食品中农药残留检测的样品前处理技术研究

黄柳芳

（百色市检验检测中心，广西百色 533000）

农药残留检测主要是借助相关仪器设备测定食物样品中的农药残留含量，并对相关数据进行计算分析，确定食物中农药残留量是否超过国家标准。对食品进行农药残留检测有助于落实推进国家出台的食品安全计划，在保障食品安全方面具有不可替代的价值作用。当前，食品安全问题已成为关乎国家社会稳定的民生问题，食品安全问题关乎人们的身心健康及生命安全，科学应用样品前处理技术将有利于提高食品农药残留检测的精准度，进而保障食品安全。

1 样品前处理技术概述及重要性分析

完整的样本分析过程从采样开始到完成分析报告，包括4 个关键步骤，分别为样本采集、样本前处理、分析检测以及数据处理与报告结果，其中样品前处理环节在时间上占据样本分析全过程的70%。样品前处理也称样品预处理，是指将样品分解，使被测组分定量地转入溶液中以便进行分析测定的过程。随着现代分析化学的发展演变，样本性质愈加复杂多样，且检测过程极易受外界客观因素的干扰影响，无形之中提高了样本检测难度。通常情况下，收集到的样本不能直接进行分析检测，检测前开展的样本前处理工作就显得尤为重要。样品前处理可有效杜绝食物样品对离子源和倍增器造成污染，从而大幅提升食品检验效率。展开样品前处理工作的前提条件是选择恰当的样品前处理技术，应依据所检测样本的食物品类、检测要求及样品特征综合选择，以此确保检测结果精准有效，进而提高食品安全质量[1]。

2 食品农药残留检测中常用的样品前处理技术

与常规的样品处理手段相比，现阶段食品农药残留检测中应用的样品前处理技术能在缩短检测时间的基础上大幅提升食品农药残留检测精准度。下文主要介绍几种食品农药残留检测中常见的样品前处理技术。

2.1 固相萃取技术

固相萃取技术主要是利用固体吸附剂吸附处理液态样品中的目标化合物，将液体样品中的基质与干扰物质分离，最后利用热解吸附，或利用洗脱液对目标化合物进行细节处理，以实现对目标化合物的整合分析。固相萃取技术相较于其他技术手段优势更为明显，操作简单快捷且准确度相对较高，因此在食品农药残留检测样品前处理中应用较为广泛[2]。在固相萃取技术的实际应用过程中，结合萃取柱填料的差异性，可将其分为多类萃取方式，包括正向固相萃取、反向固相萃取以及离子交换固相萃取等。以正向固相萃取法为例，通常会选用氧化铝、硅胶等吸附剂对液态样品进行萃取，与传统萃取技术相比，正向固相萃取技术更为成熟，借助该处理技术能实现试验成分与干扰成分的高效分离，大幅提高检测回收率，因此常用于果蔬等食品的农药残留检测。

2.2 基质固相分散处理技术

基质固相分散处理技术的应用步骤为确定固相载体（通常情况下固相载体包括键合物质或涂有聚合物的物质），随后将固相载体与检测样品及萃取材料混合并进行研磨，利用研磨所得的混合物进行填料灌注，选用溶剂对填料灌注进行淋洗，由此获得分离后的待检测物。基质固相分散处理技术融合了固相萃取技术与反向键合填料技术的优势特征，借助这一处理技术可实现检测样本的提取、匀浆、纯化，由于该技术操作简单，且无需借助过多溶剂便可实现最佳提取效果，在食品农药残留检测中得到了普及运用。就当前应用现状来看，药物、除草剂、杀虫剂等物质的萃取工作大都借助基质固相分散处理技术开展，萃取过程易于操作，且无需大量检测时间。此外，该技术所需的样品量相对较少，通常用于分离或处理单一化合物，或同其他萃取技术联合运用。

2.3 微波辅助萃取技术

以微波萃取食品、饲料、土壤等固体物质中的检测样本即为微波辅助萃取技术。在选用微波辅助萃取技术对检测样本进行处理的过程中，主要以极性分子对微波的快速吸收能力为原理，利用微波加热方式萃取样本，在进行样本萃取时，要根据试样的不同，选用适当的极性溶液，从而实现对样本杂质的分离。与常规萃取技术相比，微波辅助萃取技术的安全性、高效性等优势特征较为明显，因此通常被用于提取易燃物质，并且可以同时进行多个样本的萃取。微波辅助萃取技术存有一定的局限性，若溶剂不具备极性，便无法实现对样本的分离萃取。近年来，微波辅助萃取技术在食品农药残留检测前处理中也得到了广泛应用，常用于检测奶粉、猪肉等食品，利用微波技术可实现残留物质的快速分离，并且可以批量处理，所得样品回收率相对较高，可有效缩减检测成本。

2.4 凝胶渗透色谱技术

凝胶渗透色谱法是以所分离物质的分子量为基础，以油分子筛的特性为原理，分离样品中含有的蛋白质。食品中非水溶性农药残留量较多，凝胶渗透色谱技术可用于食品中农药残留的提取和纯化。在技术应用时，须明确凝胶渗透色谱的参数，其参数的确定主要依赖于载体和选用的溶剂。①要确保载体具有较强的热稳定性、化学惰性和力学性能。在实际分离时，须确保载体颗粒尺寸小、均匀，既能保证填料的密封性，又能增加被测试物质的溶解性，同时也可防止在操作时因分析目标变化而更换溶剂，避免沸点过高导致溶剂黏度降低。凝胶渗透色谱法可有效降低流体阻力，溶剂毒性相对较低且化学性能较为稳定，因此不会对色谱仪器造成腐蚀损害。凝胶渗透色谱技术环保特性较为突出，不仅可以实现样本溶剂的选择以及萃取分离，还可以对具有适当温度的溶质展开化学成分分析，与传统的吸附柱层析技术相比，凝胶渗透色谱技术更为前沿。凝胶渗透色谱法具有较高的纯化能力，能大幅缩短纯化时间，且操作简便适用广泛，因此在食品农药残留检测前处理环节中有着极为广阔的发展前景。

2.5 超临界流体萃取

处于临界温度及压力下的高密度流体即为超临界流体，它是一种介于液态和气体之间的物质，兼具二者优势。超临界流体萃取技术是以超临界流体为溶剂，从样品中提取被检测成分。在应用超临界流体萃取技术时，应留意所选取萃取剂的成本价格及溶解能力。超临界流体中CO2含量较高，且易于提纯，不易对样品造成污染，化学惰性、无味、无毒性等优势特征较为突出，适用于萃取非极性物质，但其属于非极性溶剂，难以用于萃取极性化合物。若想取得最佳萃取结果，可在应用过程中，添加适量的CClF3、NO2、MeOH、NH3等极性化合物。超临界流体萃取技术应用步骤分为萃取和分离两个主要环节，排除萃取剂对萃取效率的影响外，以下几点因素也不容忽视。

2.5.1 改性剂

溶剂质量决定了待测物溶解度及分离选择性。以CO2为萃取剂，对蔬菜样品中残留的甲胺磷农药进行检测，结果表明，甲胺磷农药回收率在45%～82%；采用甲醇作改性剂，可大幅提升回收率，回收率为90%～114%[3]。常用改性剂也包括CClF3和NH3。

2.5.2 温度

温度因素也极易对萃取结果产生影响，温度改变会引起液体密度和被测物体的蒸气压力发生变化。在接近临界温度的压力下，待检测物质的蒸气压力会出现小幅度上升，会对液体密度产生影响，从而降低萃取液溶解性。相反，高压范围区升温可以迅速提高待测组的蒸气压力，从而提升萃取效率。现有研究表明，萃取温度与活化部分的解吸动力学关系密切。因此，相较于过度使用改性剂，提高萃取温度更有利于提高萃取效率[4]。

2.5.3 压力

当液体处于超临界状态时，若液体密度发生变化，溶质溶解度也会随之变化，进而影响萃取效果。提取压力是液体密度的重要参数，通过调节压力能大幅提升提取效率。由于超临界流体N2O 和CO2在高温时，随着压力加大，其流体密度会明显增加，可缩减小分子之间的平均自由距，强化溶质与溶剂之间的亲和性，提高液体的溶解能力，进而提升萃取效率[5]。

3 样品前处理技术的发展趋势

近些年，我国食品检测技术发展持续向好，借助食品检测技术的改进优化，检测速率得以大幅提升。此外，将信息技术应用于样品前处理环节，可有效降低前处理过程中出现的检测误差，进而保障食品安全维护人们的身体健康。相关技术人员应加强对样品前处理技术的探索研究，梳理总结检验经验，以推动食品农药残留检测向无毒性、安全化、高效化发展。同时，研究人员还应结合暴露组学、代谢组学等相关学科知识，对样品前处理技术进行风险评价，从而进一步提高农药残留检测结果的准确性，推动食品安全保障制度不断完善。

4 结语

样品前处理是食品农药残留检测过程中最为重要的环节之一，针对不同食物样品选择科学合理的处理技术有助于提高检测结果的准确性与可靠性，同时还需从绿色环保角度出发，最大限度降低对色谱柱及相关检测仪器的腐蚀污染，以此提高食品农药残留检测成效。通过对样品前处理技术展开深入研究，可提高农药残留检测质量。就当前技术发展现状来看，食品农药残留样品前处理技术正逐步向高效化、精准化、智能化方向发展，样品转移所造成的污染问题将得以解决优化，进而提高样品检测速率。