中國農(nóng)產(chǎn)品檢測技術(shù)現(xiàn)狀與展望

馬康凌，楊紹林，刀靜梅*

（1.海南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，海南?？?70100；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院滇南農(nóng)產(chǎn)品檢測中心，云南開遠(yuǎn)661699）

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測是利用相關(guān)儀器設(shè)備，根據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，判斷農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的重要手段，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗檢測是質(zhì)量安全的重要保障，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量評價、市場監(jiān)管和對外貿(mào)易等多方面起到至關(guān)重要的作用。近年來，由于部分地區(qū)生產(chǎn)者對農(nóng)藥、添加劑的濫用，農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留、重金屬、激素、抗生素或者其他有毒有害物質(zhì)超標(biāo)，特別是新的有毒有害物質(zhì)在不斷的出現(xiàn)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全引起了人們的普遍重視和關(guān)注，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測體系的構(gòu)建和完善也越來越受到國家重視，從中央至省、地縣，從相關(guān)部門到相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售企業(yè)，積極配備檢驗設(shè)備，建立檢測實驗室，形成了相應(yīng)的檢測體系，檢驗指標(biāo)、方法、檢驗儀器也在不斷刷新，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的檢測水平和能力不斷提高，在保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全上起到了重大作用[1]。

1 農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測的主要指標(biāo)

農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測，主要從理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)展開，其中理化指標(biāo)主要指一些常規(guī)指標(biāo)、重金屬、農(nóng)藥殘留以及其他有毒有害物質(zhì)。常規(guī)指標(biāo)中包含了水分、pH、有機質(zhì)、粗蛋白、灰分、粗纖維等，以及農(nóng)產(chǎn)品中含有的微量元素、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)元素的指標(biāo)，這些項目主要是為了了解農(nóng)產(chǎn)品混合質(zhì)量指標(biāo)；重金屬指標(biāo)指密度大于4.5 g/cm3的金屬，如鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、鉻（Cr）、銅（Cu）、汞（Hg）、銀（Ag）、金（Au）等，這些重金屬元素假如超標(biāo)，且長期食用，會導(dǎo)致人體頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經(jīng)錯亂、關(guān)節(jié)疼痛、結(jié)石、甚至癌變等一系列的危害，所以在農(nóng)產(chǎn)品檢測、食品檢測中重金屬指標(biāo)檢測都是重中之重；農(nóng)藥殘留主要指農(nóng)藥使用后殘存于環(huán)境、生物體和食品中的農(nóng)藥母體、衍生物、代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱，農(nóng)藥殘留的主要成分包括有機磷、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯等，食用含有大量高毒、劇毒農(nóng)藥殘留的食物會導(dǎo)致人、畜急性中毒事故；有毒有害物質(zhì)主要包含亞硝酸鹽、二氧化硫殘留、鹽酸萊克多巴胺、3-硝基丙酸毒素等，這些有毒有害物質(zhì)都具有很強的毒性，可以經(jīng)過皮膚、呼吸以及腸胃吸收等途徑進(jìn)入人體，從而引起嚴(yán)重的疾病。

農(nóng)產(chǎn)品從原料、加工、儲藏、運輸、銷售等各個環(huán)節(jié)，都會受到環(huán)境中的微生物污染，不同來源的微生物可通過各種途徑污染暴露于環(huán)境中的農(nóng)產(chǎn)品，并在其中生長繁殖引起變質(zhì)，影響產(chǎn)品的特性，甚至產(chǎn)生毒素、傳播疾病。微生物檢測是產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容，也是確保質(zhì)量安全、防止致病菌污染和疾病傳播的重要手段。常用的微生物檢測指標(biāo)主要有菌落總數(shù)、大腸桿菌、致病菌、霉菌及其毒素等。

2 農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測的主要技術(shù)方法

農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測技術(shù)是根據(jù)檢測物質(zhì)（指標(biāo)）的不同性質(zhì)、不同結(jié)構(gòu)、不同組分，依托相關(guān)檢測儀器設(shè)備，依據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)而建立起來的質(zhì)量檢測體系，根據(jù)檢測指標(biāo)的不同和采用的儀器設(shè)備，主要有理化檢驗和生物檢測，根據(jù)檢測需求又有定量和定性檢測之分。

2.1 理化指標(biāo)檢測方法

2.1.1 色譜法

色譜法（Chromatography）又稱層析法、色譜分析法，是一種分離和分析的方法，在分析化學(xué)和有機化學(xué)以及生物化學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用[2]。色譜法利用不同的物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動相對固定相中混合物進(jìn)行洗脫，混合物中不同物質(zhì)會以不同的速度沿固定相移動，最終達(dá)到分離效果[3]。在農(nóng)產(chǎn)品檢測中，色譜法是農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測中常用的方法，主要針對農(nóng)藥殘留，可以滿足大部分檢測的需求，而且操作較為簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，測定速度快，用于農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測具有重要意義?，F(xiàn)在的色譜法中，又分為氣相色譜和液相色譜2種。

2.1.1.1 氣相色譜法

氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）是一種新的分離和檢測的技術(shù)，它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、建設(shè)、科學(xué)研究中都被廣泛應(yīng)用。氣相色譜還分為以下2大類：氣固色譜和氣液色譜。流動相為氣態(tài)，固定相是固體物質(zhì)的色譜為氣固色譜；流動相為氣態(tài)，固定相為液態(tài)的色譜為氣液色譜。實驗時樣品在氣相中傳遞的速度快，所以樣品組成成分在流動相和固定相之間可以快速達(dá)到平衡，快速得出實驗數(shù)據(jù)。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很廣泛，因此氣相色譜法是一個分離效率高和分析速度快的分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器，不斷的改良使得氣相色譜法具有快捷高效、分析精確度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。

2.1.1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”等。它是在分析化學(xué)中常用的柱層析儀。高效液相色譜是色譜法中的一個重要分支，流動相為液態(tài)，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相流入裝有固定相的色譜柱內(nèi)分離各自成分，再進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測，從而實現(xiàn)對樣品的分析[4]。該方法方便快捷地解決化學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域中的相關(guān)問題，成為重要的分離分析技術(shù)。高效液相色譜法有高壓、高速、高效、高靈敏度的特點。高壓：流動相為液態(tài)，當(dāng)流動相流經(jīng)色譜柱時，為了能夠迅速通過色譜柱，對載液加高壓。高速：載液流速快、分析速度快，相比原液體色譜法速度快，可以短時間內(nèi)得到分析結(jié)果，一般1個樣品只需要15～30 min，甚至有些樣品可在幾分鐘內(nèi)完成，大部分樣品的檢測時間小于60 min。高效：分離效率高。可選擇固定相和流動相以達(dá)到最好的分離效果，比工業(yè)精餾塔和氣相色譜的分離效率高很多。高靈敏度：紫外檢測器的精確度可以到0.01 ng，進(jìn)樣量在微升數(shù)量級。應(yīng)用范圍廣：70%以上的有機化合物可用高效液相色譜分析，特別是高沸點、大分子、強極性、熱穩(wěn)定性差化合物的分離分析更具有優(yōu)勢[3]。

高效液相色譜的缺點是有“柱外效應(yīng)”，所以，盡可能地減小柱外效應(yīng)的影響也是高效液相儀器制造技術(shù)的追求[5]。因此，有時候高效液相色譜檢測器的靈敏度不及氣相色譜[6]。

2.1.2 質(zhì)譜法

質(zhì)譜是一種測量離子荷質(zhì)比（電荷-質(zhì)量比）的分析方法，可用來分析同位素成分、有機物構(gòu)造及元素成分等[7]。質(zhì)譜法在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，將分離技術(shù)與質(zhì)譜法相結(jié)合是分離科學(xué)方法中的一項突破性進(jìn)展[8]。質(zhì)譜分析法對樣品有一定的要求。在眾多的分析測試方法中，質(zhì)譜學(xué)方法被認(rèn)為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的普適性方法，可廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生命科學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域，能夠提供分子質(zhì)量信息，有助于未知物結(jié)構(gòu)的解析，具有分辨率高、信息量大、樣品用量少、靈敏快速等優(yōu)點，在測定有機化合物精確分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)解析、反應(yīng)機理等方面發(fā)揮著重要的作用[9]。在農(nóng)產(chǎn)品中主要用于檢測用肥是否合理、果實的營養(yǎng)成分、固氮分析、農(nóng)藥毒性以及土壤中有機質(zhì)等多方面的研究工作，所以質(zhì)譜法對農(nóng)產(chǎn)品的研究工作有著極為廣闊的前景。

2.1.3 原子吸收法

原子吸收法的測量對象是原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素?zé)舭l(fā)出的對應(yīng)特殊譜線通過供檢測對象經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出實驗對象中待測元素的含量[10]。原子吸收一般遵循“分光光度法的吸收定律”，通常借助比較對照品溶液和實驗品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。

原子吸收法在農(nóng)業(yè)科研和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中承擔(dān)大量日常分析檢測的任務(wù)，從最簡單的單光路、雙光束光學(xué)系統(tǒng)掃描和雙波長自動分光光度計，到應(yīng)用二極管矩陣，實現(xiàn)快速光譜掃描檢測，以及適用于動態(tài)分析的高檔儀器——紫外/可見光分光光度計。通過不斷的發(fā)展，檢測技術(shù)中因常要檢測蛋白一類，而出現(xiàn)了紫外分光光度計的分支，稱為核酸、蛋白檢測儀，其工作波長選在對核酸、蛋白具有特定吸收特性的波長上（220 nm、254 nm、280 nm、340 nm）[11]，如今其型號與功能已相當(dāng)齊全，可滿足很多分析的基本需求。

2.1.4 比色法

比色法（Colorimetry）作為一種定量分析的方法，大約開始于19世紀(jì)30-40年代。以生成有色化合物的顯色反應(yīng)為基礎(chǔ)，是通過比較或測量有色物質(zhì)溶液顏色深度來確定待測組分含量的方法[12]。如檢測農(nóng)藥殘留的比色測定有3種類型：①農(nóng)藥有效成分本身具有特殊顏色，可以直接進(jìn)行比色。如敵磺鈉原藥為黃棕色，在波長435 nm處具有最大吸收峰，但這種類型的農(nóng)藥較少；②經(jīng)化學(xué)反應(yīng)可以生成有顏色的化合物。如對硫磷，經(jīng)堿解后形成對硝基酚而呈黃色，可在420～480 nm波長內(nèi)測量它的吸光度。③引入顯色基團生成具有特殊顏色的化合物。如農(nóng)藥經(jīng)醇、堿水解產(chǎn)生酚類或芳胺，可與偶氮試劑進(jìn)行偶合形成有特殊顏色的化合物。還有含有氨基甲酸酯的甲萘威，經(jīng)堿解后生成α-萘酚與對硝基苯偶氮硼氟酸甲醇溶液發(fā)生反應(yīng)，形成黃色物質(zhì)可以在590 nm處測定吸光度。同時，在農(nóng)業(yè)中，比色法中的納米金比色還可以用于測定水中的重金屬元素[13]。

2.1.5 重量法

根據(jù)單質(zhì)或化合物的重量，計算出在實驗品中的含量的定量方法稱作重量法。采用不同方法分離出試驗品中的被測成分，稱取重量，以計算其含量。按分離方法不同，重量分析分為沉淀重量法、揮發(fā)重量法和提取重量法。重量法可測定某些無機化合物和有機化合物的含量。在藥物純度檢查中常應(yīng)用重量法進(jìn)行干燥失重、熾灼殘渣、灰分及不揮發(fā)物的測定等。同時，重量法還是分析土壤全鹽量的標(biāo)準(zhǔn)方法[14]。

2.2 微生物指標(biāo)檢測方法

2.2.1 抗生素檢測

抗生素是指由細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物經(jīng)培養(yǎng)而獲得的，低濃度下就能選擇性地抑制某些生物生命活動的微生物次級代謝產(chǎn)物，還有些是化學(xué)半合成或全合成的衍生物，它是防治感染性疾病的重要藥物。抗生素不僅有抗菌作用，其作用還包括抗腫瘤、抗病毒、抑制免疫、殺蟲作用、除草作用等。農(nóng)產(chǎn)品中抗生素殘留量超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就有可能導(dǎo)致人體內(nèi)部微生物平衡的紊亂，輕者導(dǎo)致腹瀉，重者過敏，破壞人體機能、器官病變，甚至血管性水腫導(dǎo)致休克[15]。一些特定的抗生素可以使用色譜法檢驗，但是主要還是依賴微生物檢測，根據(jù)抗微生物藥對特異微生物的抑制作用，來定性或定量檢測受檢樣品中殘留的抗生素。

2.2.2 菌落總數(shù)以及大腸桿菌檢測

菌落總數(shù)以及大腸桿菌是農(nóng)產(chǎn)品檢測中典型的微生物指標(biāo)，根據(jù)GB 4789.2-2016[16]對產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)的操作檢測，細(xì)菌總數(shù)是指1 mL或者1 g需要檢測的樣品中，通過稀釋平板計數(shù)法，計算形成的菌落數(shù)，它能反應(yīng)樣品中的活菌數(shù)量。應(yīng)用于奶制品和農(nóng)產(chǎn)品初加工后的產(chǎn)品檢測。

2.2.3 致病菌、霉菌以及其他毒素檢測

致病菌、霉菌以及其他毒素的產(chǎn)生是由于農(nóng)產(chǎn)品在生長過程中受損，儲運過程中的設(shè)施不當(dāng)造成創(chuàng)口，甚至導(dǎo)致霉變，感染部位發(fā)生肉眼可見的霉斑，切開還會有顏色以及氣味的變化。檢測方法主要還是依靠傳統(tǒng)的平板培養(yǎng)法，進(jìn)行生化鑒定。檢驗檢測技術(shù)如今在逐步提高，相關(guān)的設(shè)備也在不斷研發(fā)。

3 討論

在農(nóng)產(chǎn)品檢測中大部分農(nóng)產(chǎn)品的檢測指標(biāo)屬于理化檢測，微生物指標(biāo)相對較少。微生物檢測法應(yīng)用較為廣泛，但是在沒有配置相關(guān)檢查檢測儀器時只能使用傳統(tǒng)方法，其優(yōu)點是費用低，大部分實驗室都能滿足相關(guān)操作需要的條件，其缺點是測定時間長，結(jié)果誤差較大，操作復(fù)雜[15]。而理化檢測需要的指標(biāo)又依賴精密儀器，導(dǎo)致普及程度不高，比如高效液相色譜和氣相色譜這種精密儀器對于檢測農(nóng)藥殘留必不可少；檢測重金屬的殘留時需要使用原子吸收分光光度計，雖然也有別的方法可以得到檢測結(jié)果，但是沒有相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備高效快捷。

以上方法雖然精確快捷，但是由于檢測設(shè)備體積大，不能滿足一些實地考察的任務(wù)。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，手持檢測儀、小型快速檢測儀也悄然誕生，這些儀器也可以粗略的檢測二氧化硫、亞硝酸鹽甚至可以簡單的檢測一些農(nóng)藥殘留等。如今，很多大型農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場都有了自己的檢驗室和檢測人員，簡單檢測其大批量購買的農(nóng)產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，雖然沒有精密儀器的數(shù)據(jù)精確，但還是可以大致地了解是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以防止上市后出現(xiàn)問題，減少損失，同時，也是對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全多一份保障。總體來說，現(xiàn)在市面上的快速檢測儀器主要做定性分析，可以粗略大致的檢測有沒有超標(biāo)。而精密儀器是定量分析，可以檢測出具體的含量，再與國家標(biāo)準(zhǔn)對比得到精確的結(jié)果。

隨著科技的發(fā)展，在農(nóng)產(chǎn)品的檢測中可以使用的儀器和方法越來越多，方法和設(shè)備可以根據(jù)實際需要來選擇。同時，方便高效、成本低的檢驗方法也可以讓民眾有自主送檢的能力。而且，檢測儀器也在向智能化、微型化的趨勢發(fā)展，在農(nóng)產(chǎn)品安全檢測領(lǐng)域得到應(yīng)用。新檢測儀器、新檢測方法的不斷開發(fā)將為農(nóng)產(chǎn)品檢測、為農(nóng)產(chǎn)品安全提供更有力的保障。