食品檢測中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的應(yīng)用

戈文婧，劉鑫玉，王艷超

（天津市食品安全檢測技術(shù)研究院，天津 300000）

食品中過高的農(nóng)藥殘留危及食品安全，如果人們長期食用農(nóng)藥殘留過高的食品，會導(dǎo)致急性或慢性中毒。因此，相關(guān)部門應(yīng)采用農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)對蔬菜、水果、谷物等進行農(nóng)藥殘留檢測，以確保農(nóng)藥殘留各項參數(shù)在食品安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)?，F(xiàn)階段，農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)水平較高，在原有常規(guī)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，還出現(xiàn)了更加高效、準(zhǔn)確、靈敏的快速檢測技術(shù)。本文針對農(nóng)藥殘留技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用進行分析研究，以準(zhǔn)確聯(lián)合運用現(xiàn)代農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，全面提高農(nóng)藥殘留檢測的質(zhì)量與效率。

1 常規(guī)農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用

1.1 氣相色譜法

在食品農(nóng)藥殘留檢測中，氣相色譜法適用于檢測易揮發(fā)的農(nóng)藥。在應(yīng)用氣相色譜法檢測有機氯與擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留時，選用具有選擇性、對電負性物質(zhì)高靈敏度的電子捕獲檢測器，最小檢測量為10～13 g，采用化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法進行食品農(nóng)藥殘留量的檢測。氮磷檢測器對氮磷化合物有著較高的靈敏度與選擇性，在食品檢測中常用于有機磷類農(nóng)藥的檢測。氣相色譜法在實際的應(yīng)用過程中，主要涉及以下兩點。①提取試劑。氣相色譜法可選擇的提取試劑類型較多，應(yīng)根據(jù)檢測農(nóng)藥的類型進行選擇。以有機磷農(nóng)藥檢測為例，提取試劑可選擇乙腈，檢測樣品使用色譜柱進行分離，然后使用氮磷檢測器進行檢測，從而實現(xiàn)對食品中有機磷農(nóng)藥殘留的大批量檢測。②在食品中農(nóng)藥殘留檢測過程中，一般在使用氣相色譜法檢測食品之前，應(yīng)先使用前處理技術(shù)對檢測樣品進行萃取，如固相萃取、超臨界流體萃取等，通過對萃取過程中壓力、流量、溫度等的調(diào)整，增加農(nóng)藥的回收率，進一步提高氣相色譜法檢測的有效性，可滿足食品農(nóng)藥殘留檢測對定性、定量的需求。

1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法常用于食品中氨基甲酸酯類、敵敵畏、三聚氰胺、蘇丹紅以及多菌靈等農(nóng)藥殘留的檢測，以液體為流動相，根據(jù)被分離組分固定相與流動相上的差異進行檢測。使用的檢測設(shè)備為高效液相色譜儀，色譜儀中的色譜柱為檢測的核心部件，一般應(yīng)根據(jù)檢測農(nóng)藥的類型選擇相應(yīng)的流動相與色譜柱。若檢測樣品具有熒光性能，則一般使用熒光檢測器，其利用紫外線照射檢測出其中的熒光物質(zhì)，該檢測器對熒光物質(zhì)有著高靈敏度[1]。紫外檢測器基于被檢測農(nóng)藥的紫外線吸收性質(zhì)，遵循Lambert-Beer定律進行檢測，可進行等度洗脫與梯度洗脫，檢測的靈敏性與選擇性良好，線性范圍寬，但對流速與溫度不夠敏感。

1.3 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

色譜與質(zhì)譜聯(lián)用法先使用氣相色譜法或高效液相色譜法對樣品組分進行分離，然后使用質(zhì)譜儀進行離子化處理，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的離子；質(zhì)譜儀中的質(zhì)量分析器對生成的離子進行分離與分辨，輸出質(zhì)譜信號形成質(zhì)譜圖。該檢測方法整合了色譜與質(zhì)譜檢測的優(yōu)勢，提高了農(nóng)藥檢測的分離能力與鑒別能力，在食品檢測領(lǐng)域得到了良好的應(yīng)用。例如，研究表明，使用乙酸∶乙腈（1∶99，v/v）萃取→固相萃取純化→分散固相萃取凈化，最后使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測法進行食品中農(nóng)藥殘留檢測，發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥殘留在0.1～100.0 ng·mL-1線性關(guān)系良好，回收率表現(xiàn)理想[2]。在食品檢測中，隨著對色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法研究深度的持續(xù)增加，可實現(xiàn)質(zhì)譜法中的實時直接分析質(zhì)譜技術(shù)、實時直接分析飛行時間質(zhì)譜技術(shù)與色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法的結(jié)合應(yīng)用，從而實現(xiàn)對谷物中農(nóng)藥殘留的原位分析，進一步提升食品中農(nóng)藥殘留檢測的精度。

2 快速農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)在食品檢測中的運用

2.1 光譜分析法

2.1.1 紅外光譜法

光譜分析法在食品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用，展示出了靈敏、快速的優(yōu)勢，通過利用檢測對象的光譜特性確定其成分與含量。由于化學(xué)農(nóng)藥多數(shù)具有光學(xué)特性，使用該檢測技術(shù)，可實現(xiàn)對不同化學(xué)農(nóng)藥的快速、無損檢測。

紅外光譜法在食品檢測中的應(yīng)用較為廣泛，利用檢測對象對紅外射線的吸收特性，對檢測對象進行分析與辨別。例如，使用該檢測法與支持向量機分類的農(nóng)藥殘留定性檢測模型，按照1∶100藥水比，對食品殘留農(nóng)藥進行分類鑒別，或者與其他技術(shù)聯(lián)用，對檢測樣品進行濃縮、富集后，采用建模分析方法檢測食品農(nóng)藥殘留的化學(xué)成分與數(shù)量。傅立葉變換衰減全反射紅外光譜法在食品農(nóng)藥殘留檢測中的精度更高，無需進行樣品的處理，可直接檢測，解決了部分食品樣品制備難的問題，提高了食品農(nóng)藥殘留檢測的效率。

2.1.2 表面增強拉曼光譜法

表面增強拉曼光譜法利用拉曼光譜散射效應(yīng)，進行檢測對象的分析與鑒定。在食品檢測中直接使用拉曼光譜儀進行檢測，無需對樣品進行前處理，減少了因樣品處理產(chǎn)生的檢測誤差，操作簡單、檢測速度快且靈敏度高。表面增強拉曼光譜法主要是檢測吸附在金屬（金、銀、銅）表面的樣品，這些金屬表面經(jīng)過粗糙化處理后，提升了拉曼光譜散射效應(yīng)，進而在激發(fā)區(qū)域內(nèi)，大幅度增加樣品表面與金屬表面的拉曼光譜散射效應(yīng)差異，以此完成檢測對象大小分子的構(gòu)型分析，確定食品農(nóng)藥殘留的類型。因此，表面增強拉曼光譜法在食品檢測中的技術(shù)核心是拉曼光譜的基底，增強基底的拉曼光譜散射效應(yīng)，可以增強檢測對象分子的拉曼信號，實現(xiàn)底物與分析物之間良好的作用，檢測出濃度更低的農(nóng)藥殘留，解決了低濃度農(nóng)藥殘留檢測的難題。

2.2 酶抑制法

動物體內(nèi)乙酰膽堿酶對部分農(nóng)藥有良好的抑制作用，食品檢測中運用的酶抑制法基于該抑制原理，進行農(nóng)藥殘留情況的檢測。酶抑制法的應(yīng)用具有一定的局限性，只能用于有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢測，具體檢測方式主要有以下兩種。①分光光度法，檢測酶溶液的吸光度后，進行酶抑制率的計算，確定農(nóng)藥的類型。②試紙法，使用酶和檢測物制作濾片，檢測兩者反應(yīng)的抑制率。目前，食品中有機磷與氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢測可使用專門的試劑盒，直接快速完成檢測。聯(lián)合使用圖像識別技術(shù)+試紙法可以使食品農(nóng)藥殘留檢測更加精細，準(zhǔn)確率在90%以上[3]。速測卡法的出現(xiàn)，使檢測更加的簡單高效，但由于酶抑制法檢測農(nóng)藥種類過少，在檢測結(jié)果為陽性的情況下，還需使用色譜法進行再次檢測，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 免疫分析法

在食品農(nóng)藥殘留檢測中，免疫分析法具有特異性良好的優(yōu)點，通過農(nóng)藥抗原與抗體的制備，觀察抗原與抗體之間特異性結(jié)合情況，從而確定食品農(nóng)藥殘留的類型。食品檢測中常用的免疫分析法有3種。①酶聯(lián)免疫吸附分析法。該分析法是一種特殊的試劑分析方法，能讓抗體與酶復(fù)合物結(jié)合，通過顯色給出檢測結(jié)果，既可測定抗原，也可測定抗體。常用的試劑有固相的抗原或抗體、酶標(biāo)記的抗原或抗體、酶作用的底物（顯色劑）等，食品檢測可使用商品ELISA試劑盒。②熒光免疫分析法。結(jié)合運用免疫分析法與熒光技術(shù)，根據(jù)抗原與抗體反應(yīng)原理進行食品農(nóng)藥殘留檢測，技術(shù)的核心是蛋白質(zhì)芯片，主要有微陣列構(gòu)成的芯片、流控型芯片、懸浮芯片等3種類型，可實現(xiàn)多組分同時分析。在食品檢測中采用快速陣列芯片檢測農(nóng)藥殘留，檢測的效果可與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用相媲美。③膠體金免疫層分析法。直接使用診斷試紙條進行檢測，檢測方便快捷。將特異性抗原固定在膜上，膠體金標(biāo)記試劑吸附在結(jié)合墊上，然后將制備好的檢測樣品滴在試紙條的一端，樣品在試紙條毛細的作用下向另一端移動，與膠體金標(biāo)記試劑發(fā)生反應(yīng)，至特異性抗原位置后發(fā)生特異性結(jié)合，呈現(xiàn)出顯色結(jié)果。但是免疫分析法在食品檢測實踐應(yīng)用中，抗原制備復(fù)雜，檢測產(chǎn)品價格較高，不適用于大批量的食品農(nóng)藥殘留檢測。

2.4 生物傳感器法

生物傳感器的體積小，將其應(yīng)用在食品檢測領(lǐng)域中有諸多優(yōu)勢。該檢測技術(shù)利用生物敏感材料將生物之間的生化反應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號，使用方便、檢測速度快，選擇性、靈敏度好。生物傳感器檢測食品農(nóng)藥殘留，使用具有生物活性的物質(zhì)，如微生物、酶、抗體、抗原等，借助傳感器的換能器（光電轉(zhuǎn)換器、電化學(xué)電極）進行生化反應(yīng)與電信號的轉(zhuǎn)換。生物傳感器可與其他檢測方法聯(lián)合使用，如酶抑制法+生物傳感器，使用乙酰膽堿酯酶對化學(xué)農(nóng)藥的抑制作用，抑制電化學(xué)生物傳感檢測食品農(nóng)藥殘留[4]。生物傳感器在實際應(yīng)用中，需根據(jù)檢測農(nóng)藥的類型進行合理選用，以保證其適用性，避免影響農(nóng)藥類型識別的效果。目前該檢測方法主要用于實驗室，在食品農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域大范圍內(nèi)的應(yīng)用還有待進一步研究。

3 食品檢測中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)應(yīng)用控制的關(guān)鍵點

3.1 規(guī)范樣品制備操作

樣品制備是農(nóng)藥檢測技術(shù)應(yīng)用的前提，部分農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)對于樣品的前期處理有著較高的要求，涉及多種溶劑與吸附劑，需根據(jù)檢測農(nóng)藥的類型準(zhǔn)確選用，并且在溶劑或吸附劑使用之前，需進行細致的質(zhì)量檢測，避免由于試劑質(zhì)量問題導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。①選擇測試卡。測試卡在食品檢測中使用簡單，檢測速度快，使用測試卡直接測試制備的樣品，就可獲得農(nóng)藥殘留檢測的結(jié)果。②做好樣品的保存工作。例如，有的樣品需要冷藏，有的樣品需要放在溶液中，有的需要進行剪切處理等，應(yīng)根據(jù)樣品對于保管的實際需求（保存的溫度、時間、環(huán)境等）做好樣品保存工作。③在樣品制備過程中，嚴格遵守食品檢測樣品處理標(biāo)準(zhǔn)要求，規(guī)范操作流程，保證樣品制備的質(zhì)量，避免檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。

3.2 加強檢測流程控制

檢測流程控制主要包括樣品流轉(zhuǎn)過程與樣品制備過程，為了避免以上兩個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，應(yīng)加強過程管理與控制措施。①流轉(zhuǎn)過程。在完成取樣后，立即清理樣品，裝入聚乙烯袋子，防止流轉(zhuǎn)過程中樣品被污染。在完成農(nóng)藥殘留檢測后，應(yīng)立即出具檢測報告，提高檢測結(jié)果的時效性。②樣品制備過程。帶有莖葉或存在腐敗區(qū)域的水果蔬菜，應(yīng)根據(jù)植物運用標(biāo)準(zhǔn)要求進行處理；根據(jù)實際檢測需求，將樣品剪切成多份[5]；樣品選取時采用隨機抽取法，并保證大小均勻；在實際檢測過程中，未用到的樣品需放入專門的保存箱并進行標(biāo)識，防止樣品性質(zhì)發(fā)生改變，影響農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3 做好檢測操作過程質(zhì)量控制

食品農(nóng)藥殘留檢測對于技術(shù)操作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化有著較高的要求，檢測操作過程的質(zhì)量控制對于農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果有著直接的影響。①在食品農(nóng)藥殘留檢測之前，需做好相關(guān)文件資料的收集工作，根據(jù)檢測的對象及農(nóng)藥類型，進行農(nóng)藥殘留技術(shù)方法的選用。②準(zhǔn)備好檢測所需的儀器、工具，并對檢測儀器進行校準(zhǔn)，以保證其檢測功能的可靠性。③基于檢測過程中可能出現(xiàn)的問題，提前制定解決方案，并在實際檢測過程中加強預(yù)防，提高檢測效率，避免檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差。④根據(jù)食品農(nóng)藥殘留檢測相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，制定檢測方案，并安排專人負責(zé)記錄檢測數(shù)據(jù)信息，以保證檢測數(shù)據(jù)與檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)的食品檢測工作打好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

食品檢測中可選擇使用的農(nóng)藥檢測技術(shù)較多，且每種檢測技術(shù)有著各自的適用條件與優(yōu)缺點。例如，在農(nóng)藥殘留檢測中，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有檢測結(jié)果準(zhǔn)確、應(yīng)用普遍、操作簡單等優(yōu)點，但操作復(fù)雜，檢測效率不高。而有些農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)難以滿足食品大范圍檢測的需求，只適用于實驗室檢測，如生物傳感器法、免疫分析法等。因此，在食品農(nóng)藥殘留檢測過程中，應(yīng)根據(jù)檢測的對象，準(zhǔn)確選擇使用一種或聯(lián)用兩種農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，充分發(fā)揮檢測技術(shù)的優(yōu)勢，提高食品農(nóng)藥殘留檢測的質(zhì)量與效率。