《Food Control》：Influences of different decontamination methods on surface pesticide residues and quality of dried star anise
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Xiangmin Kuang|Qingbo Huang|Jiapeng Wu|Sakamon Devahastin|Chaofan Guo|Yongli Jiang|Junjie Yi中国昆明市650500，昆明理工大学食品科学与工程学院摘要干八角中的农药残留仍是影响产品安全与质
Xiangmin Kuang|Qingbo Huang|Jiapeng Wu|Sakamon Devahastin|Chaofan Guo|Yongli Jiang|Junjie Yi
中国昆明市650500，昆明理工大学食品科学与工程学院
摘要
干八角中的农药残留仍是影响产品安全与质量的主要问题；目前的清洗方法难以在有效去除污染物与保留生物活性成分之间取得平衡。不过，目前尚未评估新兴的净化剂，尤其是碱性电解水，对八角的适用性。因此，本研究比较了在常温和高温条件下使用碱性电解水与常规方法去除八角上农药残留的效果，测试了四种常见的杀菌剂。随后从颜色、复水性能、莽草酸含量以及挥发油含量等方面评估了干八角的质量。在常温下，碱性电解水处理能更有效地降低农药残留浓度（9.3–14.7%），同时还能提升八角的复水能力和颜色表现。出乎意料的是，高温浸泡会显著降低碱性电解水的效果，并导致莽草酸和挥发油的大量损失。通过机器学习建模，发现支持向量回归是最适合预测pH值、浸泡温度和浸泡时间对农药残留去除效果影响的模型，而且不同农药对这些因素的敏感度也存在差异。短期常温下的碱性电解水处理为八角加工中的农药控制提供了一种实用且能保持产品品质的解决方案，对可持续香料生产具有重要意义。
引言
八角（Illicium verum Hook. f.）是一种重要的经济作物，主要在中国南部地区种植（Yu等，2021）。其果实是一种备受重视的香料和传统草药成分，广泛应用于食品调味、药品制备以及化妆品领域（Zou等，2023）。在种植过程中，八角常常会受到各种病虫害的侵害（Ratnadass等，2021）。为了有效控制这些生物威胁，确保产量稳定以及果实的商品化质量，使用化学农药是一种不可或缺的管理手段。在本研究中，选择了氟硅唑、吡唑醚菌酯、嘧菌酯和丙森锌作为代表性杀菌剂，因为它们属于不同的化学类别，且与当地八角生产中常见的农药残留问题密切相关（Cech等，2023）。鉴于农药残留带来的多种风险，开发安全高效的农药残留去除技术显得尤为重要。目前，农产品采后净化方法主要包括物理处理（如流水冲洗、超声辅助清洗）（Yun等，2017）、化学处理（如臭氧水、过氧化氢、酸性或碱性溶液处理）（Singh等，2024）、生物处理（利用微生物或酶）以及加工处理技术（如去皮、热处理、干燥）（Rajski等，2013）。其中，利用安全、环保的化学溶液进行浸泡，因其操作简单且成本相对较低，具有较大的应用潜力。
碱性电解水是一种绿色且非热力的清洁剂，已被证明在减少果蔬上的农药残留方面具有良好效果。其强碱性被认为可以加速某些农药（如有机磷类、合成拟除虫菊酯）的水解，而其物理冲刷作用则有助于去除表面残留物（Du等，2025）。先前的研究已经证明了碱性电解水在去除苹果、番茄和绿叶菜等多种农产品上的农药残留方面的有效性（Cheng等，2023）。
尽管碱性电解水具有上述优势，但目前尚无关于将其用于去除八角上农药残留的研究。此外，也还没有研究探讨在干燥前使用碱性电解水进行净化是否会影响最终干八角的质量。由于碱性电解水的净化效果受浸泡时间、温度和pH值等多种因素的影响，而且不同农药对这些因素的反应也可能不同，因此仅依靠传统的统计分析可能无法完全揭示处理条件与残留量之间的非线性关系。为了解决这一问题，本研究采用了四种机器学习模型，即随机森林、极端梯度提升、k近邻算法和支持向量回归，用来预测在不同碱性电解水处理条件下的农药残留水平，并确定影响净化效率的关键因素。
简而言之，本研究比较了基于碱性电解水的净化方法与常规清洗方法在去除农药残留方面的效果，同时评估了该方法对后续干八角质量的影响。还通过机器学习模型找到了基于碱性电解水净化的最佳处理条件。最后，探讨了碱性电解水去除农药残留的可能机制。
章节节选
材料与化学品
新鲜的八角果实购自中国云南省富宁当地的市场。仅选择完整、大小均匀且无明显损伤的样本作为测试材料。四种农药，即氟硅唑、吡唑醚菌酯、丙森锌和嘧菌酯，是从中国上海的明基生物技术公司购买的。用于实验的还有乙腈-醋酸溶液、无水硫酸镁、醋酸钠、一级二级胺以及石墨化炭黑。
不同净化处理后的农药残留含量
图1显示了不同净化处理后八角上的农药残留含量。为了研究通常在干燥前需要进行的90℃焯水处理是否可以与农药残留去除结合，本研究比较了室温浸泡和高温浸泡的处理效果。在室温条件下，使用碱性电解水处理后，四种农药残留的浓度显著降低（p < 0.05）。
结论
本研究系统评估了在常温和高温条件下，四种不同的净化方法——碱性电解水、自来水、盐水和苏打水——在去除农药残留（氟硅唑、吡唑醚菌酯、丙森锌、嘧菌酯）以及保持干八角质量方面的效果。常温下的碱性电解水处理在降低农药残留方面表现最为出色，残留量可减少9.3%–14.7%。
CRediT作者贡献说明
Junjie Yi： 文章撰写——审阅与编辑、方法学、资金获取、正式分析、概念构思。Yongli Jiang： 文章撰写——审阅与编辑、监督、数据整理、概念构思。Chaofan Guo： 文章撰写——审阅与编辑、可视化、监督、概念构思。Sakamon Devahastin： 文章撰写——审阅与编辑、监督、方法学。Jiapeng Wu： 实验研究、正式分析。Qingbo Huang： 验证、监督、实验研究。Xiangmin Kuang： 初稿撰写。
未引用参考文献
Chen等，2023；Cheng等；Ruiz-Ojeda和Pe?as，2013；Studziński等，2024a；Studziński等，2024b；Sung等，2022；Wang等，2023；Yuan等；Zhang等，2025；Zhao等，2024。
资助情况
本研究得到了云南院士专家工作站（202405AF140004）以及云南省“振兴云南人才支撑计划”——果蔬加工创新团队与营养健康方向（202605AS350002）的资助。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
