茶葉中農(nóng)藥殘留標準及檢測方法研究進展

胡付照， 陳正行， 李 鶴， 張 浩

（1.江南大學 商學院，江蘇 無錫 214122；2.江南大學 糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實驗室，江蘇 無錫 214122 214122；3.正大集團青島研發(fā)中心，山東 青島 221100；4.河南科技學院 食品學院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

中國是茶葉的故鄉(xiāng)，茶葉在中國具有悠久食用、藥用和飲用的歷史，也是中國博大精深的飲食文化中必不可少的一部分。茶葉是中國重要的經(jīng)濟作物和出口農(nóng)產(chǎn)品，中國茶產(chǎn)量世界第一，世界上約三分之二的人口消費茶飲料[1]，其產(chǎn)品質(zhì)量對保障人體健康、促進貿(mào)易增長具有重要意義。自2015年以來，我國每年的茶葉產(chǎn)量居世界第一，隨著茶葉生產(chǎn)量的逐漸增加以及新型農(nóng)藥的不斷出現(xiàn)，茶葉中的農(nóng)藥殘留、種類和類型也不斷在發(fā)生變化。與此同時，農(nóng)藥殘留的檢測除須保證茶葉的安全性外，其對相應作物的可持續(xù)生產(chǎn)和種植過程中對生態(tài)環(huán)境的影響也備受國際關(guān)注[2-3]。相比于我國目前茶葉農(nóng)殘檢測標準，國際食品法典委員會（CAC）、歐盟、日本等制定的限量標準更為細化，并且多項農(nóng)藥最高殘留限量（MRL）低于我國相關(guān)標準規(guī)定[4]。為適應趨嚴發(fā)展的茶葉進出口國際標準，對茶葉中的各種農(nóng)藥的監(jiān)控及相關(guān)農(nóng)藥殘留測定的各項方法也相應需要更新，更加精確、有效的茶葉農(nóng)藥殘留檢測方案成為研究熱點。

茶葉中的生物活性成分，相對于蔬菜、水果、谷物等大多數(shù)傳統(tǒng)作物其基質(zhì)更為復雜，農(nóng)藥殘留分析時雜質(zhì)干擾更為嚴重。因此，茶葉需要更具針對性的、抗干擾性更強、更準確快速的農(nóng)藥殘留檢測方法[5]。目前，茶葉中農(nóng)藥殘留重點檢測種類以殺蟲劑為主，其次分別為除草劑、殺螨劑、殺菌劑和植物調(diào)節(jié)劑等，國內(nèi)外對作物中這些農(nóng)藥殘留檢測方法主要有：色譜法（氣相色譜—質(zhì)譜法、高效液相色譜法、高效液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法等）、光譜法（分光光度法、氣相色譜—紅外光譜聯(lián)用）、酸堿指示劑法、速測卡法、免疫分析法、生物傳感技術(shù)等，不同種類農(nóng)藥的檢測方法有所側(cè)重[6]。

1 茶葉中常見農(nóng)藥分類及國內(nèi)外殘留檢測標準

綜合國內(nèi)外茶葉相關(guān)農(nóng)藥使用標準，目前茶葉中限制使用的農(nóng)藥種類主要有：有機氯類、有機磷類、多種氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類、有機雜環(huán)類農(nóng)藥等。各種類農(nóng)藥按廣泛施用的時間順序列出，茶葉中常見的不同種類農(nóng)藥及特點，以及農(nóng)業(yè)部和相關(guān)部門公告明確禁、限用農(nóng)藥種類見表1，此外，還有其他種類農(nóng)藥如汞制劑、砷類、鉛類、敵枯雙、百草枯等為明令禁用、禁售農(nóng)藥[7]。

表1 茶葉中不同種類農(nóng)藥比較Table 1 Comparison of different kinds of pesticides in tea

中國推出最新食品安全國家標準GB2763-2016《食品中農(nóng)藥殘留最大限量》于2017年6月18日正式實施，取代GB 2763-2014。新版限量標準相比于2014版，在茶葉農(nóng)藥殘留檢測方面新增了20項農(nóng)藥限量要求，共計規(guī)定48項在茶葉中農(nóng)藥殘留的限量標準，除此之外，氨基甲酸酯類農(nóng)藥滅多威的限量要求趨嚴，由之前的3 mg/kg降為0.2 mg/kg，充分體現(xiàn)了我國對茶葉生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控方面的重視程度逐年遞增。而在新舊版本國家標準中茶葉的限量標準所屬于飲料類范疇，并沒有針對蔬菜、水果、茶葉等食品分類方法對農(nóng)藥殘留的限量規(guī)定進行統(tǒng)一劃分，檢索方式相對繁瑣。

雖然中國逐漸重視茶葉農(nóng)藥殘留與質(zhì)量安全控制，但與發(fā)達國家相關(guān)標準相比仍處于明顯劣勢。自歐盟2008年發(fā)布的EC149/2008指令[12]規(guī)定的多達437項茶葉農(nóng)殘項目，到2014年頒布EU87/2014法規(guī)確定增加至470項，同時茶葉農(nóng)殘最高檢出限量標準逐年趨嚴[13]，近90%的檢測項是依據(jù)目前儀器的檢測下限制定，如噠螨靈、吡蟲啉、噻嗪酮、殺螟硫磷、乙酰甲胺磷等MRL均低至0.05（mg/kg）[3]，大大提高了中國茶葉出口難度。

2006年5月，日本實施的《食品中農(nóng)業(yè)化學品殘留肯定列表制度》，規(guī)定涉及茶葉的檢測項目有276種，并采用“干茶法”取代“茶湯法”顯著提高了農(nóng)殘檢測精度，同時設(shè)限以外的農(nóng)藥殘留全部按限量為0.01 mg/kg的“一律標準”。2012年，日本對茶葉中三唑磷的MRL由0.05 mg/kg修降至0.01 mg/kg，而氟蟲腈0.002 mg/kg的檢出限成為最嚴苛的限量指標[14]。極大增加出口茶葉農(nóng)藥被檢出的幾率，成為主要的茶葉出口貿(mào)易壁壘。

綜上，中國茶葉中農(nóng)藥殘留檢測方法與規(guī)定標準主要面臨問題有：檢測項目不全，難與國際標準接軌；標準規(guī)定的檢測技術(shù)相對落后，檢測精度越來越難以滿足趨嚴發(fā)展的殘留限量要求；對檢測樣品的針對性不強，不易排除基質(zhì)效應，不利于茶葉中農(nóng)藥檢測技術(shù)的發(fā)展。

根據(jù)不同農(nóng)藥種類及施用限量，更具有針對性、準確性的多成分殘留檢測法應成為食品安全檢測及標準改進的重心。完善針對茶葉品類農(nóng)殘檢測標準的制定，不斷提高茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，進一步提高針對茶葉的出口標準，是中國應對趨嚴發(fā)展的國際茶葉出口標準的主要發(fā)展方向。

2 茶葉中農(nóng)藥多殘留測定、前處理技術(shù)改良及檢測新方法

目前，茶葉中多農(nóng)藥殘留的高通量檢測和農(nóng)藥殘留檢測的特殊前處理技術(shù)的改進方案正逐漸成為研究重點，同時，納米技術(shù)及生物免疫分析檢測等新方法的結(jié)合與應用，是提高茶葉中農(nóng)藥殘留檢測精度及檢測效率的重要研究內(nèi)容，茶葉中農(nóng)藥殘留檢測新方法的研究，有助于中國茶葉農(nóng)殘標準制定，保障茶葉產(chǎn)品安全性，與國際貿(mào)易需求接軌[15]。下面將針對茶葉中農(nóng)藥殘留檢測的新方法及國內(nèi)外研究者采用相應方法的研究進展進行介紹。

2.1 茶葉中農(nóng)藥多殘留測定

農(nóng)藥多殘留檢測是同時檢測多種類、多項農(nóng)藥殘留的方法。由于不同類農(nóng)殘的理化特征不同，且茶葉中的基質(zhì)干擾較為復雜，采用傳統(tǒng)技術(shù)同時檢測多種農(nóng)藥殘留有一定的困難[16]。中國現(xiàn)行標準GB/T 23376-2009規(guī)定了用氣相色譜/質(zhì)譜測定茶葉中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯3類農(nóng)藥多殘留的方法，此外，GB/T 23204-2008、GB 23200.13-2016分別規(guī)定了氣相色譜-質(zhì)譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對綠茶、紅茶、普洱茶、烏龍茶等茶葉中百種農(nóng)藥及相關(guān)化學品殘留量的測定方法，GB/T 23204-2008要求其中453種農(nóng)藥檢出限為0.001～0.500 mg/kg，29種酸性除草劑的方法檢出限為0.01 mg/kg。傳統(tǒng)檢測方法樣品前處理溶劑復雜、操作重復，檢測過程條件差異較大，后期檢測儀器分析周期長，仍有很大的研究改進空間。

傳統(tǒng)檢測方法的改進有助于農(nóng)藥多殘留的快速檢測，如余璐[17]等采用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜儀（UPLC-Q-TOF/MS），通過一級精確質(zhì)量數(shù)據(jù)庫和二級譜圖庫對檢測結(jié)果化合物信息進行自動檢索，檢測結(jié)果0.005～0.100 mg/kg范圍線性良好，平均回收率為68.1%～117.2%，實現(xiàn)了茶葉中204種農(nóng)藥的快速高精度檢測，該方法無需標準品對照，具有一定的應用前景。

2.2 茶葉樣品檢測的前處理技術(shù)及其改良技術(shù)

茶葉樣品前處理技術(shù)一般采用乙腈做萃取溶劑，經(jīng)超聲波提取，并用CARB/NH2固相萃取小柱凈化或活性炭去除色素等雜質(zhì)，能夠達到相對理想的凈化效果[18-19]。近年來國際上最新發(fā)展并應用較廣 的 QuEChERS （Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe）法，是一種快速、簡單、低成本、有效、穩(wěn)定、安全的適用于多種農(nóng)藥殘留檢測的前處理技術(shù)。該方法最早由Anastassiades等[20]于2003年提出，最初采用乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）等吸附劑對提取樣品進行分散相萃取凈化，并結(jié)合GC-MS、LC-MS等方法進行后續(xù)檢測，之后又被國內(nèi)外研究者進行了諸多改良，以適應更為復雜的樣品基質(zhì)[21-22]。

榮杰峰等[23]采用羥基化多壁碳納米管（MWCNTs-OH）結(jié)合PSA和MgSO4為吸附劑作為改進的QuEChERS-氣相色譜-質(zhì)譜法檢測茶葉中有機磷農(nóng)藥殘留，得到了較好的凈化效果，實現(xiàn)了21種有機磷農(nóng)藥的快速檢測。該方法對茶葉樣品中有機磷農(nóng)藥的回收率81.5%～109.4%，相對標準偏差2.3%～10.6%，最低檢出限范圍0.001～0.040 mg/kg，能夠滿足茶葉中常見的有機磷農(nóng)殘檢測要求，同比其他檢測方法，能夠?qū)崿F(xiàn)較為精準的、種類范圍更廣的有機磷農(nóng)藥殘留檢測。

與此同時，改良的QuEChERS前處理方法能夠在一定程度上降低基質(zhì)干擾，簡化前處理步驟，實現(xiàn)高效同時檢測多種殘留農(nóng)藥，但針對茶葉基質(zhì)的QuEChERS方法卻少有統(tǒng)一標準[24]，該方法的樣品細化研究將成為茶葉農(nóng)藥多殘留檢測新技術(shù)的突破點之一。Qin等[25]采用自動化多插件凈化裝置（m-PFC）對QuEChERS前處理方法進行改良，實現(xiàn)了特定樣品中0.001～1.000 mg/kg范圍的多種農(nóng)藥殘留檢測，平均回收率達83%～108%。

2.3 茶葉中農(nóng)藥檢測新方法

2.3.1 免疫分析檢測法 相比于傳統(tǒng)的理化檢測方法，免疫分析檢測法以其靈敏度高、耗時短、操作簡便、專一性強等優(yōu)勢逐漸占據(jù)農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)要位[26]，廣泛應用于蔬菜、水果、茶葉等樣品中該類農(nóng)藥的殘留檢測[27]。目前用于茶葉中農(nóng)藥殘留檢測的免疫分析技術(shù)主要有酶聯(lián)免疫吸附測定法（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay，ELISA）、 放射免疫測定法（radioimmunoassav，RIA）和熒光免疫分析法（fluorescence immunoassay，F(xiàn)IA），但各種方法優(yōu)勢及目的性各異，多用于特定種類農(nóng)藥的快速檢測，尚有一定的操作局限。

例如，LI等采用ELISA法和半定量膠體金免疫層析（GICA）檢測農(nóng)藥噻蟲胺，檢測限分別為25.6和 3.8 ng/mL， 相對標準偏差 3.%～12.8%，78%～114.5%，其中膠體金單克隆抗體探針視覺檢測限為8 ng/mL，可通過肉眼檢測[28]。趙穎等采用基于競爭免疫層析法研制金標速測試紙條，該方法獲得的單克隆抗體抗體效價大于1∶10 000，對啶蟲脒肉眼判斷的檢出限為10 ng/mL，茶葉中啶蟲脒的實際檢出限為0.5 mg/kg，檢測時間10 min，符合檢測要求，實現(xiàn)了檢測茶葉中啶蟲脒的快速檢測與殘留診斷[29]。

Wang等通過殼聚糖將氰戊菊酯抗體以戊二醛修飾交聯(lián)的方式固定在玻碳電極玻碳電極（glassy carbon electrode，GCE）上，以 Fe（CN）63-/Fe（CN）64-為探針檢測反應過程中電阻的變化以測定氰戊菊酯類農(nóng)藥殘留量，該實驗結(jié)果顯示，在0.001～0.1 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，檢出限0.80 μg/L[30]。該方法應用于茶葉中擬除蟲菊酯類農(nóng)殘的檢測，操作簡單、靈敏度高、線性范圍寬，且實驗用HCl及NaOH等溶劑可回收再利用。免疫檢測法及相關(guān)免疫傳感器的研究將成為茶葉中農(nóng)藥殘留高精度檢測發(fā)展的新趨勢。

2.3.2 納米材料法 納米材料具有光學、電學、磁學、化學等多方面優(yōu)勢，在農(nóng)藥殘留檢測上多用于前期農(nóng)殘分離富集、去除樣品基質(zhì)干擾[31]，以發(fā)揮其高效吸附凈化能力。國內(nèi)外研究者對引進納米技術(shù)的農(nóng)殘檢測方法進行了較多嘗試與改進，如Lei等[32]采用磁性碳納米管作為前處理吸附劑，通過優(yōu)化震動吸附時間和頻率、洗脫條件等，結(jié)合高效液相色譜-紫外檢測法測定茶葉中高效氟氯氰菊酯、三氟氯氰菊酯、苯醚氰菊酯的檢出限分別為0.017，0.010，0.018 μg/g，在 0.05～25 μg/g 范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，樣品回收率82.2%～94.4%，達到較好的檢測精度。

此外，石墨烯及其衍生產(chǎn)物作為新型納米材料在茶葉農(nóng)殘檢測中的應用較廣。如Chen等[33]通過物理沉積的方法將石墨烯固定在不銹鋼絲表面，首次制備了粗糙多孔的石墨烯涂層固相微萃?。⊿PME）纖維，用于萃取環(huán)境水樣中的菊酯類殺蟲劑，體現(xiàn)了該材料的良好針對性吸附性能。Guan等[34]運用改進的QuEChERS技術(shù)和基于氨基修飾石墨烯的反相分散固相萃?。╮-DSPE）技術(shù)作為基質(zhì)處理方案，聯(lián)合LC-MS/MS法對食品中的24種農(nóng)藥進行檢測，整體平均回收率70.1%～109.7%，相對標準偏差＜15.6%該方法仍然滿足1～10 μg/kg的高精度檢測需求。

同時，納米電化學傳感器在農(nóng)藥殘留的快速檢測技術(shù)也不斷發(fā)展，在增強傳感器穩(wěn)定性和提高檢測靈敏度等方面具有明顯優(yōu)勢[35-36]。

綜上，QuEChERS與高效液相色譜、質(zhì)譜聯(lián)用結(jié)合納米粒子的檢測新技術(shù)[37]，免疫分析法與納米技術(shù)聯(lián)合使用的新方法的研究，將成為食品中農(nóng)藥殘留檢測新技術(shù)研發(fā)的重點內(nèi)容。

3 展 望

多農(nóng)藥殘留同時檢測方法是必然趨勢。隨著茶葉相關(guān)質(zhì)量認證體系的完善、檢測項目及限量指標的增加，更快速、精確、高效的多農(nóng)藥殘留同時檢測方法是日后研究的必然趨勢。針對茶葉基質(zhì)特性的前處理及檢測方法將不斷更新，更加簡化的凈化機制有待研發(fā)。

傳統(tǒng)檢測方法的改進與新方法的運用。逐漸降低的檢測限量要求具有絕對優(yōu)勢的新檢測技術(shù)的開發(fā)，除了傳統(tǒng)技術(shù)的不斷更新，生物傳感技術(shù)與納米技術(shù)作為農(nóng)藥檢測等前沿技術(shù)將成為茶葉中農(nóng)藥殘留檢測的研究重點，各種新技術(shù)的聯(lián)合運用更有助于新方法的建立。

加強茶葉科學種植體系建設(shè)，從源頭上合理運用農(nóng)藥、降低農(nóng)藥施用率也將成為日后重點研究的方向之一。