农残速测技术在基层农产品品质安全检测中的应用及发展

2024-04-25吴慧香

新农民 2024年7期

吴慧香

（贵州省三都水族自治县农业产业发展服务中心，贵州三都 558100）

农残速测技术是指可以在现场或者基层环境中迅速检测农产品中农残残留物的技术手段。该技术具备快速、准确、便捷、经济等特点，可以大大提高农产品质量安全检测的效率和可行性。通过简化样品处理步骤、利用高灵敏度的仪器和传感器，农残速测技术能够在短时间内检测出农产品中的农药残留情况，为基层农产品质量管理和安全把关提供有力支持。

1 农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用价值

农残速测技术在基层农产品质量安全检测中具有重要的应用价值。农产品质量安全一直是关乎人民健康和国家经济发展的重要问题，而农残速测技术的应用可以有效帮助确保农产品的安全和质量。

首先，农残速测技术可以提高基层农产品质量安全监管的效率和准确性。基层监管单位通过快速检测技术，可以更快速地对农产品中的农药残留、重金属等有害物质进行检测，减少了农产品从产地到市场的检测时间，提高了监管效率，同时也减少了潜在的人为误差。

其次，农残速测技术可以保障消费者的食品安全权益。通过及时检测，基层监管单位可以在农产品流入市场之前对农产品的质量进行有效控制，确保农产品中的有害物质不超过国家标准限量，从而保障消费者的健康和安全。

最后，农残速测技术的应用也可以促进农产品生产过程中的合规管理和规范化生产。农民和生产企业在生产过程中可以利用快速检测技术及时监测农产品的残留物含量，从而更加重视生产过程中的农药使用和施肥管理，减少化肥农药的过量使用，推动绿色农业发展。

2 农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用

2.1 采样和样品处理

农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用，对于及时监测和保障农产品质量安全具有重要意义，采样和样品处理是农残速测技术应用的关键环节。

首先，在基层农产品质量安全检测中，由于样品来源广泛、品种繁多，需要选择适宜的采样方法来获取代表性样品。对于大面积种植的农产品，可采用系统抽样或者等间隔采样的方法；对于小规模分散的农产品，可采用随机采样或者比例采样的方法。采样过程中需要注意避免外来污染、交叉污染，避免样品受到损坏，以确保采样质量。

其次，样品处理是对采集回来的样品进行前处理，以便于农残的提取和测定。标准化的样品处理流程能够提高结果的准确性和可比性，是确保检测结果可信的保证。在样品处理过程中，常见的方法包括样品研磨、加热杀菌、溶解、提取等步骤。需要根据不同农产品的特点和农残的性质选择适宜的处理方法，以提高农残的提取率和检测灵敏度。

最后，在农残速测技术中，常见的处理技术包括固相萃取法、液液萃取法、超声波提取法等。固相萃取法通过固定相材料吸附农残，从而实现农残的提取和富集；液液萃取法通过溶剂的体积和极性差异来分离农残与溶剂；超声波提取法则利用超声波的机械振动作用使样品中的农残迅速释放到溶剂中。这些处理技术具有提取效率高、操作简便等优点，能够满足基层农产品质量安全检测的需要。综上所述，采样和样品处理在农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用中起到至关重要的作用。选择适宜的采样方法确保样品的代表性，标准化样品处理流程确保结果的可信度，以及应用常见的处理技术提高农残提取效率，这些要点的合理应用能够为基层农产品质量安全检测提供科学准确的结果，从而保障消费者的食品安全。

2.2 光谱技术

光谱技术作为一种快速、无损、非破坏性的检测方法，在农产品检测中具有重要的作用，以下将从光谱技术的原理、光谱仪器的选择和建模分析的关键要点三个方面阐述农残速测技术中光谱技术的应用。

首先，光谱技术的原理是应用物质对不同波长光的吸收、反射、透射等性质进行检测和分析。在农产品质量安全检测中，常用的光谱技术包括紫外—可见—近红外光谱（UV-Vis-NIR）、激光诱导击穿光谱（LIBS）、拉曼光谱等。这些技术通过光谱仪器将农产品样品与特定光源进行相互作用，记录样品与光的相互作用产生的信号，在一定的光学模型和分析算法的支撑下，实现对农残的快速检测和定量分析。

其次，在基层农产品质量安全检测中，需要选择适合的光谱仪器来实施农残的快速检测。根据不同的检测目标和采样方式，选择合适的光谱仪器可以提高检测的准确性和效率。比如，对于大面积或批量检测的需求，可选择高通量的光谱仪器，如高通量近红外（NIR）光谱仪，能够实现快速的非接触式检测。对于特定物质的检测，如激光诱导击穿光谱（LIBS）能够提供元素分析的信息。充分了解光谱仪器的特点和适用范围，对于确保检测结果的准确性至关重要[1]。

最后，通过建立光谱数据与农产品中农残含量之间的关联模型，可以根据光谱信号快速预测农产品中农残的含量。建模分析是利用数学统计方法对光谱数据进行处理和分析，如主成分分析（PCA）、偏最小二乘法（PLS）等，通过对光谱数据特征的提取和分析，建立农残含量与光谱特征之间的相关模型。通过建模分析，可以实现对农产品中农残的定性和定量分析，提高检测的准确性和效率。

2.3 生物传感技术

生物传感技术是一种快速、灵敏、特异性强的检测方法。

首先，生物传感技术的原理是利用生物识别元素对目标物质进行特异性识别反应，并转化为可测量的信号。生物传感技术通常由生物识别元素（如酶、抗体、细胞等）和传感平台（如生物传感器）构成。生物识别元素与目标物质发生特异性相互作用后，产生的信号能够被传感器侦测和转化为电化学、光学或生物学信号等。在农残速测中，常用的生物传感技术包括酶传感技术、免疫传感技术和细胞传感技术等。

其次，生物识别元素选择合适的生物分子，如酶或抗体，能够与目标农残发生特异性反应，转换元件是将生物识别行为转化为可测量信号的部分，如磁性颗粒、荧光标记物等，信号检测元件是用于侦测和转化信号的传感器主体，如电化学传感器、光学传感器，通过合理设计和优化这些组件，能够实现对农残的快速、灵敏和特异性的检测。

最后，生物传感技术的成败在很大程度上取决于生物识别元素的选择[2]。对于农残的检测，常用的生物识别元素包括酶、抗体以及细胞等。酶传感技术通过酶与底物反应产生电化学、荧光等检测信号，具有高灵敏度和特异性。免疫传感技术通过抗体与目标农残结合产生免疫反应，可以快速、灵敏地检测农残的存在。细胞传感技术利用细胞的生物学行为对农残进行检测，具有良好的选择性和可重复性。在选择合适的生物识别元素时，需要综合考虑农残的特性、检测要求以及生物识别元素的可获得性和稳定性。

2.4 结果解读和数据管理

结果解读和数据管理对于确保检测准确性和可靠性同样至关重要。

首先，针对农残检测的结果解读，需要建立和遵循一套标准化的解读标准和标准物质。通过确立农残的最大残留限量（MRL）和国家标准，对于农残检测结果的合格与否有明确的判定标准。建立起对应的标准物质和参考物质库，用于对检测结果进行准确性校准和验证。标准化的结果解读能够保证检测结果的一致性和可比性，为农产品质量安全提供了可靠的评估依据。

其次，良好的数据管理需要建立规范的数据采集、存储和传输流程，以确保数据的完整性和可追溯性。在数据采集方面，应当采用统一的数据采集表或系统，对样品信息、检测结果等数据进行全面记录。在数据存储方面，需要建立起安全、可靠的数据存储系统，确保数据的保密性和防篡改性。数据传输方面，则需要规范化的数据传输流程，尤其是对于云端数据的传输和管理，需要确保数据的安全性和隐私保护[3]。

最后，有效的数据质量控制需要包括内部质控和外部质控两方面。内部质控包括实验室设备的校准、操作人员的培训和实验室环境的控制，以确保每一次检测都具有一致的质量。外部质控则包括参与国家或行业协会组织的质量比对活动，参加国家认可的外部质量评估，以验证实验室的检测能力和结果的可靠性。通过严格的数据质量控制，可以有效地降低数据误差和提高检测结果的可靠性。

总的来说，结果解读的标准化、数据管理的规范化和数据质量控制是农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的关键要点。通过建立标准化的结果解读标准和标准物质库，规范化的数据管理流程以及严格的数据质量控制，能够确保检测结果的准确性、可靠性和可比性，为基层农产品质量安全提供了坚实的保障，推动其可持续发展和进步。

3 农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的发展前景

3.1 未来技术发展

农残速测技术在基层农产品质量安全检测领域具有广阔的发展前景。随着人们对食品安全和健康的关注度不断增加，农产品质量安全检测越来越受到重视，而快速、准确的农残检测技术势必成为未来发展的重点。

首先，随着科技的进步，便携式农残检测设备将不断得到改进和普及，操作简便、快速测定甚至实现实时监测将成为发展趋势，这对基层农产品质量安全监测将起到革命性的作用。例如，基于光学传感技术和微流控芯片的快速检测装置，将为基层的农产品质量安全监测提供更为便利的工具。

其次，未来农残速测技术将更加关注多残留物的快速检测，包括农药残留、重金属残留等。目前的农残检测技术主要围绕农药残留展开，但未来将会逐渐扩展到更多的农产品质量安全关键点。随着生物技术和纳米技术的发展，新型的多重残留物检测技术将逐渐应用于农产品质量安全领域，为基层监测提供更加全面的技术支持[4]。此外，智能化和大数据技术将与农残速测技术相结合，为基层农产品质量安全检测提供更为全面的解决方案。通过引入人工智能、物联网和大数据技术，可以建立农产品质量安全信息化管理系统，实现对农残数据的实时监测、分析和预警，提升基层监测的水平和效率。基于大数据的农产品质量安全评估模型也将日益完善，更好地支持基层农产品质量安全监测工作。

最后，随着监测技术的不断发展，相应的行业标准和监测流程也需要不断进行更新和完善。传感器技术、光谱分析技术、化学传感器等技术的不断突破和创新将为监管部门制定更严谨的农产品质量安全监测标准提供强有力的技术支持。

3.2 市场趋势展望

农残速测技术在基层农产品质量安全检测领域面临着广阔的市场发展前景。随着人们对食品安全的关注度不断提高和监管的加强，农产品质量安全检测需求正不断扩大。农残速测技术作为保障食品安全的关键技术之一，将在未来市场中持续发展。

首先，随着消费者对食品安全问题越来越关注，对农产品质量安全的要求也越来越高。政府相关部门对食品安全的监管力度也在不断加大，要求农产品必须符合一定的农残标准。基层农产品质量安全检测机构对高效、准确、快速的农残检测技术需求极大。农残速测技术的发展将满足市场对快速、可靠的农产品质量安全检测需求。

其次，随着农残速测技术的不断进步和普及，食品生产企业和农民将能够在农产品生产过程中快速、准确地检测农残，及时采取相应的防控措施。这将有利于提高食品生产企业的产品质量，减少农残对人体健康的影响，增强消费者对产品的信任度。农残速测技术将成为食品生产企业和农民的重要工具，具有广阔的市场需求[5]。

再次，为了加强食品安全监管和保障人民健康，国家相关政策和法规不断完善和加强。政府对农残速测技术的研发和应用给予了大力支持，通过政策引导和资金扶持，促进了农残速测技术的研究和市场推广。政府的政策支持将进一步推动农残速测技术的发展，为其提供良好的市场环境和机遇。

最后，随着科技的不断进步，农残速测技术将不断实现创新和突破。生物技术、纳米技术、光谱技术等领域的快速发展，将为农残速测技术提供更多的技术支持和创新思路。传感器的微型化、便携化以及智能化的发展，将有效提高农残速测的准确性和效率，满足市场对高质量、高效率检测需求。因此，农残速测技术在市场中具有良好的发展前景。