董欽穌
摘要:農藥殘留現象是造成食品安全系數下降的主要原因之一。針對如何杜絕農藥殘留現象的出現,研究開發快速、高效的檢測方法是當務之急。綜述目前現有的食品中農藥殘留檢測技術,總結其優缺點及發展前景,為檢測技術的進一步發展提供參考與借鑒。
關鍵詞:食品;農藥殘留;檢測技術
中圖分類號:TS207.5 文獻標志碼:A doi:10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2018.03.019
文章編號:1671-9646(2018)03a-0064-02
Abstract:The pesticide residue is one of the main reasons for the decrease of the food safety factor. Rapid and efficient research and development of detection methods is imperative in order to eliminate the appearance of pesticide residues. This article summarized the existing detection technologies of pesticide residues in food,sumed up their advantages and disadvantages and their development prospects,and provided reference and reference for the further development of detection technologies.
Key words:food;pesticide residue;detection technology
隨著生活水平的不斷提高,食品安全問題牽絆著國民生計,并與人類文明、科技進步等社會方向息息相關。食品中農藥殘留的問題是造成食品安全系數下降的重要方面。農藥的濫用及過度使用不僅會對環境造成污染,使土壤更加貧瘠,植被遭到破壞,沙漠化概率增大,而且還會在食物中產生富集現象,作為食物鏈的頂端嚴重危害著人類的身體健康。同時,由于食品自身的復雜性及農藥在食品中殘留量達到微量甚至痕量級別的微觀性,對農藥的類別及含量檢測技術產生極大的考驗[1]。通過國內外學者的不懈努力,研究開發出諸多適用于檢測食品中農藥殘留的技術與方法。目前,應用較為廣泛的主要有色譜檢測技術、質譜檢測技術、免疫分析法等,通過綜述農藥殘留檢測技術在食品中的應用研究,為今后開展食品中農藥殘留檢測分析研究提供參考。
1 色譜法和質譜法
1.1 氣相色譜法
氣相色譜技術的分析原理是利用食品中的物理性質,如沸點、吸附性、極性的差異來實現對食品中農藥與其他混合成分的分離,適用于易氣化、耐高溫的農藥測定,如有機磷、有機氯等,具有操作簡單、快速、高效、選擇范圍廣的特點[2],但會受到如火焰光度檢測器、電子捕獲檢測器、氮磷檢測器發展的制約。廖和菁等人[3]采用氣相色譜技術結合火焰光度檢測器對茶葉中的10 種有機磷農藥進行檢測分析。結果表明,在農藥質量濃度為0.02~1.0 mg/kg時,其檢測回收率高達80.0%~102.0%,最小檢出范圍為0.002~0.013 mg/kg。班秋麗等人[4]利用氣相色譜技術對蔬菜中甲基異柳磷農藥殘留量測定發現,在農藥含量為0.25 mg/kg時,測定結果的擴展不確定度為0.03 mg/kg。王錦云等人[5]采用氣相色譜技術結合電子捕獲檢測器對小麥中8種農藥進行檢測分析。結果發現,8種農藥的回收率在61.45%~105.21%,相對標準偏差為0.59%~9.33%,最小檢出范圍為0.003~0.006 mg/kg。季錦美[6]對蔬菜苯醚甲環唑、啶蟲脒、氟蟲腈、噠螨靈4 種農藥的殘留量采用氣相色譜技術進行檢測分析取得了較好的檢測效果。
1.2 液相色譜法
液相色譜技術是一種高效能的物理分離技術,主要適用于不易氣化、熱穩定性差的農藥檢測,如氨基磺酰脲類、苯氧羧酸類、甲酸酯類等。但存在溶劑消耗量大、檢出限高等缺點。檢測器主要包括熒光檢測器、紫外檢測器、二極管陣列檢測器。王孝輝等人[7]采用液相色譜技術結合紫外檢測器對茶葉中的吡蟲啉進行檢測發現,其產品回收率達到92.0%~97.6%,相對標準偏差低于3.8%,最小檢出限為0.025 mg/kg。乙小娟等人[8]采用高效液相色譜技術對4種煙堿農藥(噻蟲胺、呋蟲胺、吡蟲清、吡蟲啉)進行檢測分析。結果表明,樣品回收率為75.5%~96.0%,相對標準偏差為0.49%~4.36%,最低檢出限達到0.004 mg/kg,在0.1~1.0 mg/L范圍內峰面積與標準溶液質量濃度呈現出良好的線性關系,回歸系數大于0.999 6。劉紅玉等人[9]采用液相色譜技術對番茄與土壤中的吩胺霉素進行殘留檢測發現,液相色譜技術可用于土壤和番茄中吩胺霉素的殘留檢測。
1.3 質譜法
質譜技術的原理是將農藥離子化處理后,再由質量分析器和檢測器將其按質荷比大小分離、排列,通過數據處理實現各農藥殘留組分的定性分析和定量分析[10]。常用的分析檢測器主要有四級桿質譜、傅立葉變換離子回旋共振質譜、離子阱質譜、飛行時間質譜等,具有較強的定性能力,但是分離能力限制了它的應用范圍,一般情況下將其與分離能力較強的氣相、液相色譜技術聯合使用。賈瑋等人[11]對茶葉中290種農藥采用高效液相色譜技術-串聯質譜技術進行檢測研究,結果表明,農藥的加標回收率在67%~119%,最低檢出限為10.0 μg/kg,符合各個國家的限量要求。另外,氣相色譜技術-串聯質譜技術具有檢測時間快、操作簡單、準確率高的特點。邱偉芬等人[12]采用氣相色譜技術-串聯質譜技術對大米中多種農藥進行檢測發現,17 種農藥在大米中的最低檢出限在0.002~0.050 mg/kg。黃江銳等 人[13]對蔓越橘提取物中88種農藥采用氣相色譜技術-串聯質譜技術進行檢測分析。結果表明,在0.001~ 0.200 mg/kg范圍內呈線性關系,所有農藥的最低檢出限為31.5 μg/kg。
2 免疫分析法
免疫分析技術的原理利用抗體與抗原之間的特異性結合來實現對農藥的檢測分析,具有前處理方式簡單、設備要求低的特點。Katsoudas E等人[14]采用酶聯免疫分析技術對氨基甲酸醋類的農藥殘留進行檢測分析。結果表明,其最低檢出限為2 ng/g。Vidal J L M等人[15]利用免疫分析技術對果蔬菜中三唑磷進行農藥殘留分析。結果表明,其線性檢測范圍在0.04~5.00 ng/g,最低檢出限限達到0.063 ng/g。另外,免疫分析技術也存在一些局限性,如限制其應用空間的唯一難點就是抗體的制備。
3 其他檢測法
活體生物測定法的原理是根據有些能發光的細菌體內含有熒光物質,在O2充足時會產生熒光現象,其熒光現象會受到環境中毒性化合物的影響而減弱,活體生物測定技術主要根據該技術進行農藥殘留檢測分析[16],具有便于攜帶、檢測快速等優點。微流控芯片技術將樣品的制備、反應、分析等過程高度集成,當用于檢測時成為微全分析系統。具有快速、高效、低成本的優點,在食品中農藥殘留安全檢測設備上可以實現真正意義的便攜化。
4 結語
我國農藥殘留檢測技術存在的不足主要體現在檢測方法的落后很少能符合國家標準、有些樣品的檢測周期長、標準及技術的更新速度較慢等。未來研究開發定性準確、定量達標、檢測速度快、低成本新型的農藥殘留檢測技術及方法是研究的重要方向。此外,建立全面的相關監管體系,從源頭上杜絕食品中農藥殘留現象的出現,對提高食品品質和實現可持續發展具有深遠意義。
參考文獻:
潘明飛,王俊平,方國臻,等. 食品中農獸藥殘留檢測新技術研究進展[J]. 食品科學,2014,35(15):277-282.
Dan L,Min S. Rapid analysis of organochlorine and pyrethroid pesticides in tea samples by directly suspended droplet microextraction using a gas chromatography-electron capture detector[J]. Journal of Chromatography A,2012(8):166.
廖和菁,張雪春,胡禮淵,等. 氣相色譜法同時測定茶葉中10種有機磷農藥殘留[J]. 中國食品衛生雜志,2015,27(1):41-44.
班秋麗,江露,汪善良. 氣相色譜法測定蔬菜中甲基異柳磷農藥殘留量不確定度分析[J]. 現代農業科技,2017(20):114-116.
王錦云,王恒,蔣梅峰,等. 氣相色譜測定小麥中8種有機氯農藥殘留量[J]. 農產品加工,2017(21):39-41.
季錦美. 氣相色譜法測定蔬菜中幾種農藥殘留[J]. 現代農業科技,2016(21):90-91.
王孝輝,宛曉春,侯如燕. 茶葉中吡蟲啉農藥殘留的液相色譜檢測方法[J]. 茶葉科學,2012,32(3):203-209.
乙小娟,朱加葉,丁萍,等. 高效液相色譜法快速測定大米中的4種煙堿農藥殘留量[J]. 食品科學,2011,32(6):169-172.
劉紅玉,陳夢現,歐曉明,等. 高效液相色譜檢測番茄與土壤中的吩胺霉素殘留[J]. 湖南大學學報(自科版),2016,43(12):128-133.
Steiniger D,Lu G,Butler J,et al. Determination of multiresidue pesticides in green tea by using a modified QuEChERS extraction and iontrap gas chromatography/mass spectrometry[J]. Journal of Aoac International,2010(4):1 169.
賈瑋,黃峻榕,凌云,等. 高效液相色譜-串聯質譜法同時測定茶葉中290種農藥殘留組分[J]. 分析測試學報,2013,32(1):9-22.
邱偉芬,張昌娟,文良,等. 氣相色譜-質譜聯用結合QuEChERS法快速篩查大米中多種農藥殘留[J]. 食品科學,2015,36(12):221-225.
黃江銳,孔祥虹,姚秉華,等. 氣相色譜-三重四極桿串聯質譜法測定蔓越橘提取物中的88種農藥殘留[J]. 色譜,2011,29(10):974-982.
Katsoudas E,Abdelmesseh H H. Enzyme inhibition and enzyme-linked immunosorbent assay methods for carbamate pesticide residue analysis in fresh produce[J]. Journal of Food Protection,2000,63(12):1 758-1 760.
Vidal J L M,Arrebola F J,Mateu-Sánchez M. Application of gas chromatography-tandem mass spectrometry to the analysis of pesticides in fruits and vegetables[J]. Journal of Chromatography A,2002(1/2):203-213.
高俊娥,李盾,劉銘鈞. 農藥殘留快速檢測技術的研究進展[J]. 農藥,2007,46(6):361-364.