摘要:摘要:我國作為農業大國,長期以來以使用農藥作為實現糧食和果蔬高產、高品質與高收益目標的重要手段,但部分種植戶在經濟利益的驅使下存在過量施用、濫用農藥的行為,不僅造成
摘要:我國作為農業大國,長期以來以使用農藥作為實現糧食和果蔬高產、高品質與高收益目標的重要手段,但部分種植戶在經濟利益的驅使下存在過量施用、濫用農藥的行為,不僅造成環境污染問題,也對食品安全構成威脅。如何建立更加高效、靈敏、便捷的農殘檢測方法體系成為當前食品安全領域研究的熱點問題。本文簡要介紹果蔬農藥殘留的基本情況,針對幾種常用的快速檢測技術原理與應用性能進行大體分析,并選取氣相色譜法、液相色譜法與質譜聯用法3種實驗室常用儀器分析方法進行檢測技術發展趨勢的延伸闡述,以期為農藥殘留檢測方法的研究與實踐應用提供參考價值。
關鍵詞:果蔬;農藥殘留;檢測技術
引言
農藥殘留檢測是一項復雜的工作,是對測量對象進行化學分析從而獲得定量的指標,為應對品類繁多的農藥,常規的分析方法分為快速檢測技術和儀器分析法,本文對這2種方法現有技術手段進行闡釋,立足我國農藥殘留基本現狀,為大眾明晰相關檢測技術的發展。

1果蔬農藥殘留基本現狀
當前我國果蔬行業在種植過程中常使用殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等化學制劑,其中殺蟲劑占比72%、殺菌劑占比11%、除草劑占比15%左右[1]。果蔬中的農藥多為以有機氯、有機磷等化學成分為主的有機物,也有含砷、硫、鉛、銅等重金屬元素的無機物,這些農藥殘留物質進入人體后會迅速被血液吸收,對大腦神經元、人體免疫機能構成損害,部分有害物質還有可能誘發器官病變、癌變,嚴重影響人體健康,并且對于生態環境構成破壞與威脅。針對農藥殘留的空間分布特征進行分析可知,有機氯農藥為我國南方城市土壤殘留的主要農藥類型,此類化學污染物使用后消失緩慢,具有較強的脂溶性和毒性,有些有機氯農藥,如六六六、滴滴涕等,甚至能夠以水分、土壤和空氣為介質,依托食物鏈進入生物體內,對于人體健康及生態環境構成嚴重威脅。
2幾種常用快速檢測技術與應用
2.1酶抑制技術
農藥殘留快速檢測技術在果蔬領域的應用中比較成熟的有酶抑制技術,主要原理是利用有機磷和氨基甲酸酯類農藥可特異性地抑制乙酰膽堿酯酶的活性,而該酶正好存在于昆蟲的中樞和周圍神經系統,影響正常神經傳導,以達到病蟲害消除的目的,所以通過對昆蟲受抑制程度進行判斷可以達到檢測農藥殘留含量的目的。農業種植過程中普遍使用的農藥都屬于有機磷農藥,而酶抑制技術可以有效對殘留的有機磷農藥進行檢測,不同酶檢驗呈現的效果不一樣。如,當使用取自動物的膽堿酯酶對有機磷農藥進行檢測,會生產黃色的產物;使用植物中提取的酯酶與有機磷農藥反應后,會顯現出紫紅色。這2種酯酶都可以快速檢測出果蔬農產品中的農藥殘留物,其中植物酯酶的來源廣、成本低廉,因此運用更加廣泛[4]。但目前應用該方法的場景只能局限于有機磷與氨基甲酸酯類農藥的檢測,并且對于辨認結果這個環節來說,顯色劑尤為重要,而該方法顯色劑方面的缺陷使得結果可能較難辨認。
2.2生物傳感器技術
生物傳感器技術利用生物敏感元件對特定物質產生可逆反應,通過pH檢測即可檢測出相關化學信號,實現對果蔬樣品中農藥殘留情況的判斷[5]。如,發光菌檢測技術的主要原理是基于果蔬內外部不同的結構特性在不同光線下產生不同的吸收與反射效果,而農藥殘留會在一定程度上影響其對光的吸收與反射,由此就可以對果蔬農藥殘留情況進行判斷。當發光菌在受到農藥影響后,其發光程度將發生變化。再如,家蠅在接觸到農藥后會發生死亡,所以利用家蠅檢測可以通過觀察家蠅成活率來判定農藥殘留情況[6]。目前,生物傳感器法最大的問題仍然是穩定性、精確度和可信度,并且在研制過程中也有諸多難點,但其能大大提高檢測靈敏度,縮短檢測時間,而且價格低、體積小、可選性強,可應用于連續監測和分析的情況,在果蔬農藥殘留快速檢測分析中具有廣闊的應用前景。
3實驗室常用儀器分析法與應用
3.1氣相色譜法
目前氣相色譜法是測定蔬菜水果農藥殘留量比較有效的方法,經過近70a的發展,技術手段比較成熟,被廣泛應用于石化、環境、食品、醫藥、聚合物等分析研究中[7]。氣相色譜法是用氣體作為流動相的色層分離分析方法,主要原理是利用混合物中各組分的沸點、極性及吸附和脫附性質的差異來實現物質的有效分離,進入檢測器后,檢測器就能將樣品組分轉變為電信號,記錄儀將會按照時間順序記錄并放大這些信號,形成氣相色譜圖,依據色譜峰的記錄時間和大小來取得各組分的定性與定量分析結果。
3.2液相色譜法
液相色譜法是以液體作為流動相,其分離機理是借助不同的物質對固定相和流動相間的親和力存在著較大差異的特點,并且在色譜柱中流出的時間也各不相同,這樣便可以分離不同類型的物質。為了確定分離效果和對分離物質含量進行定量分析,HPLC對檢測器有一定要求,如具備靈敏度高、檢測限低、對待測組分敏感、選擇性高等,最基本的就是紫外-可見光吸收檢測器,其應用最早、最廣泛,實質上就是一種簡單的分光光度計。其次是二極管陣列檢測器,與傳統紫外檢測器相比,其可以實現全波長范圍內確定所有峰的最大吸收波長,得到保留時間-波長-吸光度的三維譜圖。另外常見的還有熒光檢測器,其最大的特點是靈敏度高,是紫外的10~1000倍以上,選擇性強、干擾少,但適用性差,僅能用于少數發射熒光的物質。為了能夠進一步提升檢測組分的鑒定能力,液相色譜技術一般與質譜聯合使用,此種方式具有良好的穩定性,檢測效率高,具備高通量、高精度的特點,在化工、醫藥、食品、生物等各個領域的應用有著重要的地位,但價格也比較昂貴。
結束語
總體來看,當前科學技術發展與食品安全管理體系的建設,促使農藥殘留技術分析領域的各種新技術、新設備得到不斷完善與更新。未來串聯質譜技術的應用范圍還將進一步拓寬,加之色譜質聯用儀器、前處理設備的配套開發,能夠進一步提升實驗室儀器分析法的篩查與定性分析能力,為農藥殘留檢測技術的研究與應用拓寬發展前景。
參考文獻
[1]譚青青.蔬菜中農藥殘留的種類、危害及應對措施[J].山西農經,2017(20):60.
[2]倪佳.農產品中農藥殘留檢測技術研究進展及發展趨勢[J].農業與技術,2020(02):55-56.
[3]汪寧,林子豪,曾羲,等.基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜在食品檢測中的研究進展[J].現代食品,2020(01):105-108.
黃高柳
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