郭霜毅

摘 要 水果蔬菜為人體提供不可缺少的營養物質,但水果蔬菜生長過程中農藥的使用,對人體健康和環境帶來了一定的安全隱患。同時,農藥殘留超標也制約了我國的蔬菜水果出口,因此需要加強對蔬菜水果中的農藥殘留量的控制。基于此,首先闡述農藥殘留快速檢測技術的相關內容,其次分析蔬菜水果樣品檢測前處理技術以及農藥殘留檢測技術,為改進農產品質量安全提供參考。
關鍵詞 蔬菜;水果;農藥殘留;檢測技術
中圖分類號:S481.8 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)24--02
農藥殘留是目前人們普遍關注的,也是較為嚴重的食品安全問題之一。資料顯示,我國農藥年用量為80萬~100萬t。其中,使用在農作物、果樹、花卉等方面的化學農藥約占95%以上。有些農藥性質穩定、殘留期長,一旦造成污染便很難消除。農藥殘留有2種形式,一是附著在蔬菜、水果的表面;另外一種是在植物生長過程中,農藥直接進入蔬菜、水果的根莖葉中。殘留農藥進入人體后會在人體內蓄積,超過一定量后會導致一些疾病,直接危害人體健康。由此可以看出,農產品中農藥殘留已成為我國農業和社會可持續發展的重要限制因素,研究與推廣應用快速、有效的農藥及相關污染物質的殘留分析測試技術極為迫切。
1 蔬菜水果中農藥殘留快速檢測技術概述
1.1 農藥殘留快速檢測技術發展的關鍵環節:提取、分離和鑒定
無論是蔬菜水果、加工食品還是環境樣品,在進行農藥殘留的檢測時,采用科學合理的分析手段提取檢測物品的殘留農藥作為初始步驟,分離目標農藥和共同提取出來的樣品基質。由此可見,農藥殘留檢測工作的關鍵環節就是提取和分離。所以,提取和分離的質量好壞會直接影響檢測結果的準確性。在提取和分離之后,為了實現農藥殘留檢測的最終目標,要對樣品溶液進行科學定性定量的。所以,提取、分離、鑒定三者是相互結合的,是整個農藥殘留檢測中必不可少的3個關鍵環節[1]。
1.2 分析技術方法學創新與發展的標志:農藥殘留快速檢測技術
不管是儀器分析方法還是其他快速檢測方法,它的技術核心與整個分析化學領域的發展變化都是一致的,而且二者是相互促進的,不斷提高農藥殘留檢測技術要求,不斷促進分析技術的深入發展,使分析技術方法學得到了創新和發展。分析技術領域里農藥殘留檢測是一個重要方面,農藥殘留檢測技術的發展和創新也標志著分析技術方法得到創新和發展,證明分析技術方法已經邁向了一個新的時代。
1.3 農藥殘留快速檢測技術面臨的挑戰
在進行農藥殘留檢測時,要運用多殘留儀器分析檢測方法,這個過程需要一些昂貴的儀器,相關操作人員也需要具備較高專業水平,可以熟練操作儀器設備,這些因素往往會對檢測方法造成限制,特別是考慮到一些經濟因素時,更是難上加難。由于儀器分析技術所具有的特點為超高精密度、高準確度、高靈敏度,因此會是農藥殘留檢測分析的發展方向,對儀器提出了更高的要求,在分析結構上也會越來越準確,對檢測的限制也會不斷降低,農藥多殘留的儀器分析技術也會逐漸發展成為一個比較準確和權威的定性定量技術,并在快速檢測方面,以低成本,速度快,操作方便快速篩選技術為主。目前的免疫技術測定農藥殘留的分析是利用原子核的農藥化學結構同系物的設計和獲得寬特異性抗體的光譜。使用這種方法,同時增加識別范圍,檢測靈敏度略有下降。因此,快速檢測技術的未來發展方向,將進一步提高檢測靈敏度和檢測效率,通過結合各種方式的快速篩選技術,成為互補和儀器分析方法的重要手段[2]。
2 蔬菜水果農藥殘留樣品前處理技術及檢測技術
2.1 蔬菜水果常有毒有害物質及其特性
農藥殘留對蔬菜水果的污染主要是由于蔬菜水果在生長過程中施用農藥所造成,以受農藥污染農作物為飼料喂養的動物組織中同樣存在農藥殘留污染問題。表1列出了蔬菜水果常見的污染物質和主要來源。
2.2 主要的樣品前處理方法
蔬菜水果中污染物質的化學分析通常包括萃取、凈化和分析等幾個主要步驟。萃取的原理是將待測樣品與一些特定的有機溶劑或含有某些化學試劑的水溶液勻漿后,通過過濾和離心技術實現分離的目的。在實際應用過程中,采用微波輔助提取以及加速溶劑萃取提高萃取完成的速度,經過萃取得到的溶液樣品里面會有許多自源性物質,干擾分析測試結果。所以,要想進行定量分析,必須進一步凈化。常見的幾種凈化手段有液/液萃取、蛋白沉淀、固相萃取、GPC凈化等。隨著越來越多污染物質種類的增多,多級色譜一-質譜聯用((GC-MS-MS,LC-MS-MS))分析檢測手段應用越來越廣泛,這種技術手段可以實現同時對多種物質分析檢測,這就需要在樣品檢測前做處理[3]。
近年來,多雜質吸附提取純化方法已經引起越來越多的關注。在過去的很長一段時間內的“反向”SPE方法,主要用于在樣品純化檢測果蔬農藥殘留。近期的“反向”SPE方法,具備認知簡單、快速的特點,因此這種方法逐步推廣到各個領域。MAS是在“反向”SPE,基于一個多功能復合吸附劑材料,以達到更好的選擇性和純化目的。該方法主要通過多功能復合固相吸附材料,雜質的生物樣品吸附重大的干擾,并保留試樣溶液中的目標化合物可溶性,以實現凈化和濃縮的目的。這種方法的核心是使用樣品的基質蛋白質,肽、氨基酸、磷脂和其他生物干擾分離材料,具有良好的選擇性吸附能力。合適條件下,(溶劑組成,pH等)去除各類生物雜質,以確保一個強水溶性試驗物質具有70%以上的回收率,提供高靈敏度保證,用于進一步分離和檢測LC-MS[4]。表2給出了根據雜質性質選擇凈化材料的指引。
2.3 農藥殘留量檢測新技術
2.3.1 超臨界流體色譜
超臨界流體色譜(SFC)是以超臨界流體作為色譜流動相的色譜。處于臨界溫度以上的高密度氣體是超臨界流體的本質,即超臨界流體的特點有氣體粘度小、擴散速度快以及滲透力較強,而且對于樣品的溶解性也較好,能夠在低溫下進行操作。
圖1 SFC-SCLD/UV測定農藥的混合樣
圖1是利用SFC-SCLD或SFC-UV系統分析農藥殘留。Wenclawiak[5]等用毛細管超臨界流體色譜分析檢測除蟲菊酯和擬除蟲菊酯,在采用壓力梯度0.2 MPa/min在90 ℃從11.1~22.3 MPa,溫度梯度-1.2 ℃/min從130~80 ℃,然后保持在80 ℃/10 min,取得很好的實驗結果。超臨界流體兼具液體和氣體2種物質的性質,所以它具有較小的粘度、較小的傳質阻力以及較快的擴散速度,與GC相比分離能力和速度具有可比性,另外其密度、溶解力和速度與HPLC也具有可比性。表示流體物理化學性質的函數都是用密度作為自變量。因此,在SFC中采用程序升溫密度相對于GC中的程序升溫和HPLC中的梯度淋洗,尤其突出的特點是SFC可以與大部分GC和HPLC的檢測器相連,如FID、FPD、NPD、ECD、UV以及MS、FTIR等都能用。這樣就極大地拓寬了其應用范圍,許多在GC和HPLC上需經過衍生化才能分析的農藥,都可以用SFC直接測定。
3 結語
日常食品是否安全,與農藥的殘留污染具有密切關系,所以人們對農藥殘留的檢測工作也越來越重視,使農藥殘留檢測方法面臨新的挑戰。檢測方法要結合時代的變化,保持先進的技術。現在各國提高產品以及開發國際農產品貿易技術壁壘的重要途徑就是提高農藥殘留的檢測技術水平,優質水果和蔬菜在構建監控系統很大程度依賴于化學農藥檢測技術快速、準確、靈敏特點,以提高我國農產品的質量安全,保障人民群眾的身體健康。
參考文獻
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[3]楊大進,方從容,王竹天.固相微萃取技術及其在分析中的應用(綜述)[J].中國食品衛生雜志,2012,11(3):35-39.
[4]賈金平,何翊,黃駿雄.固相微萃取技術與環境樣品前處理[J].化學進展,2012,10(1):74-84.
[5] Wenclawiak B,,Otterbach A,,Krappe M.. Capillary sSupercritical fFluid cChromatography of pPyrethrins and pPyrethroids with pPositive pPressure and nNegative tTemperature gGradients[J]..Journal of Chromatography A,l998,(799):265-273.
(責任編輯:趙中正)