浅谈食品检测中农药残留检测技术应用控制的关键

摘 要：随着全球对食品安全的高度重视，农药残留检测成为食品检测领域的一个重要组成部分。本文综合分析了当前农药残留检测技术的分类与应用，并深入探讨了在实际应用中的关键控制因素，同时针对农药残留检测技术面临的挑战和未来发展趋势进行了讨论，旨在为提高检测效率和准确性提供指导。

关键词：食品安全；农药残留；检测技术；应用控制

A Brief Discussion on the Key Controls in the Application of Pesticide Residue Detection Technology in Food Testing

MIN Fangqian

（Jiaxiang Inspection and Testing Center， Jiaxiang 272400， China）

Abstract： With the global emphasis on food safety， pesticide residue detection has become an important component of the food testing field. This article comprehensively analyzes the classification and application of current pesticide residue detection technologies and delves into the key control factors in their practical application， including sample preparation， selection of analytical methods， quality control， and data interpretation. It also discusses the challenges faced by pesticide residue detection technology and future development trends， aiming to provide guidance for improving detection efficiency and accuracy.

Keywords： food safety; pesticide residue; detection technology; application control

随着全球对食品安全关注度的提升，农药残留检测在保障公共健康和食品安全领域扮演着日益重要的角色[1]。现代农业生产中，为了控制害虫和疾病、提高作物产量和质量，农药的使用变得普遍。然而，这也带来了食品中农药残留的问题，尤其是那些可能长期累积在人体内并对健康构成潜在威胁的农药[2]。因此，监测食品中的农药残留不仅是一项全球性的挑战，还是保护消费者健康的必要措施。在应对这一挑战的过程中，科学家和研究者们通过不断的研究和技术创新，开发出了一系列高效和准确的检测方法。例如，液相色谱-串联质谱技术（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS）可以检测低至µg·L-1级别的农药残留，具有高灵敏度、高选择性的特点，可对农药残留进行准确的定量分析[3]。近年来的研究表明，通过优化样品的前处理流程和检测参数，LC-MS/MS能够同时检测多种农药残留，极大地提高了检测效率和准确性[4]。此外，快速检测技术的发展也为现场检测和初步筛查提供了可能[5]。例如，基于免疫分析的便携式检测设备已经被开发应用于现场快速识别特定农药残留。这些设备通常具有操作简便、响应时间短的特点，虽然灵敏度和准确度可能不如实验室基础设施完善的方法，但在快速筛查和现场应用方面展现出巨大潜力。

同时，随着大数据和人工智能技术的发展，农药残留检测的数据分析和解释能力也得到了显著提升[6-7]。通过利用机器学习算法分析复杂的数据集，可以更准确地识别农药残留模式，甚至预测农药使用的潜在风险，从而为农药管理和食品安全监管提供更为科学和精准的支持。

面对农药残留检测的挑战，通过综合应用高效精准的分析方法、快速检测技术以及大数据和人工智能工具，可以有效提升农药残留检测的效率和准确性。本文综合分析当前农药残留检测技术的分类与应用，并深入探讨在实际应用中的关键控制因素，旨在为提高农药残留检测的效率和准确性提供实践指导，进而为确保公共食品安全和促进公众健康做出贡献。

1 农药残留检测技术的分类与应用

在食品检测领域，农药残留的检测技术不断进步，以适应日益严格的食品安全标准和复杂的检测需求。常用的农药残留的检测技术有气相色谱（Gas Chromatography，GC）、液相色谱（Liquid Chromatography，LC）、质谱（Mass Spectrograph，MS）以及色谱-质谱联用技术等。

气相色谱的优势在于其对挥发性和半挥发性化合物的高效分析能力。通过改进的检测器和色谱柱技术，GC能够提供更低的检测限和更快的分析速度，因此，其在快速筛查食品样本中的挥发性农药残留方面具有重要作用。然而，对于高沸点或极性化合物，GC不是最佳选择，液相色谱则填补了GC的这一空白。通过使用不同的固定相和移动相，LC能够有效分析极性较高的农药残留。近年来，超高效液相色谱（Ultra Performance Liquid Chromatography，UPLC）技术的发展极大提高了LC的分析速度和分辨率，使其成为检测农药残留的有力工具。质谱以其较高的灵敏度和准确性，在农药残留检测中发挥着重要作用。高分辨率质谱（High Resolution Mass Spectrometry，HRMS）技术（如飞行时间质谱和轨道阱质谱）的应用，提供了对复杂样本中微量农药残留进行定性和定量分析的可能，这些技术能够同时监测数百种农药，极大地提高了检测的效率和覆盖范围。色谱-质谱联用技术，包括GC-MS和LC-MS，结合了色谱分离和质谱鉴定的优势，为农药残留的精确检测提供了强大的平台。这些联用技术特别适用于复杂样本的分析，能够提供关于未知化合物的详细信息，包括其分子结构和化学性质，从而显著提高食品安全检测的准确性和可靠性。

由于每种技术都有其特定的应用领域和局限性，因此，在选择分析技术时，必须考虑农药的化学性质、样本的复杂程度以及所需的灵敏度和准确性。

2 影响检测结果准确性的关键因素

2.1 检测方法

由于农药的种类繁多，它们在不同农产品中的作用也不同，因此，选择恰当的检测方法显得尤为重要。在选择检测方法时，需考虑以下几个关键因素。①目标农药的化学性质。挥发性农药因其较好的挥发性，通常通过气相色谱技术进行检测，该技术适用于小分子挥发性化合物的分析。而对于极性农药或不易挥发的大分子化合物，则更适合采用液相色谱技术。②样品的矩阵复杂性。不同农产品的成分差异显著，如蔬菜和水果含水量高，而油料作物脂肪含量高。这要求选择检测方法时必须考虑样品矩阵对检测结果的潜在干扰，并采取相应的预处理步骤，如萃取、净化，以适应目标农药的提取和检测。③检测灵敏度和准确性的要求。对于痕量农药残留的检测，高灵敏度的仪器分析方法能够提供更低的检测限和更高的分析准确性，如气相色谱-质谱联用或液相色谱-质谱联用，特别适合于复杂样本或低浓度农药的检测。

2.2 样品取样和预处理

样品取样和预处理步骤是保证农药残留检测准确度的基础。因此，必须采用科学的取样方案，如随机取样或分层取样，以避免样本偏差。同时，取样过程中需采取措施防止交叉污染和样品退化，如使用无菌采样工具，确保样本在分析前的妥善保存。预处理过程是分析流程中至关重要的一步，其目的是去除样品中可能干扰检测的非目标成分，同时富集目标农药，以提高检测的灵敏度和选择性。应依据样品类型和目标农药的性质选择预处理方法，常见的预处理技术包括固相萃取、液液萃取、净化和浓缩等。例如，对于水果和蔬菜样本，可通过固相萃取技术有效去除水分和有机溶剂，同时富集目标农药；而对于脂肪含量较高的样品，则可能需采用凝胶渗透色谱进行脂肪和蛋白质的去除。此外，样品的前处理还包括pH值的调节、酶解等步骤，以改善目标农药的提取效率。正确的预处理方法不仅能显著提高分析的灵敏度和准确性，还能提高后续检测步骤的效率和可靠性。

2.3 设备和仪器的质量控制

在食品检测领域，尤其是农药残留检测方面，设备和仪器的质量控制占据核心地位。高性能的分析仪器是保证检测结果具有高准确度和重复性的基础。为使仪器设备保持最佳的工作状态，应定期进行维护和校准。这包括对仪器的检查、调整、清洁以及必要的零件更换，以确保其性能稳定，从而避免因设备故障或性能衰减引发的分析误差。另外，质量保证/质量控制程序是确保分析过程准确和可靠的另一关键策略。通过在日常分析中定期引入标准物质和空白样本，可以有效地监控分析过程的稳定性和重复性。标准物质分析是一种直接的性能评价手段，有助于及时发现仪器的偏差和误差；而空白样本则用于检测实验中的潜在污染或交叉污染，确保数据的真实性。

对设备和仪器进行质量控制，不仅能够提高检测结果的可靠性，增强消费者对食品安全的信心。因此，设备和仪器的质量控制是食品检测中不可忽视的重要环节，它直接关系到检测结果的准确性和食品安全评估的有效性。

2.4 检测人员的技术水平

在食品检测特别是农药残留检测中，检测人员的技术水平对检测结果的准确性起着决定性的作用。充足的专业知识和操作技能是执行复杂检测流程和正确解读测试结果的基础。由于检测技术的不断进步和更新，定期对检测人员进行培训和技能评估变得尤为重要。这不仅包括最新检测方法的操作技巧，还涵盖数据分析、解释的能力和对检测流程可能出现的异常情况的快速响应。

有效的培训计划应覆盖基本的仪器操作，以确保每位操作人员都能熟练掌握必要的技能。此外，通过模拟实际检测场景的练习，可以加强理论知识与实践技能的结合，提高操作人员对复杂情况的处理能力。除了技术培训，还应定期进行技能评估，有助于识别个人或团队在操作过程中可能存在的不足，从而针对性地进行改进和加强培训。通过建立持续的学习和能力评估体系，检测人员可以不断更新知识、提高技能，确保检测工作的高效和准确。

2.5 检测过程是否遵守相关标准和法规

检测过程遵守相关标准和法规是确保检测结果准确性的基础。这不仅关系到检测活动的合法性，还是确保食品安全和公众健康的重要措施。检测标准和法规详细规定了取样方法、检测程序、结果报告的格式和内容等。严格遵守检测标准和法规是保障检测结果准确性和可靠性的关键。合规的取样方法可以确保样本具有代表性和一致性，减少样本变异对检测结果的影响；标准化的检测程序和方法的验证可以保证检测活动的准确性和重复性，包括仪器的校准、检测方法的确认以及质量控制措施等；按照结果报告标准进行报告，可以确保信息的透明度和可比性，便于监管机构和其他利益相关者的理解和使用。

了解和应用最新的法规要求至关重要。随着科学研究的进展和社会需求的变化，相关法规和标准不断更新，以反映最新的科学发现和社会共识。例如，某些农药的最大残留限量可能会根据最新的风险评估进行调整。检测机构和操作人员应及时更新相关法规知识，确保检测活动的合规性。

3 农药残留检测技术面临的挑战

3.1 提高检测灵敏度

随着食品安全标准的提升，检测低浓度农药残留成为一个显著的挑战。现有的传统检测方法（如气相色谱、液相色谱）虽然在多数情况下能够提供可靠的检测结果，但在极低浓度农药残留的检测方面可能无法满足越来越严格的食品安全要求。因此，发展更为灵敏、具有更低检测限的新方法或改进现有技术，以满足对低浓度农药残留检测的需求，成为一个紧迫的挑战。

3.2 适应新农药种类的检测需求

新农药种类可能具有与传统农药不同的化学性质，这要求检测技术不仅要有广泛的覆盖范围，还能够快速调整和优化，以确保能够有效检测农药残留。另外，检测人员需要对新农药的特性和检测方法有充分的了解，并具备快速学习和适应新技术的能力。

3.3 优化检测成本与效率

在资源有限的情况下，如何在保证检测质量的前提下优化成本和提高效率，是农药残留检测面临的另一个重要挑战。这不仅包括仪器设备的投资和维护成本，还涉及检测过程中所需的时间和人力资源。发展成本低、效益高、操作简便且快速的检测技术具有重要的实际意义，特别是对于需要大规模筛查的食品监管机构和企业。

4 农药残留检测技术未来发展趋势

农药残留检测技术在食品安全领域的未来发展趋势可以从以下3个关键方向进行探讨。

4.1 高灵敏度与快速检测技术的发展

未来，农药残留检测技术的发展将集中在提升检测的灵敏度和速度上。随着新材料和高效检测仪器的研发，如高分辨率质谱仪和超高效液相色谱仪，能够快速准确地识别和量化更低浓度的农药残留。此外，样品预处理技术的创新，如微流控芯片和纳米材料的应用，将进一步简化和加速样品的处理过程，提高整体检测效率。

4.2 便携式与现场检测设备的开发

为满足实时检测需求和提高检测的便捷性，研发便携式和现场检测设备成为一个重要趋势。这些设备能够在收集样品的地点及时进行农药残留分析，大大减少样品传输和处理的时间。便携式检测设备，如手持式质谱仪和纸基分析装置，可为现场检测提供强大的支持，特别是在农场、加工厂和边境检查站等关键环节。

4.3 大数据和人工智能的整合应用

大数据和人工智能技术的应用将极大提升农药残留检测的数据处理能力和智能化水平。通过机器学习和深度学习算法，可以从大量的检测数据中自动识别模式和趋势，预测风险，并优化检测流程。此外，人工智能可以辅助进行复杂数据的解析，提高检测的准确性和可靠性。同时，大数据技术可促进检测数据的共享和交流，有助于全球范围内的食品安全监管。

5 结语

本文综合分析了农药残留检测技术的分类、面临的挑战以及未来发展趋势，揭示了农药残留检测在确保食品安全和公众健康方面的重要性，提出农药残留检测过程中关键控制因素的作用。①强调了选择合适的检测方法、进行精确的样品预处理、保证设备及仪器质量控制的必要性。这些关键控制点确保了检测结果的准确性和可靠性，为食品安全监管提供了科学的依据。②针对技术人员的专业水平及遵守检测标准和法规的重要性进行了探讨，指出了人员培训和法规更新在提高检测质量中的关键作用。③农药残留检测技术面临的挑战包括提高检测技术的灵敏度和适应性以及优化检测成本和效率等。未来发展趋势指向了高灵敏度与快速检测技术的发展、便携式与现场检测设备的研发以及大数据和人工智能在农药残留检测中的应用。

综上所述，农药残留检测技术的应用控制是确保食品安全的关键环节。需要持续推动技术创新，优化检测流程，并充分利用新兴技术，如人工智能和大数据，以提升检测效率和准确性。跨学科的融合和合作是未来农药残留检测领域发展的重要驱

动力。

参考文献

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1083-1090.

作者简介：闵方倩（1988—），女，安徽宿州人，硕士，工程师。研究方向：食品、农产品等的检验检测及质量控制。