基于光譜技術(shù)對農(nóng)藥殘留檢測分析的思考

□ 于 園 錫林郭勒職業(yè)學(xué)院

基于光譜技術(shù)對農(nóng)藥殘留檢測分析的思考

□ 于 園 錫林郭勒職業(yè)學(xué)院

我國是個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)上大量使用農(nóng)藥，特別是水果，生產(chǎn)周期短，為了促生、促銷，很多果農(nóng)濫用農(nóng)藥。這使人們對食品安全問題越來越關(guān)注與重視。如何檢測水果殘留的農(nóng)藥成為當(dāng)前一個(gè)課題。

光譜；農(nóng)藥；殘留物；檢測；分析

當(dāng)前，對水果農(nóng)藥殘留物的檢測技術(shù)包括特殊化檢測技術(shù)、色譜檢測技術(shù)與光譜檢測技術(shù)。在這三種檢測技術(shù)中，光譜檢測技術(shù)最高效、方便，也具科學(xué)性。它精度高、無破壞，由此得到了大多數(shù)研究者的喜愛。光譜檢測技術(shù)分為拉曼光譜技術(shù)、紅外光譜技術(shù)、熒光光譜技術(shù)與高光譜圖像技術(shù)等四種，本文就對生活中經(jīng)常使用的光譜技術(shù)進(jìn)行分析與探討。

1 紅外光譜技術(shù)

1.1 近紅外光譜技術(shù)

近紅外光是一種電磁波，介于中紅外光與可見光之間，其光譜大約在780~2526nm的區(qū)域。這種用近紅外光來檢測農(nóng)藥殘留物的方式還只是處于初步時(shí)期，21世紀(jì)初，我國的劉翠玲，國外的Pi-erre Billeen等，試著用這種方式來檢測農(nóng)藥殘留物，都取得了一定的成績。這種方式的主要缺點(diǎn)是檢測的靈敏度不高，不適用于痕量分析，一般檢測的結(jié)果誤差大，建模還是存在的一定的難度與問題，可靠性難以得到保證。但未來開發(fā)研制出便攜式近紅外光譜儀就可以改進(jìn)工作方式，為小規(guī)模檢測農(nóng)作上的殘留物開辟一條道路。

1.2 中紅外光譜技術(shù)

中紅外光譜是一種大于近紅外光的電磁波，其光譜大約在2500~25000nm的區(qū)域。我國李文秀與馬國欣等利用這種方法測定農(nóng)藥殘留物取得了很大的突破，李文秀用中紅外光譜測定蔬菜汁中敵敵畏取得了成功，表明紅外光譜可檢測農(nóng)藥殘留物。這種方式的缺點(diǎn)也是反應(yīng)的靈敏度不高，光譜分析較為困難，從而顯得復(fù)雜化，不適合定量分析，對農(nóng)藥殘留中微量成分難以分析與檢測。未來發(fā)展的方向是可以借助光路系統(tǒng)或光導(dǎo)纖維來傳遞紅外光，也可以聯(lián)用不同的分析儀器與紅外光譜，還可以利用表面增強(qiáng)技術(shù)和衰減全反射原理等方式來提高檢測農(nóng)藥殘留物的精確度。

2 拉曼光譜技術(shù)

2.1 傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)

傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)對生物的新產(chǎn)品測定有優(yōu)勢，有較為強(qiáng)勁的熒光抑制作用，是傅立葉創(chuàng)立的一種對信號進(jìn)行收集變換的技術(shù)，近紅外激光為其主光源。伴隨激光技術(shù)的提高，傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)也逐步走向成熟，也為大多數(shù)人所運(yùn)用。它具有熱效應(yīng)不高、測量波段較為寬廣、抑制能力強(qiáng)勁、可以同時(shí)測定所有頻率且多通路、精度與靈敏度很高等特點(diǎn)，可以識別水果表面不同種類的農(nóng)藥。缺點(diǎn)是樣品不是靜止的，隨著樣品的移動(dòng)，測定受光譜影響大，溫度容易漂移不定。但那些精度高、便攜方便、小巧而反應(yīng)快速的產(chǎn)品受到人們的歡迎。

2.2 表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)

表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)可以對單分子進(jìn)行檢測，是利用吸附到金屬表面的拉曼光譜，達(dá)到10個(gè)數(shù)量級的檢測，以滿足某種特殊的測定需求，如痕量分析。這種方式在農(nóng)作物農(nóng)藥殘留檢測中得到普遍運(yùn)用，國內(nèi)外基本都采用此種方式。例如：吉芳英就是使用此法來研究有機(jī)磷農(nóng)藥在農(nóng)作物上的形態(tài)變化，達(dá)到增強(qiáng)檢測的目的。此法具有精確、快速、沒有損傷的分析檢測特點(diǎn)，但其原理也有局限性，其基礎(chǔ)科學(xué)與儀器目前難有發(fā)展，在未來只有光技術(shù)與納米科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，其才會(huì)有廣闊的前景。

2.3 高光譜圖像技術(shù)

這是一種利用圖像處理技術(shù)與物理學(xué)中光譜分析技術(shù)，對農(nóng)作物上殘留進(jìn)行研究檢測的方式。此種方式對于農(nóng)作物的品質(zhì)與病害檢測較為方便，使用得較多。目前，這種方式還處于試驗(yàn)階段，其成果不多，其主要缺點(diǎn)是處理較為復(fù)雜，依賴圖像處理技術(shù)與信息技術(shù)，處理的數(shù)據(jù)龐大，工作量也就顯得很大，從而影響了這種方法的運(yùn)用。但未來，這種檢測方式在農(nóng)藥殘留檢測中前景廣闊，受到科學(xué)工作者的喜愛與研究，許多領(lǐng)域也開始使用這種方式。

2.4 熒光光譜技術(shù)

這是一種定性與定量結(jié)合的檢測方法，它充分運(yùn)用基態(tài)分子吸收能量后發(fā)射的熒光特性，對農(nóng)作物上的殘留物進(jìn)行科學(xué)的檢測。這種方式目前也處于剛起步、發(fā)展階段，檢測的成果不多。我國的王雪梅就是運(yùn)用此法實(shí)現(xiàn)了對香蕉中的雙苯三唑醇含量的快速定量測定，成績較為顯著，但如何提高受外界的影響力還有待改進(jìn)，如何建立更準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是科學(xué)工作者的研究發(fā)展方向。

3 結(jié)語

光譜技術(shù)是一種無損快速的檢測技術(shù)，在對農(nóng)作物殘留藥品進(jìn)行檢測方面都各有優(yōu)勢，各有自己的局限性。相比較而言，紅外光譜技術(shù)發(fā)展較早，運(yùn)用較廣，技術(shù)上也較為成熟，也不易受外界因素的影響。拉曼光譜技術(shù)有良好的前景，但數(shù)據(jù)處理上受局限，高光譜圖像技術(shù)與熒光光譜技術(shù)，都還處于初步階段，有待科學(xué)工作者進(jìn)一步完善與提高。筆者相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新興的技術(shù)與光譜有效地融合，會(huì)提升對農(nóng)藥殘留物檢測的速度、準(zhǔn)確性，并對農(nóng)作物沒有損害，以滿足廣大人民群眾的生產(chǎn)需求，提高人們的生活質(zhì)量。

[1]朱開祥,李垚辛,董全．農(nóng)藥殘留分析檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]．中國食物與營養(yǎng),2011(1):16-19．

[2]劉翠玲,隋淑霞,吳靜珠．近紅外光譜技術(shù)檢測溶液中毒死蜱含量試驗(yàn)[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械報(bào),2009(1):129-131.

于園（1982—），女，山東聊城人，碩士研究生，講 師。研究方向：食品檢測。