食品检测中的农药残留检测技术探究

彭毅信，王方玲

（钦州市检验检测院，广西钦州 535000）

1 检测样品前处理技术分析

1.1 固相微萃取技术

固相微萃取技术是在固相萃取技术基础上衍生出的新型样品前处理技术，有效改善了固相萃取技术中孔道易被吸附剂堵塞的问题。目前，固相微萃取技术包含直接萃取和顶空法萃取两种模式，前者是将石英纤维放置在待测样品中，适用于半挥发气体和液体样品的萃取；后者是将石英纤维放置在待测样品的顶空，适用于挥发性固体和废水水样的萃取。固相微萃取技术应用过程中，可通过改变涂层材料或厚度的方式调节微萃取的选择性，通过加入盐或调节pH 值的方式提高提取化合物的回收率。在食品农药残留检测中，该技术的应用只需少量的样品，具有简单、便捷的应用优势。现阶段，固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）联合使用，在农药残留检测中具有显著的效果，其中常见的固定相和萃取对象如表1 所示[1]。

表1 固相微萃取技术常见固定相和萃取对象

1.2 超临界流体萃取技术

处于临界温度和临界压力下的高密度流体被称作超临界流体，这类物质既具有液体特点又具有气体特点。在应用该技术时，需要在综合考虑临界条件、溶解能力、萃取剂毒性、腐蚀性以及价格等因素的基础上，科学选择最佳的萃取剂。对于该技术而言，萃取和分离是极为重要的技术环节，将对萃取效率产生决定性影响。在该技术具体实施过程中，技术人员应充分考虑以下因素（见表2）对技术应用效果的影响，并通过科学的控制手段最大限度保证其应用效果[2]。

表2 超临界流体萃取技术应用效果影响因素分析

2 食品检测中常见的农药残留检测技术

2.1 传统农药残留检测技术

2.1.1 色谱法

色谱法（色谱分析法）也称为“层析法”，属于一种分离和分析方法，常用于生物化学、有机化学及分析化学领域，是食品农药残留检测方面最为常见的一种传统化学性分析方法。该技术原理为利用不同物质在两相中分配系数的差异性，通过多次重复性分配来达到物质分离的目的。该检测技术具有应用层面广、操作简单便捷、吸附性强、分离效率高及分析迅速等优势。在现代食品检测技术领域，该技术的应用主要分为气相色谱法和高效液相色谱法两种形式。其中，气相色谱法是以气体作为流动相，利用不同物质极性、吸附性及沸点的差异性对混合物进行分离，并且可根据出峰顺序、时间、峰的面积大小和高低，实现化合物的定量分析。随着高灵敏性检测设备的不断研发，近几年气相色谱法的应用范围、分析灵敏度和效率得到进一步提升，成为有机磷、有机氯类农药残留实验室检测分析的检测技术手段。而高效液相色谱法是以液体为流动相，利用高压输液系统，将不同比例的混合剂、缓冲剂或具有不同极性的单一溶剂泵送到装有固定相的色谱柱中，并在色谱柱中对待测物中各成分进行分离，然后利用专业检测设备进行定性、定量分析[3]。

2.1.2 波谱解析法

波谱解析法的检测原理为残留农药中的特征官能团，会在特定条件下发生化学反应，形成具有独特波长的颜色反映，通过对颜色进行波谱解析来确定农药残留成分及残留量。现阶段，美国分析化学家 协 会（Association of Official Analytical Chemists，AOAC）要求相关检测机构和技术人员在进行食品农药残留检测时，利用红外光谱法检测食品中敌敌畏、甲拌磷等类型农药的残留情况，用分光光度法对食品中马拉硫磷、对硫磷等类型农药的残留情况进行检测。而表面增强拉曼光谱与近红外衰减全反射光谱能够显著提升检测分析的灵敏度，且具有所需样品量少、检测分析快速等特征，近几年在食品农药残留检测中得到了广泛的应用[4]。

2.2 新兴农药残留检测技术

2.2.1 酶抑制法

酶抑制法是基于酶活性易受酶抑制剂（有机磷或其他物质）影响，而出现活力下降或丧失现象的原理，来实现物质定性定量分析的一种新兴生化分析检测技术。在食品农药残留检测工作中，检测技术人员会根据有机磷和氨基甲酸酯类农药对动物体内乙酰胆碱（AChE）具有明显抑制作用的原理，向待检测样品中加入相应的酶抑制剂，然后观察样品吸光度值和颜色变化，并进行酶抑制率计算，以此实现对食品农药残留情况的准确检测。在实际生活中，该快速检测技术的应用主要有以下两种形式。①试纸法。即将待测样品和试剂一同放在专业的检测试纸上，然后根据反应现象对农药残留情况进行判断。此方法操作简单便捷、检测速度快、检测结果较为明显，在食品农药残留现场检测中具有广泛的应用。②比色法。该方法以可生成有色化合物的显色反应为基础，通过对有色化合物溶液颜色的比较和测量，来测定待测样品中的农药残留情况。此方法具有灵敏度高、稳定性好、选择性高以及适宜条件下检测速度快等应用优势[5]。

酶抑制法既具有适应性强、检测速度快、操作便捷以及对样品无特殊要求等应用优势，也存在检测药剂无法回收再利用、检测精度较低、对有机磷和氨基甲酸酯类农药以外的农药辨识度较低等技术缺陷，因此需要检测技术人员根据实际条件和检测需求合理使用。

2.2.2 酶免疫法

酶免疫法是利用抗原与抗体的特异性结合反应来实现相应的检测分析目标，其与单一性的抗体、抗原检测技术的本质性差异在于二者具有完全不同的检测对象，前者的检测对象是酶，而后者的检测对象是辅酶。从实际应用情况来看，酶免疫法具有检测成本低、检测效果较好、检测速度快且能够同步进行多次试验等优点。但其技术弊端也比较明显，对试剂的选择性具有较为苛刻的要求，在检测具有类似结构的化合物时，容易出现一定程度的交叉反应或“假阳性”结果判断，从而影响检测结果的准确性。因此，酶免疫技术更适用于单残留物质的检测[6]。

2.2.3 胶体金法

胶体金法指的是在鞣酸、枸橼酸钠、白磷和抗坏血酸等还原剂的作用下，氯金酸（HAuCl4）会逐渐聚合成一定大小的“金粒”，并在静电作用下呈现出具有良好稳定性的胶体状态，成为带负电的疏水胶溶液。在食品农药残留检测技术领域，该方法的应用主要依靠胶体金免疫测试纸来实现，即试纸利用双抗体夹心法、层析原理、间接法或免疫竞争法，应用待测物质的特异性及能与其发生特异反应的抗体或抗原，以氯金酸在还原剂作用下生成的“金粒”为显色剂，来检测分析食品样品中的农药残留情况。具体操作方法如下。

检测技术人员将待测样品加入胶体金免疫检测卡的加样孔中，此时样品会在检测卡的层析作用下逐渐向另一端层析，随着样品不断层析，其中存在的待测成分会固定在测试线（T 线）上并且呈现出明显的颜色变化。约5 min 后，检测人员便可参照控制线（C 线），判断出样品中残留农药的类别和残留量。该检测方法无需复杂的仪器设备且短时间内便可观察到检测结果，因此非常适用于食品农药残留的现场检测[7]。

2.2.4 纳米生物法

近几年，随着我国纳米技术的愈发成熟，纳米生物法在食品农药残留检测中的应用愈发广泛。由相同成分组成的普通材料和纳米材料，在生物学特性和物理性质方面却存在显著的差别，纳米生物法便是利用这一技术原理来实现食品农药残留的定性和定量检测。目前，纳米生物法在食品农药残留检测领域的应用主要有多壁碳纳米管、量子点、纳米金粒子3 种形式，如纳米金粒子是一种经过包覆剂处理，表面带有负电荷的粒子，而大部分农药中的有机成分都会包含带有正电荷的氨基，因此将纳米金粒子加入到待测样品中，若样品中有农药残留，则纳米金粒子便会在静电吸附作用下与氨基结合，与此同时，有机农药中的某些基团能够取代纳米金粒子表面的包覆剂，在理化因素的共同作用下，样品中的纳米金粒子会发生团聚现象，呈现出明显的颜色变化，通常团聚现象和颜色变化越明显，说明样品中的农药残留量越大[8]。

3 结语

农药残留检测技术的科学性、检测结果的准确性都会对食品安全性的判断产生直接影响，因此相关检测技术人员必须熟悉现阶段食品安全检测中常见的样品前处理技术、传统农药残留检测技术以及新兴农药残留检测技术，了解各类技术的检测原理、技术特点、应用优势以及技术弊端，并在实际工作中进行灵活、科学的选用。这样才能最大限度保证农药残留检测的科学性和准确性，为食品安全提供有力保障。