基于光谱技术对农药残留检测分析的思考

□ 于 园 锡林郭勒职业学院

基于光谱技术对农药残留检测分析的思考

□ 于 园 锡林郭勒职业学院

我国是个农业大国，农业上大量使用农药，特别是水果，生产周期短，为了促生、促销，很多果农滥用农药。这使人们对食品安全问题越来越关注与重视。如何检测水果残留的农药成为当前一个课题。

光谱；农药；残留物；检测；分析

当前，对水果农药残留物的检测技术包括特殊化检测技术、色谱检测技术与光谱检测技术。在这三种检测技术中，光谱检测技术最高效、方便，也具科学性。它精度高、无破坏，由此得到了大多数研究者的喜爱。光谱检测技术分为拉曼光谱技术、红外光谱技术、荧光光谱技术与高光谱图像技术等四种，本文就对生活中经常使用的光谱技术进行分析与探讨。

1 红外光谱技术

1.1 近红外光谱技术

近红外光是一种电磁波，介于中红外光与可见光之间，其光谱大约在780~2526nm的区域。这种用近红外光来检测农药残留物的方式还只是处于初步时期，21世纪初，我国的刘翠玲，国外的Pi-erre Billeen等，试着用这种方式来检测农药残留物，都取得了一定的成绩。这种方式的主要缺点是检测的灵敏度不高，不适用于痕量分析，一般检测的结果误差大，建模还是存在的一定的难度与问题，可靠性难以得到保证。但未来开发研制出便携式近红外光谱仪就可以改进工作方式，为小规模检测农作上的残留物开辟一条道路。

1.2 中红外光谱技术

中红外光谱是一种大于近红外光的电磁波，其光谱大约在2500~25000nm的区域。我国李文秀与马国欣等利用这种方法测定农药残留物取得了很大的突破，李文秀用中红外光谱测定蔬菜汁中敌敌畏取得了成功，表明红外光谱可检测农药残留物。这种方式的缺点也是反应的灵敏度不高，光谱分析较为困难，从而显得复杂化，不适合定量分析，对农药残留中微量成分难以分析与检测。未来发展的方向是可以借助光路系统或光导纤维来传递红外光，也可以联用不同的分析仪器与红外光谱，还可以利用表面增强技术和衰减全反射原理等方式来提高检测农药残留物的精确度。

2 拉曼光谱技术

2.1 傅里叶变换拉曼光谱技术

傅里叶变换拉曼光谱技术对生物的新产品测定有优势，有较为强劲的荧光抑制作用，是傅立叶创立的一种对信号进行收集变换的技术，近红外激光为其主光源。伴随激光技术的提高，傅里叶变换拉曼光谱技术也逐步走向成熟，也为大多数人所运用。它具有热效应不高、测量波段较为宽广、抑制能力强劲、可以同时测定所有频率且多通路、精度与灵敏度很高等特点，可以识别水果表面不同种类的农药。缺点是样品不是静止的，随着样品的移动，测定受光谱影响大，温度容易漂移不定。但那些精度高、便携方便、小巧而反应快速的产品受到人们的欢迎。

2.2 表面增强拉曼光谱技术

表面增强拉曼光谱技术可以对单分子进行检测，是利用吸附到金属表面的拉曼光谱，达到10个数量级的检测，以满足某种特殊的测定需求，如痕量分析。这种方式在农作物农药残留检测中得到普遍运用，国内外基本都采用此种方式。例如：吉芳英就是使用此法来研究有机磷农药在农作物上的形态变化，达到增强检测的目的。此法具有精确、快速、没有损伤的分析检测特点，但其原理也有局限性，其基础科学与仪器目前难有发展，在未来只有光技术与纳米科学进一步发展，其才会有广阔的前景。

2.3 高光谱图像技术

这是一种利用图像处理技术与物理学中光谱分析技术，对农作物上残留进行研究检测的方式。此种方式对于农作物的品质与病害检测较为方便，使用得较多。目前，这种方式还处于试验阶段，其成果不多，其主要缺点是处理较为复杂，依赖图像处理技术与信息技术，处理的数据庞大，工作量也就显得很大，从而影响了这种方法的运用。但未来，这种检测方式在农药残留检测中前景广阔，受到科学工作者的喜爱与研究，许多领域也开始使用这种方式。

2.4 荧光光谱技术

这是一种定性与定量结合的检测方法，它充分运用基态分子吸收能量后发射的荧光特性，对农作物上的残留物进行科学的检测。这种方式目前也处于刚起步、发展阶段，检测的成果不多。我国的王雪梅就是运用此法实现了对香蕉中的双苯三唑醇含量的快速定量测定，成绩较为显著，但如何提高受外界的影响力还有待改进，如何建立更准确的数学模型是科学工作者的研究发展方向。

3 结语

光谱技术是一种无损快速的检测技术，在对农作物残留药品进行检测方面都各有优势，各有自己的局限性。相比较而言，红外光谱技术发展较早，运用较广，技术上也较为成熟，也不易受外界因素的影响。拉曼光谱技术有良好的前景，但数据处理上受局限，高光谱图像技术与荧光光谱技术，都还处于初步阶段，有待科学工作者进一步完善与提高。笔者相信随着科学技术的发展，各种新兴的技术与光谱有效地融合，会提升对农药残留物检测的速度、准确性，并对农作物没有损害，以满足广大人民群众的生产需求，提高人们的生活质量。

[1]朱开祥,李垚辛,董全．农药残留分析检测技术研究进展[J]．中国食物与营养,2011(1):16-19．

[2]刘翠玲,隋淑霞,吴静珠．近红外光谱技术检测溶液中毒死蜱含量试验[J]．农业机械报,2009(1):129-131.

于园（1982—），女，山东聊城人，硕士研究生，讲 师。研究方向：食品检测。