浅谈果蔬中农药残留检测方法
2021-11-30杨阳
杨阳
蔬菜和水果是人们日常生活不可缺少的食物,在其生长期间,不可避免地会遭遇病虫害,为保证其品质和产量,常常需要使用农药来防治。但是不合理地使用农药会导致农药残留甚至超标,这就对人们的生命健康构成威胁,同时也对生态环境造成破坏。因此,必须重视对果蔬中农药残留的检测。本文简述了果蔬中农药残留的现状,并介绍了相关的分析检测技术,以供参考。
一、果蔬中农药残留现状
目前,果蔬中经常使用的农药主要有以下四大类:有机磷类、有机氯类、拟除虫菊酯类和氨基甲酸酯类,它们主要用作杀虫剂、杀菌剂和除草剂。其中,有机磷类农药大部分是杀虫剂;有机氯类农药性质稳定,在自然环境中不易被降解,会造成环境污染,并且通过生物富集和食物链,进一步危害生物安全;拟除虫菊酯类农药具有广谱、高效、低残留、易降解等特点,主要用作杀虫剂;氨基甲酸酯类农药常用做杀虫剂、杀菌剂和除草剂。
果蔬中农药残留在国内外已成为一个共性问题,随着人们生活水平的提高,对食品安全也更加重视。为此,各个国家和地区制定了食品中农药残留的限量标准,对检测技术也提出了更高的要求。
二、农药残留检测技术
食品中农药残留检测技术可分为快速检测技术和常规检测技术。其中,快速检测技术有电化学分析法、酶抑制法、免疫分析法、生物传感器法、光谱分析法等。常规检测技术主要指利用大型实验仪器检测的方法,包括色谱法和色谱质谱联用法。
(一)快速检测技术
1.电化学分析法。电化学分析检测是根据化学电池中发生的反应,将待测物质的浓度转换成电子参数,经过分析计算得到农药残留量。它具有速度快、灵敏度高、稳定性强的特点,因而使用范围广,有很高的应用价值。
2.酶抑制法。酶抑制法是目前应用很广泛的一种快速检测方法,用来测定有机磷类和氨基甲酸酯类农药。这两类农药对生物体内的乙酰胆碱酶具有抑制作用,根据酶的抑制程度可以判断农药的残留情况。它具有操作简单、成本低的优点,但检出限偏高,灵敏度偏低,只适用于定性分析。
3.免疫分析法。该方法是一种利用抗体抗原反应来检测农药的方法,具有快速、灵敏、特异性强的特点,但是检测效率低且抗原制备复杂,不利于大量样品检测。
4.生物传感器法。生物传感器法是近年出现的一种新型检测方法,它将酶、抗原、抗体等活性物质作为识别对象,与样品中的农残组分发生特异性反应,再将这些反应转化为特定的信号,经传感器输出进行检测。目前使用的传感器主要是酶传感器和免疫传感器。该方法快速灵敏,简便高效,具有广阔的应用前景。
5.光谱分析法。在农残检测中使用的光谱法有近红外光谱法、拉曼光谱法和荧光光谱法。近红外光谱法是利用特定波长的近红外光,对待测物质中的含氢基团,经过倍频、合频、差频振动吸收产生的光谱信息来测定农药残留含量;拉曼光谱法是对一定频率的单色光照射样品产生的散射光进行分析测定,其中表面增强拉曼光谱是近年的研究热点,在食品安全检测方面得到了快速发展。荧光光谱法是指对待测物质受紫外光照射后处于激发态所产生的荧光进行分析检测。光谱法具有操作简便、快捷高效、无损等优点,但灵敏度低,易受外界环境干扰,对农药残留仅能进行定性分析或半定量分析,还有待进一步发展完善。
(二)常规检测技术
1.色谱法。色谱法的原理是利用待分离的组分在固定相和流动相中的分配系数、吸附能力的不同来进行分离的,根据固定相和流动相组合方式的不同,分为气相色谱法和液相色谱法。气相色谱法以气体(常用氮气或氦气)为流动相将样品导入气相色谱仪中进行分析。它具有准确性好、灵敏度高的特点,目前在我国农药残留检测领域已相当成熟,对有机磷类、有机氯类和拟除虫菊酯类农残检测较为准确,但不适于分析沸点较高、稳定性差和不易挥发的农药残留成分。液相色谱法以液体(甲醇、乙腈或水等)为流动相将样品导入液相色谱仪中进行分析,可用来检测高沸点、热不稳定性和难挥发性农药残留,对有机磷类和氨基甲酸酯类农药检测效果较好。但在检测时,对不同的农药残留需要选择不同的流动相,并且常常要对样品进行衍生化处理,操作起来比较复杂,日常的维护成本也较高。
2.色谱质谱联用法。气相色谱、液相色谱在分析多农药残留时,仅仅通过保留时间来定性,容易造成结果的假陽性。色谱和质谱联用后,待测组分先在色谱柱中分离,然后进入质量分析器被打成离子化碎片,通过分析组分的特征离子化碎片和保留时间来定性,充分保证了检测结果的准确性,同时具有灵敏度高、选择性好的优点,因而在农残检测中得到广泛应用。随着质谱技术的发展,色谱质谱联用已经从单级质谱升级到串联质谱,更先进的飞行时间质谱在高通量筛查分析中优势更为突出。
三、结语
随着人们食品安全意识的日益提高,农药残留问题越来越受到重视。果蔬样品自身的多样性和基质的复杂性,以及农药种类、数量的不断增加,对农残检测技术提出了更高的要求。因此,开发高灵敏度、高选择性、高效率的新型检测方法将是未来研究的热门方向。同时,针对现有的检测仪器,如何改进前处理方法,提高检测水平,也将是一个值得思考和探讨的课题。