食品中的農藥殘留問題已成為全球關注的重大食品安全難題,對公眾健康甚至生命安全造成了極其嚴重的威脅,不僅可能引發(fā)各種疾病,還會危及生命。在此背景下,農藥殘留檢測技術在食品安全領域的重要性越來越突出,通過合理利用該技術,可以保障農產品的安全性。本文對農藥殘留檢測技術進行了深入剖析,先是介紹了檢測過程中樣品采集、預處理、分離分析、結果定量等步驟的注意事項,然后介紹了幾種常用的農殘檢測技術,最后提出了提高農殘檢測準確性的要點,以期為農藥殘留檢測工作提供一定的理論指導。
一、農藥殘留問題概述
近年來,農藥的廣泛使用顯著提高了農業(yè)生產力,但隨之而來的農藥殘留問題也日益嚴重。農藥殘留不僅直接影響食品的安全性,還能通過環(huán)境污染等途徑間接影響生態(tài)系統(tǒng)和人類健康。而且,隨著化學農藥種類和數量的增加,作物中的農藥殘留問題變得更加復雜和普遍,進而對人體健康產生長遠影響,對土壤、水體等自然資源的污染也逐漸加劇。
農藥殘留對公共健康的影響主要體現在可能導致急性和慢性健康問題等方面。急性中毒通常是由高劑量暴露引發(fā),而長期攝入低劑量農藥殘留可能導致慢性疾病,如癌癥、內分泌紊亂和神經毒性。特定人群如兒童、孕婦、老年人,對農藥殘留更為敏感,可能承受更大的健康風險。研究表明,降低食品中農藥殘留的水平能夠有效減少相關健康問題的發(fā)生,因此,加強食品檢測中的農藥殘留監(jiān)控是保障公眾健康的關鍵措施。
二、農藥殘留檢測技術的關鍵步驟
(一)采樣
在食品檢測中,采樣技術被視為農藥殘留分析的關鍵步驟之一,直接影響著檢測結果的準確性和代表性,是整個檢測流程中至關重要的起點,其重要性不可忽視。合適的采樣方法能夠確保樣品具有代表性,反映被測食品批次的農藥殘留水平,降低系統(tǒng)誤差的可能性。而樣品的代表性取決于采樣點的選擇、采樣數量及采樣時間等多種因素。
為了得到準確的檢測結果,采樣人員必須結合被檢測食品的特性及農藥的使用特征,制定合理的采樣計劃,并確保樣品在保存與運輸過程中的穩(wěn)定性。
(二)預處理
在農藥殘留檢測中,預處理技術扮演著重要的角色,其影響因素眾多且需進行精細優(yōu)化。預處理過程包括萃取、提取和凈化等步驟,常用的方法有固相萃取柱和Quechers試劑包等。預處理方法的選擇直接關系到目標農藥的提取效率與后續(xù)分析的準確性。
具體而言,由于吸附性能與選擇性的差異,不同的固相萃取柱和試劑包對農藥的提取效率有著不同的影響。因此,在實際操作中,檢測人員需根據農藥的種類、極性以及食品基質的特點選擇合適的萃取柱與試劑包。此外,樣品的均勻程度和混勻力度也是不可忽視的影響因素,若樣品處理不當、混勻不均,可能會導致農藥殘留分布不均,進而影響提取效率和檢測結果的代表性。
為了優(yōu)化預處理技術,應嚴格控制實驗條件,確保每一個步驟都達到最佳狀態(tài),還可以引入先進的儀器設備和自動化處理技術,從而提高預處理的效率和準確性。
(三)農藥殘留的定量分析技術
農藥殘留的定量分析技術對于確保食品安全至關重要。當前,高效液相色譜法和氣相色譜法作為主流手段,憑借出色的分離與分析能力,能在復雜基質中精準捕捉微量農藥殘留,為食品安全筑起了一道堅實的防線。
高效液相色譜法通過高壓輸液系統(tǒng),可以逐一分離混合樣品中的不同農藥成分,再經檢測器轉化為電信號進行定量分析;氣相色譜法則利用樣品中各組分在氣相和固定相間的分配系數差異,實現農藥成分的分離與測定。為進一步提升分析的靈敏度和選擇性,質譜聯(lián)用技術應運而生,它能夠有效降低背景干擾,極大提高了農藥殘留檢測的準確性。此外,科技的進步促使新型傳感器與色譜分離技術不斷涌現,為農藥殘留的高效、快速檢測開辟出了全新的路徑。
三、常用的農藥殘留檢測技術
當前,氣相色譜儀(GC)、氣相色譜串聯(lián)質譜儀(GC-MS/MS)和液相色譜串聯(lián)質譜儀(LC-MS/MS)是農藥殘留檢測中常用的技術方法,它們各具特點,適用于不同種類和性質的農藥殘留檢測。
(一)氣相色譜儀(GC)
氣相色譜儀(GC)作為開展農藥殘留檢測的經典設備,應用廣泛且技術成熟。該技術基于不同物質在氣相和固定相之間的分配系數差異,通過載氣將樣品帶入色譜柱進行分離。在農藥殘留檢測中,GC主要用于檢測易揮發(fā)、熱穩(wěn)定性好的農藥成分。通過選擇合適的色譜柱、載氣及檢測條件,GC能夠實現對多種農藥殘留的同時分離和檢測,具有分離效率高、靈敏度高、重現性好等優(yōu)點。
此外,隨著技術的不斷發(fā)展,GC可以與火焰離子化檢測器(FID)、電子捕獲檢測器(ECD)等設備聯(lián)用,進一步提高了檢測的準確性和靈敏度。不過,GC對于高沸點、熱不穩(wěn)定或不易揮發(fā)的農藥成分的檢測效果不佳,需要其他技術的補充。
(二)氣相色譜串聯(lián)質譜儀(GC-MS/MS)
氣相色譜串聯(lián)質譜儀(GC-MS/MS)是GC技術的升級版,結合了氣相色譜的高效分離能力和質譜的高靈敏度、高選擇性檢測能力,成為農藥殘留檢測領域的重要工具。GC-MS/MS通過對兩級質譜的串聯(lián)使用,能夠有效去除背景干擾,提高信噪比,實現對復雜基質中微量農藥殘留的精確定量。該技術還能夠提供農藥殘留的結構信息,有助于確保檢測結果。
總的來說,GC-MS/MS在農藥殘留檢測中的優(yōu)勢集中在高靈敏度、高選擇性及強抗干擾能力,適用于多種食品基質中農藥殘留的同時檢測。然而,GC-MS/MS設備的成本較高,操作也較復雜,需要專業(yè)技術人員進行操作和維護。
(三)液相色譜串聯(lián)質譜儀(LC-MS/MS)
與GC相比,LC更適用于高沸點、熱不穩(wěn)定或不易揮發(fā)的農藥成分的檢測。LC-MS/MS通過液相色譜的分離和質譜的檢測,能夠實現對復雜基質中微量農藥殘留的高效、準確檢測,具有高靈敏度、高選擇性、寬線性范圍及強抗干擾能力等優(yōu)點,適用于多種食品基質中農藥殘留的同時檢測。
在農藥殘留檢測領域,LC-MS/MS已成為不可或缺的技術手段。然而,與GC-MS/MS相類似,LC-MS/MS技術同樣面臨設備成本高、操作復雜等問題,需要由專業(yè)技術人員進行操作和維護。此外,該技術的樣品前處理步驟也相對繁瑣,需要投入較多的時間和精力。
四、農藥殘留檢測技術的改進與發(fā)展
(一)農藥殘留標準的建立與完善
農藥殘留標準的建立與完善對于提升食品安全檢測的準確性和可靠性至關重要,完善的標準不僅需涵蓋農藥種類、最大殘留量,還應考慮不同食品基質的差異。目前,在國際上,食品法典委員會和其他權威機構發(fā)布的一系列標準為各國提供了參考,由于農藥使用習慣與食品消費特征的差異,各國在建立自主標準時應進行多方面的考量。
在完善標準的過程中,科學的數據收集與評估非常關鍵,需結合地方農藥使用情況與環(huán)境因素進行風險評估,后續(xù)還應針對新型農藥持續(xù)更新標準。在標準的建立與更新過程中,必須在權威機構的指導下開展,以確保技術和數據庫的前瞻性,全面提升整個食品鏈條的安全性,達到保護消費者健康和促進國際貿易的雙重目的。
(二)檢測方法的標準化推進
檢測方法的標準化能夠有效提升實驗室檢測結果的可比性和一致性,減少由方法差異導致的誤判,從而提升食品農藥殘留檢測的整體水平。推動標準化需要以統(tǒng)一的檢測標準和操作規(guī)程為基礎,包括樣品處理步驟、儀器校準、數據分析及質量控制等各個環(huán)節(jié)。
在標準化的過程中,國際與國家標準的制定和互認是關鍵,可參照國際公認的檢測標準進行本地化調整,以適應不同地區(qū)的監(jiān)管需要。標準實現標準化后,檢測機構需要對檢測人員進行專業(yè)培訓,以確保其具備執(zhí)行標準化程序的能力。
(三)提高檢測準確性的關鍵技術
提高檢測準確性的關鍵在于優(yōu)化各個技術環(huán)節(jié),其中最重要的便是引入先進的儀器,以增強靈敏度和特異性,減少干擾因素的影響。比如,開展多種檢測方法的聯(lián)合應用,有效彌補單一技術的局限,提高檢測結果的準確性;發(fā)展更加穩(wěn)定和高效的樣品預處理技術,為后續(xù)分析提供更為可靠的基礎;使用標準物質進行校準和定量,確保分析結果的一致性和可比性;通過計算機技術實現對數據的精確計算和誤差控制,從而顯著提升檢測的可靠性與準確度。
綜上,本文從農藥殘留檢測技術的角度出發(fā),詳盡分析了農藥殘留的檢測步驟與關鍵技術。盡管現有的農藥殘留檢測技術已取得了一定成效,但仍需在標準化道路上進行努力,研發(fā)出更為先進、可靠的農藥殘留檢測技術,提高農藥殘留檢測的準確性,從而為食品安全提供更全面的保障。
作者簡介:李靖靖(1986—),女,漢族,山東鄒平人,工程師,大學本科,研究方向為工程技術、質量工程、檢驗檢測。