà ~ 108, chim cút ~ 84 Với thời gian nhập liệu dài, ADI (Acceptable Daily Intake) 0,02 mg Dimethoate/kg thể trọng /ngày Nồng ñộ Dimethoate tối ña chấp nhận ñược cho nước uống IMAC (Interim Maximal Acceptable Concentration) Canada 20,0µg/L Dimethoate sử dụng chủ yếu ñể trừ nhện loại sâu bọ rầy, rệp, bọ xít, bọ trĩ hại lúa, rau, đậu, bơng, mía, thuốc lá, chè, cà phê, ăn Dimethoate cho khơng độc hại trồng Thương phẩm thường dạng nhũ tương, chứa 4050% họat chất Dimethoate, lượng áp dụng ÷ L pha lỗng với nước thành nồng độ ~ 0,2 ÷ 0,3 % phun ướt ñều lên tán cho 1ha diện tích gieo trồng Có thể sử dụng đồng thời với nhiều loại thuốc trừ sâu khác Cũng có thương phẩm trộn lẫn Dimethoate với Isoprocarb, Fenoburcarb, Fenvalerate, … Thời gian cách ly sau áp dụng Dimethoate khỏang ÷ 10 ngày Mức dư lượng Dimethoate tối đa cho phép ñối với loại rau theo TCVN 56241991 2mg/kg, phù hợp với tiêu chuẩn WHO nước ASEAN Dimethoate chất BVTV tương ñối dễ phân hủy tự nhiên Tuy nhiên, tài liệu tham khảo cho thấy khả năng, mức ñộ phân hủy Dimethoate phụ thuộc vào nhiều yếu tố Trong ñiều kiện đất ẩm có oxy khơng khí, Dimethoate dễ dàng bị phân hủy trình thủy phân, oxy hóa tác nhân sinh học Chu kỳ bán hủy Dimethoate ñiều kiện 2,4 ngày Trong nước, phân hủy Dimethoate phụ thuộc nhiều vào giá trị pH dung dịch mức ñộ vô trùng dung dịch Trong môi trường kiềm, Dimethoate thủy phân nhanh Tài liệu tham khảo cho thấy dung dịch ñệm pH 9, Dimethoate thủy phân với chu kỳ bán hủy 4,4 ngày Tuy nhiên, tốc ñộ phân hủy chậm lại pH dung dịch giảm xuống Chu kỳ bán hủy Dimethoate dung dịch đệm có pH = – 68 ngày 156 ngày Tác ñộng ánh sáng đến q trình thủy phân Dimethoate xác định khơng đáng kể Với nồng độ Dimethoate ban ñầu 10 ppm (pH = 5), sau 15 ngày nồng độ giảm cịn 9,46 ppm lưu trữ bóng tối, cịn 9,21 ppm dung dịch bị chiếu sáng liên tục ñèn Xenon Nghiên cứu cho số liệu chu kỳ bán hủy Dimethoate dung dịch ñệm pH tới > 175 ngày Sản phẩm phân hủy Dimethoate chủ yếu CO2 Sản phẩm phân hủy khó bay xác ñịnh Desmethyl Dimethoate Dimethylthiophosphoric axit Mức ñộ hóa Dimethoate từ bề mặt mẫu đất khơng ñáng kể, khoảng 2,7% sau 30 ngày Trong ñó, 0,7% ñã phân hủy thành CO2 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu phương pháp xử lý, bảo quản: - Các mẫu rau mua từ chợ Tân Bình siêu thị Sài Gịn – đường 3/2, Big C Miền ðơng – đường Tơ Hiến Thành, Quận 10, từ siêu thị Bình Dân, Quận Gị Vấp Mỗi thí nghiệm làm với cải bắp khối lượng ~ kg, ~ kg cải xanh từ bó ~ kg dưa leo mua nơi Các mẫu rau mua ñược rửa sạch, để ráo, khơng sử dụng lưu trữ ngăn rau tủ mát Phịng thí nghiệm Hóa Sinh, b/m CN Thực Phẩm, ðHBK Tp Hồ Chí Minh - Một số thí nghiệm tiến hành ðà Lạt sử dụng mẫu rau mua chợ ðà Lạt Khối lượng mẫu, cách thức xử lý sơ bảo quản tương tự 2.2 Hoá chất, thiết bị sử dụng: - Hoạt chất Carbaryl Dimethoate (Bayer) có độ tinh khiết > 98% - Dung mơi Acetonitril, Methanol có ñộ tinh khiết p.a ñộ tinh khiết HPLC (Baker) - Các hóa chất khác sử dụng có độ tinh khiết p.a (Merck, Baker, … ) - Hệ thống sắc ký khí Agilent GC 6890N, cột sắc ký mao quản HP 05 MS dài 30m, đường kính 0,25mm, kết nối trực tiếp với đầu dị phổ khối MS 5973 Network, thể tích mẫu µL - Hệ thống sắc ký lỏng Shimadzu, sử dụng bơm LC 10AS, bơm mẫu Rheodyne 7725 với thể tích mẫu bơm 20 µL, cột sắc ký ñảo pha Gemini C18 hãng Phenomenex dài 25 cm, đường kính 4,6 mm, kích thước hạt µm, kích thước lỗ xốp 110 Å, đầu dị UV/VIS SPD 6AV phận xử lý số liệu Shimadzu RC-6A - Phổ hấp thụ mẫu Carbaryl, Dimethoate Cuvette thạch anh ñược quét vùng bước sóng UV với máy Spectra UV-VIS Auto hãng LaboMed, Inc 2.3 Thực nghiệm qui trình phân tích Dimethoate mẫu lỏng Sản phẩm cần ñạt: Xác ñịnh khả sử dụng thiết bị có sẵn quan chủ trì – ðại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – để phân tích Dimethoate, thơng số vận hành thiết bị, vùng nồng độ Dimethoate phân tích với thiết bị, độ lặp lại kết phân tích, ngưỡng ñịnh lượng thực nghiệm, xây dựng ñường chuẩn 2.4 Thực nghiệm qui trình phân tích Carbaryl mẫu lỏng với thiết bị HPLC-UV Sản phẩm cần ñạt: Xác ñịnh khả sử dụng thiết bị quan chủ trì – ðại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – để phân tích Dimethoate, thơng số vận hành thiết bị, vùng nồng độ Dimethoate phân tích với thiết bị, độ lặp lại kết phân tích, ngưỡng ñịnh lượng thực nghiệm, xây dựng ñường chuẩn 2.5 Thực nghiệm xạ phân Carbaryl, Dimethoate mẫu nước Sản phẩm cần ñạt: Xác ñịnh khả mức ñộ phân hủy Carbaryl, Dimethoate mẫu nước tác ñộng chiếu xạ Xác ñịnh ảnh hưởng pH dung dịch tới hiệu suất xạ phân Carbaryl, Dimethoate Xác ñịnh liều cần thiết ñể phân hủy > 90% lượng Carbaryl, Dimethoate mẫu khảo sát Cố gắng ñịnh danh sản phẩm phân hủy 2.6 Thực nghiệm qui trình chiết, phân tích dư lượng Carbaryl, Dimethoate, hàm lượng Vitamin C mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo Sản phẩm cần đạt: Qui trình phù hợp với ñiều kiện sẵn có phục vụ mục tiêu chiết, phân tích dư lượng Carbaryl, Dimethoate, hàm lượng Vitamin C mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo 2.7 Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu xạ hãm, xạ γ từ nguồn 60Co, tới dư lượng Carbaryl, Dimethoate mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo Sản phẩm cần ñạt: Xác ñịnh khả năng, mức ñộ phân hủy dư lượng Carbaryl, Dimethoate mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo tác ñộng chiếu xạ hãm xạ γ từ nguồn 60Co với liều hấp thụ tập trung vùng cho phép (≤ kGy) 2.8 Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu xạ hãm, xạ γ từ nguồn 60 Co tới hàm lượng Vitamin C yếu tố cảm quan mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo Sản phẩm cần ñạt: Xác ñịnh tác ñộng chiếu xạ hãm với liều hấp thụ tập trung vùng cho phép (≤ kGy) tới hàm lượng Vitamin C yếu tố cảm quan mẫu cải bắp, cải xanh dưa leo CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ TĨM TẮT Trong mẫu nước khảo sát - Carbaryl Dimethoate dễ dàng bị phân hủy tác ñộng chiếu xạ hãm tia γ từ nguồn 60Co - Hiệu suất xạ phân Carbaryl Dimethoate thực tế khơng thay đổi vùng pH dung dịch ~ ÷ : G (- Carbaryl ) = (2,28 ± 0,31).10-2 µmol/J G (- Dimethoate ) = (3,02 ± 0,84).10-2 µmol/J - Liều hấp thu kGy ñủ ñể phân hủy 95% Dimethoate (nồng ñộ ñầu ÷ 20 ppm), Carbaryl (nồng ñộ ñầu ÷ ppm) nước - Hiệu suất phân hủy Carbaryl, Dimethoate nước tăng nồng ñộ ban ñầu chúng giảm và/hoặc liều hấp thu tăng - Vận tốc phân hủy Carbaryl, Dimethoate tan nước tuân theo phương trình động học phản ứng bậc biểu kiến với số liều kD phụ thuộc vào nồng ñộ ban đầu Carbaryl, Dimethoate Phương trình thực nghiệm xác ñịnh cho Carbaryl ln k D = 0,3298 − 14103 ⋅ C (mol / L) - Sản phẩm xạ phân Carbaryl Dimethoate với nồng ñộ ñầu ≤ 20 ppm, liều ≥ kGy có độ phân cực lớn ñộ phân cực tiền tố (Carbaryl, Dimethoate) - ðã tách ñược sản phẩm xạ phân Carbaryl, hướng xác minh 1,2naphthoquinone 2-hydroxy-1,4 naphthoquinone - Trong dung dịch 0,4M H2SO4, Hiệu suất xạ phân Carbaryl Dimethoate lớn vùng pH 5÷7, thể q trình oxy hóa gốc tự chiếm ưu so với trình khử ñiện tử hydrat hóa Trong mẫu cải bắp, cải xanh, dưa leo ñã khảo sát: - Dư lượng Carbaryl, Dimethoate có giảm tác động xạ hãm, γ từ nguồn 60Co Hiệu suất phân hủy thấp nhiều so với mẫu nước, phụ thuộc vào loại rau, dư lượng có rau trước chiếu, liều hấp thu, công suất liều nguồn chiếu - Với nguồn chiếu, loại rau mức dư lượng, hiệu suất phân hủy Carbaryl, Dimethoate rau tăng theo liều hấp thu - Với dư lượng ban ñầu ppm Dimethoate (gấp 2x ngưỡng cho phép), liều hấp thu kGy lượng xạ hãm làm giảm ~ 30% dư lượng ba loại rau khảo sát - Với dư lượng Carbaryl ban ñầu ppm dưa leo, ppm cải bắp, 10 ppm cải xanh (bằng ngưỡng cho phép), liều hấp thu kGy lượng γ từ nguồn 60 Co làm giảm ~ 60% dư lượng cải xanh dưa leo, liều hấp thu 0,8 kGy lượng γ từ nguồn 60Co làm giảm ~ 70% cải bắp - Liều hấp thu kGy lượng γ từ nguồn 60Co làm giảm hàm lượng Vitamin C ~ 30% cải bắp, ~ 40% cải xanh, ~ 85% dưa leo - Bằng phương pháp tam giác ñánh giá ba yếu tố cảm quan ñộ cứng, ñộ tươi, màu sắc, cải xanh dưa leo chiếu xạ tới 1,0 kGy cải bắp chiếu xạ tới 0,8 kGy khơng thể phân biệt với mẫu ñối chứng (không chiếu xạ) Mẫu cải bắp chiếu liều kGy phân biệt CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Dư lượng Carbaryl, Dimethoate nước dễ bị phân hủy chiếu xạ hãm tia γ từ nguồn 60 Co Hiệu suất xạ phân không phụ thuộc pH vùng mơi trường trung tính axít lỗng (pH 2÷7) Ở pH thấp (~ 0,46) hiệu suất xạ phân Carbaryl Dimethoate ñều cao hẳn, thể gốc tự • H, • OH đóng vai trị trình phân hủy chúng Vận tốc phân hủy Carbaryl Dimethoate mơ tả phương trình ñộng học bậc biểu kiến theo liều lượng xạ hấp thụ D Hằng số liều kD phụ thuộc vào nồng ñộ ban ñầu Carbaryl, Dimethoate mẫu nước khảo sát thu ñược từ thực nghiệm Kết thu ñược cho thấy tiềm xử lý nước nhiễm dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nói riêng, tạp chất hữu nói chung: Từ mức ñộ nhiễm mức ñộ xử lý cần ñạt, sở số liều kD thu ñược từ thực nghiệm, cơng suất liều thiết bị chiếu xạ, tính liều hấp thụ cần thiết – thời gian chiếu cần thiết – lưu lượng dòng chảy qua buồng chiếu xạ - Dư lượng Carbaryl, Dimethoate cải bắp, cải xanh, dưa leo có giảm tác động chiếu xạ mẫu rau Mức ñộ giảm dư lượng Carbaryl, Dimethoate mẫu rau khảo sát phụ thuộc loại rau, mức dư lượng tồn ñọng rau, liều lượng xạ hấp thụ Trong ñiều kiện khảo sát vùng liều thấp ≤ kGy, mức ñộ giảm dư lượng nói chung thấp, dao ñộng khoảng 10÷20% dưa leo, 10÷60% cải xanh, 10÷80% cải bắp Như vậy, giảm bớt dư lượng ñộc chất có rau coi tác ñộng bổ trợ thêm chiếu xạ, bên cạnh tác động khử trùng kéo dài thời gian bảo quản rau Khi mục tiêu giảm khử ñộc chất rau, bề mặt rau, cần kết hợp chiếu xạ với biện pháp khác, ví dụ sử dụng nước ozon - Chiếu xạ vùng liều cho phép ≤ kGy làm giảm hàm lượng Vitamin C mẫu rau khảo sát tới ~ 30÷40%, tương đương với mức độ phân hủy Vitamin C biện pháp bảo quản khác Cá biệt trường hợp dưa leo mức liều kGy cho thấy mức ñộ phân hủy hàm lượng Vit.C cao ñộ biến, cần phải kiểm chứng thêm - Kết ñánh giá cảm quan theo phép thử tam giác cho thấy mẫu cải bắp, cải xanh, dưa leo chiếu xạ mức liều cho phép ( < kGy) khơng có biến đổi nhận biết thơng số cảm quan – đặc biệt độ tươi, ñộ cứng/mềm, màu sắc – so với mẫu ñối chứng (không chiếu xạ) Với liều giới hạn cho phép kGy, có mẫu cải bắp hội ñồng cảm quan ñánh giá có biến ñổi nhận biết ñược - Sản phẩm phân hủy Dimethoate Carbaryl tác ñộng chiếu xạ chưa ñược xác ñịnh rõ Bước ñầu nhận biết hai sản phẩm xạ phân Carbaryl có hấp thu ánh sáng tử ngoại, ñộ phân cực lớn Carbaryl Các sản phẩm khác vơ hóa, khơng hấp thụ ánh sáng UV Cần tiếp tục nghiên cứu ñịnh danh sản phẩm Kiến nghị: - Kết nghiên cứu phân hủy Carbaryl, Dimethoate nước ứng dụng xử lý nước nhiễm hai ñộc chất với qui mô lớn, tiềm lớn công nghệ chiếu xạ khử trùng tiêu độc Cần mở rộng nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ chiếu xạ theo hướng xử lý nước nhiễm thuốc BVTV nói riêng, nhiễm độc chất hữu nói chung - Tiếp tục nghiên cứu vận tốc phân hủy, chế phân hủy, ñịnh danh sản phẩm phân hủy Carbaryl, Dimethoate nước tác ñộng xạ - ðể áp dụng thực tiễn xử lý nước với cơng suất lớn, cần đầu tư máy chiếu xạ gần nguồn nước cần xử lý Khi lượng nước độc tố cần xử lý khơng nhiều, nên ưu tiên giải pháp vận chuyển chúng ñến nơi ñặt nguồn chiếu xạ, trường hợp bất khả kháng tạm thời vận chuyển máy gia tốc tới nơi có nguồn ñộc tố cần xử lý - Tuy chiếu xạ có làm giảm dư lượng độc chất Carbaryl, Dimethoate mẫu cải bắp, cải xanh, dưa leo ñã khảo sát, chưa nên xây dựng qui trình xử lý dư lượng thuốc BVTB nông sản phương pháp chiếu xạ trước có nghiên cứu sâu rộng - ðối với dư lượng thuốc BVTV rau quả, cần chuyển hướng nghiên cứu trình phân hủy chúng điều kiện gần với điều kiện thời tiết khí hậu Việt Nam để có thêm số liệu vận tốc phân hủy, chế phân hủy, sản phẩm phân hủy sau thời gian cách ly loại thuốc rau - Nên coi tác ñộng giảm khử độc chất tác dụng bổ trợ cơng nghệ chiếu xạ nông sản thực phẩm, bên cạnh tác dụng cơng nhận ứng dụng rộng rãi khử trùng, kéo dài thời gian bảo quản Qui trình chiếu xạ cho mục đích ñã ñược xây dựng, kiểm chứng cho phép văn pháp qui - Cần ñẩy mạnh ñầu tư nguồn chiếu xạ cơng nghiệp, đẩy mạnh phát triển chiếu xạ số công nghệ sau thu hoạch Riêng tác dụng kéo dài thời gian bảo quản góp phần giảm dư lượng thuốc BVTV (do chúng có nhiều thời gian để phân hủy tự nhiên) Danh mục cơng trình khoa học từ đề tài nghiên cứu 1) Hồng Minh Nam, Ngơ Mạnh Thắng, Lưu Thị Thu Trang, Trương Vân Hạ Vi: Nghiên cứu chiếu xạ phân hủy Carbaryl nước, Tuyển tập Báo cáo Hội Nghi Khoa Học Công Nghệ Hạt nhân toàn quốc lần thứ 7, ðà Nẵng, 8/2007 ðang in 2) Lưu Thị Thu Trang, Trần Thị Mai Trâm, Trần Thị Ngọc Linh, Hoang Minh Nam, Ngo Manh Thang: Nghiên cứu tác ñộng chiếu xạ lên hàm lượng ñộc tố (Carbaryl, Dimethoate) Vitamin C rau Báo cáo Tiểu ban Nông nghiệp, Hội Nghi KH & CN hạt nhân tòan quốc lần thứ 7, ðà Nẵng, 8/2007 3) Vo Pham Phuong Trang, Sai Thi May, Hoang Minh Nam, Le Thanh Hung, Ngo Manh Thang: Degradation of dimethoate in water by UV- and bremsstrahlung irradiation, Proc 1st Int Conf Environ & Natural Resources, Ho Chi Minh City 3/2008 In press 4) Trần Nguyễn Dương Minh, Trần Thị Ngọc Linh, Hoang Minh Nam, Ngo Manh Thang: Nghiên cứu tác ñộng chiếu xạ liều thấp lên dư lượng Carbaryl cải bắp, gửi đăng Tạp chí KHKT Nơng Lâm Nghiệp 5) Trần Nguyễn Dương Minh: Nghiên cứu khả làm phân hủy Carbaryl phương pháp chiếu xạ tia X, tia Gamma rau Luận văn Thạc sĩ, Cán hướng dẫn khoa học: TS Ngô Mạnh Thắng, ThS Hoàng Minh Nam ðại học Bách Khoa Tp HCM, 12/2007