糧油原料中農藥殘留檢測存在的問題與對策

摘 要：本文分析了農藥殘留檢測中存在的儀器檢測限與實際需求不符、前處理過程中雜質干擾嚴重以及標準物質獲取困難等問題，提出采用高靈敏度檢測技術、引入高效液相色譜凈化技術及建立完善的標準物質數據庫等優化措施，以提高檢測精度和可靠性，保障糧油質量安全。

關鍵詞：農藥殘留；糧油原料；檢測技術；標準物質

Problems and Countermeasures in Pesticide Residue Detection in Grain and Oil Raw Materials

FAN Xiaoguang， LIU Shengxing， SHI Shanshan， YAO Cheng， HU Guiying

（Changchun Grain and Oil Hygiene Inspection and Monitoring Station， Changchun 130000， China）

Abstract： This article analyzes the problems of instrument detection limits not meeting actual needs in pesticide residue detection， severe interference from impurities in the pre-treatment process， and difficulty in obtaining standard substances. Optimization measures such as using high-sensitivity detection technology， introducing high-performance liquid chromatography purification technology， and establishing a complete standard substance database are proposed to improve detection accuracy and reliability， and ensure the quality and safety of grain and oil.

Keywords： pesticide residues; grain and oil raw materials; testing technology; standard substance

糧油類食品是日常飲食的重要組成部分，其質量安全直接關系到人們的身體健康。為提高糧油產量，種植戶會在糧油原料種植過程中廣泛使用農藥，因此農藥殘留問題已成為威脅糧油質量安全的主要隱患之一。合理使用農藥、準確檢測農藥殘留，成為目前亟待解決的關鍵問題[1]。本文通過分析糧油原料中常見農藥種類、現有檢測技術及存在的問題，探討農藥殘留檢測的關鍵技術，以期為保障糧油質量安全提供參考。

1 糧油原料種植過程中的農藥類型

在種植糧油原料的過程中，常使用的農藥種類有擬除蟲菊酯類、有機磷類以及氨基甲酸酯類農藥。氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等擬除蟲菊酯類農藥，以干擾害蟲鈉離子通道為主要作用機制，由于其對哺乳動物毒性較低，在糧油生產中使用廣泛。甲拌磷、辛硫磷等有機磷類農藥，通過抑制膽堿酯酶活性，擾亂害蟲神經系統而達到防治效果，其脂溶性較強，易在糧油原料表面殘留。克百威、抗蚜威等氨基甲酸酯類農藥，能可逆性抑制膽堿酯酶[2]。除上述3大類外，糧油原料生產中還常使用具有內吸傳導性的烯肟類農藥，如吡蟲啉、噻蟲嗪等。這些農藥能進入植株體內，隨蒸騰作用向頂端運輸，從而抑制害蟲取食。除殺蟲劑外，常使用的農藥類型還包括多種殺菌劑，如三唑類的戊唑醇、咪鮮胺，甲氧基丙烯酸酯類的嘧菌酯、異丙甲草胺等，它們能干擾真菌細胞壁合成、核酸合成等多個環節，有效防治糧油原料種植過程中的常見病害。綜上，在種植糧油原料過程中，農藥使用種類多樣，化學結構各異，針對防治對象具有一定選擇性，且作用機制存在差異。不同類型農藥在糧油原料中的殘留情況也有所不同，增加了農藥殘留檢測的復雜性。

2 糧油原料中的農藥殘留檢測技術

農藥殘留檢測技術的選擇取決于待測農藥的理化性質及基質特點。氣相色譜法利用電子捕獲檢測器或火焰光度檢測器進行檢測，具有靈敏度高、選擇性強等優勢，是檢測熱穩定性強且揮發性大的農藥殘留的常用技術。超高效液相色譜儀配備串聯質譜檢測器，能夠從保留時間、母離子、子離子多個維度對目標物進行定性、定量，大幅提升檢測的專屬性和準確性。近年來，基質固相分散技術逐漸被廣泛應用于農藥殘留前處理中，通過將均質化的基質分散于固相萃取填料中，利用基質與填料間的相互作用，可有效去除脂肪、色素等干擾成分[3]。此外，免疫親和層析柱凈化技術利用抗體與抗原間的特異性結合，實現了農藥殘留的高效富集與基質凈化。QuEChERS-液質聯用法集成了提取、凈化、檢測等多個環節，簡化了前處理步驟，縮短了分析時間。糧油原料農藥殘留檢測需根據基質特性、目標農藥性質，靈活選用氣相色譜、液相色譜及聯用技術，并與高效的前處理方法相結合，才能準確檢測出微量的農藥殘留，確保糧油質量的安全。

3 糧油原料中農藥殘留檢測存在的問題

3.1 儀器檢測限與實際需求不符

目前，在糧油原料農藥殘留檢測中，儀器檢測限與實際需求之間的矛盾依然突出。以氣相色譜-質譜聯用法為例，其在檢測有機磷農藥時，雖然具有較高的靈敏度，但對于某些極性較大的農藥，如久效磷，其檢出限仍難以滿足相應的農藥殘留限量標準。在使用液相色譜-串聯質譜法檢測嘧菌酯等內吸傳導性農藥時，由于其在糧油原料中的殘留量極低，現有的檢測限無法完全滿足實際檢測要求。這一問題在低脂糧油原料中表現得尤為突出。與含油量較高的油料作物相比，大米、小麥等谷物中的脂溶性農藥殘留更易被檢測[4]。此外，不同儀器間檢測限的差異也使得檢測結果不具可比性，增加了判定農藥殘留是否超標的難度。

3.2 前處理過程中雜質干擾嚴重

糧油原料富含脂肪、色素、蛋白質等多種內源性成分，基質成分復雜。這些成分在農藥殘留檢測的前處理過程中極易造成干擾，影響檢測結果的準確性。大豆含有的植物甾醇、磷脂等物質與殘留的農藥具有相似的極性，在提取過程中易被同時富集，增強基質效應。玉米胚芽油中的類胡蘿卜素也會對農藥殘留檢測造成嚴重干擾。這些色素成分不僅增加了背景噪音，還造成離子化抑制，降低了檢測的靈敏度。花生中所含的黃酮類物質與某些農藥結構相似，采用固相萃取柱凈化時極易出現假陽性結果。糧油原料在加工過程中，雜質干擾變得更加復雜。例如，在棉籽壓榨過程中，極性物質如磷脂會進一步富集，同時吡蟲啉等可能與棉籽蛋白發生結合[5]。

3.3 標準物質獲取困難

標準物質是農藥殘留檢測的基礎，其質量直接關系到檢測結果的準確性。然而，在糧油原料農藥殘留檢測中，標準物質的獲取卻面臨諸多困難。①糧油原料中殘留的農藥種類繁多，而相應的標準物質種類有限。以油菜籽為例，除常見的有機磷、擬除蟲菊酯類農藥外，也可能殘留烷基嘧啶酮類除草劑，如丁草胺等，但市面上缺少可靠的標準物質。②農藥代謝產物的標準物質更少。甲氧百草枯在植物體內可代謝生成甲氧百草枯胺等多種產物，但相關代謝產物標準品難以獲取，影響了代謝產物的定量檢測。此外，農藥殘留標準物質的穩定性也備受質疑。研究表明，多菌靈標準品在常溫保存時容易發生降解，導致檢測結果偏低[4]。噻蟲嗪和噻蟲胺等新煙堿類農藥的順反異構體比例在儲存過程中會發生動態變化，給定量分析帶來不確定性。由于糧油原料加工過程復雜，農藥殘留形態也可能發生改變，而相應的標準物質更是無法獲取[5]。

4 糧油原料中農藥殘留檢測關鍵技術優化

4.1 采用高靈敏度檢測技術提升檢測限

針對糧油原料農藥殘留檢測中儀器檢測限難以滿足實際需求的問題，采用高靈敏度檢測技術是一項重要的優化策略。氣相色譜-串聯質譜聯用技術憑借其選擇反應監測模式，可顯著提高檢測的靈敏度和選擇性。例如，利用氣相色譜-串聯質譜聯用技術進行檢測，通過優化離子源溫度、電子能量等參數，可將檢出限降低至0.01 mg·kg-1以下，較常規氣相色譜質譜聯用技術的檢測限提高了10倍以上[1]。對于熱穩定性差的農藥，采用液相色譜-高分辨質譜聯用技術可有效降低基質干擾，實現痕量農藥殘留的準確定性和定量。例如，在檢測嘧菌酯等內吸傳導性殺菌劑時，液相色譜-高分辨質譜聯用技術能通過二級質譜進行定性、定量，將檢測限從μg·kg-1級別降低至ng·kg-1級別。此外，基于納米材料的樣品凈化與富集技術也為提高檢測靈敏度提供了新思路。將具有大比表面積的石墨烯、碳納米管等材料引入固相萃取柱，可顯著提升目標農藥的富集效率，降低基質干擾。超臨界流體色譜技術有望進一步提高農藥殘留檢測的靈敏度，該技術以超臨界流體作為流動相，具有較高的柱效，能有效分離痕量農藥殘留。綜合運用上述高靈敏度檢測技術，有望全面提升糧油原料農藥殘留檢測的靈敏度，使檢測限與日益嚴格的農藥殘留限量標準相適應，為糧油質量安全提供有力保障。

4.2 引入高效液相色譜凈化技術減少雜質干擾

高效液相色譜凈化技術的引入，為減少糧油原料農藥殘留檢測中的雜質干擾開辟了新途徑。與傳統的凝膠滲透色譜和固相萃取等凈化方法相比，高效液相色譜凈化技術具有分離效率高、目標物回收率高等優勢。在大豆原料農藥殘留檢測中，采用高效液相-紫外檢測法串聯的凈化方式，利用正相柱和反相柱的組合，可有效去除磷脂等極性雜質，獲得高純度的農藥殘留提取液，從而大幅降低基質效應。對于玉米胚芽油等色素含量高的基質，引入高效液相色譜-二極管陣列檢測器技術可實現類胡蘿卜素等色素雜質的有效去除。通過優化流動相體系和梯度洗脫條件，可實現農藥殘留與色素雜質的完全分離，有效消除色素干擾。高效液相色譜凈化技術的優勢還在于其可與在線固相萃取技術相結合，實現自動化、高通量的樣品凈化。以花生農藥殘留檢測為例，采用在線固相萃取-高效液相色譜串聯質譜聯用技術，可將固相萃取柱與分析柱在線連接，實現樣品凈化與檢測一體化，顯著提高分析效率和靈敏度。此外，高效液相-紫外檢測法聯用技術還可應用于農藥代謝產物的選擇性分離。例如，采用高效液相-紫外檢測法分離吡蟲啉及其代謝產物，通過優化色譜柱類型和洗脫條件，可實現母體農藥與代謝產物的完全分離，進而實現代謝產物的準確定量。通過綜合運用高效液相色譜凈化技術，有望最大限度地減少糧油原料農藥殘留檢測中的雜質干擾，確保檢測結果的可靠性和準確性。

4.3 建立完善的標準物質數據庫

鑒于糧油原料中殘留的農藥種類繁多，建設標準物質數據庫時，應充分考慮農藥種類的全面性和代表性。對于市場上缺乏標準物質的農藥，可采用替代性合成或提取的方法獲取所需標準品。例如，烷基嘧啶酮類除草劑丁草胺的標準品難以直接獲取，可通過對其結構類似物進行化學衍生合成，獲得滿足檢測需求的替代性標準物質。對于農藥代謝產物標準物質的獲取，可借鑒代謝組學研究思路，通過動物和植物代謝試驗，分離鑒定主要代謝產物，并制備相應標準品。以噻蟲嗪為例，通過對其在家蠶體內的代謝物進行分離純化和結構鑒定，可制備噻蟲呋喃酮等代謝產物標準物質，用于農藥殘留檢測的定性、定量。標準物質的穩定性是數據庫建設中需要重點考慮的問題。可采用同位素標記內標物質，通過同位素稀釋-質譜聯用技術，實現標準物質穩定性的實時校正。例如，用13C或15N標記的多菌靈類似物作為內標，可有效校正多菌靈標準物質在儲存過程中的降解損失。對于順反異構體比例易發生變化的新煙堿類農藥，則可通過手性拆分制備單一構型標準品，確保檢測結果的準確性。此外，數據庫的建設還應兼顧農藥殘留形態的多樣性。通過模擬糧油原料加工過程，研究農藥殘留在加工過程中的化學轉化過程，補充加工型農藥殘留的標準物質，為加工食品的農藥殘留檢測提供支持。總之，完善的標準物質數據庫建設需要在農藥種類全面性、代謝產物可獲得性、標準品穩定性和殘留形態多樣性等方面下功夫，為糧油原料農藥殘留檢測提供堅實的基礎支撐。

5 結語

本文詳細分析了糧油原料中農藥殘留檢測技術的現狀及其存在的挑戰，提出了針對性的優化方案，包括采用高靈敏度的檢測技術提升檢測限、引入高效液相色譜凈化技術減少雜質干擾，以及建立全面的標準物質數據庫。未來，可進一步探索更為先進的檢測手段，以應對復雜基質帶來的干擾問題，并致力于開發更加穩定的農藥標準物質，持續推動糧油質量安全檢測技術的發展與進步。

參考文獻

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