氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用研究

摘 要：本文分析了氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了檢測(cè)中存在的問(wèn)題，包括樣品前處理復(fù)雜、設(shè)備維護(hù)要求高、檢測(cè)人員能力不足等。并針對(duì)這些問(wèn)題提出優(yōu)化前處理方式、合理選擇并維護(hù)設(shè)備、加強(qiáng)人員培訓(xùn)等措施，旨在提升氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的準(zhǔn)確性和可靠性。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法；食用菌；農(nóng)藥檢測(cè)；前處理；儀器設(shè)備

Research on the Application of Gas Chromatography in the Detection of Pesticide Residues in Edible Fungi

WANG Nana

（Shanxi Inspection and Testing Center （Shanxi Institute of Standard Metrology Technology）， Taiyuan 030017， China）

Abstract： This article analyzes the current application status of gas chromatography in the detection of pesticide residues in edible fungi， explores the problems existing in the detection， including complex sample pretreatment， high equipment maintenance requirements， and insufficient testing personnel capabilities. In response to these problems， measures such as optimizing pretreatment methods， selecting and maintaining equipment reasonably， and strengthening personnel training are proposed to improve the accuracy and reliability of gas chromatography in the detection of pesticide residues in edible fungi.

Keywords： gas chromatography; edible fungi; pesticide detection; pretreatment; instrument equipment

在當(dāng)前的食品消費(fèi)市場(chǎng)中，食用菌憑借其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特的風(fēng)味，越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。然而，在食用菌的種植過(guò)程中，為了防治病蟲(chóng)害，農(nóng)藥的使用較為普遍。這些農(nóng)藥殘留若超出安全標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成潛在威脅。因此，對(duì)食用菌中農(nóng)藥殘留的精準(zhǔn)檢測(cè)至關(guān)重要。氣相色譜法作為一種成熟且高效的分析技術(shù)，具有分離效能高、靈敏度高、分析速度快等優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)領(lǐng)域的物質(zhì)檢測(cè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，深入探究氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 氣相色譜法在食用菌常見(jiàn)農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

1.1 檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥

有機(jī)磷農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中曾被廣泛應(yīng)用于食用菌種植過(guò)程中的病蟲(chóng)害防治。氣相色譜法基于有機(jī)磷農(nóng)藥的揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性，利用不同有機(jī)磷化合物在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異進(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)。檢測(cè)流程通常包括將食用菌樣品粉碎、提取，并經(jīng)過(guò)凈化處理后注入氣相色譜儀[1]。載氣帶動(dòng)樣品在色譜柱中分離，隨后通過(guò)火焰光度檢測(cè)器或氮磷檢測(cè)器（Nitrogen Phosphorus Detector，NPD）進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)出峰時(shí)間和峰面積進(jìn)行定量分析[2]。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)多種有機(jī)磷農(nóng)藥具有較高的靈敏度和選擇性，能檢測(cè)出痕量殘留，且分析速度相對(duì)較快，可同時(shí)分析多種有機(jī)磷成分。然而，該方法也存在一些局限性，如前處理過(guò)程較為煩瑣，容易引入誤差，且某些有機(jī)磷農(nóng)藥的熱穩(wěn)定性較差，在高溫進(jìn)樣過(guò)程中可能發(fā)生分解，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 檢測(cè)擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥

擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥因其高效、低毒的特性，在食用菌種植中被廣泛應(yīng)用。在檢測(cè)過(guò)程中，需要先對(duì)食用菌樣品進(jìn)行提取，通常采用有機(jī)溶劑提取擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥，提取液經(jīng)濃縮、凈化后進(jìn)入配備有電子捕獲檢測(cè)器（Electron Capture Detector，ECD）的氣相色譜儀中進(jìn)行分析。ECD對(duì)含鹵素等電負(fù)性強(qiáng)的化合物具有高靈敏度響應(yīng)，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)出極低濃度的擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥殘留[3]。該方法優(yōu)點(diǎn)是靈敏度極高，對(duì)于痕量擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥殘留檢測(cè)效果明顯，且色譜峰形尖銳，分離效果好，有利于復(fù)雜樣品中多種擬除蟲(chóng)菊酯的同時(shí)測(cè)定。然而，該方法中的ECD檢測(cè)器對(duì)樣品的純度要求較高，前處理過(guò)程中的雜質(zhì)可能會(huì)污染檢測(cè)器并縮短其使用壽命。

1.3 檢測(cè)氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥

氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥在食用菌種植中被廣泛用于防治病蟲(chóng)害，以保障食用菌的產(chǎn)量和質(zhì)量。氣相色譜法檢測(cè)氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的原理是基于其在高溫下的氣化特性和在色譜柱中的分配差異實(shí)現(xiàn)分離。具體步驟包括先將食用菌樣品進(jìn)行粉碎、勻漿，然后采用合適的溶劑提取氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥，提取液經(jīng)凈化后注入氣相色譜儀，通過(guò)NPD或質(zhì)譜檢測(cè)器（Mass Spectrometer，MS）進(jìn)行檢測(cè)[4]。NPD對(duì)含氮、磷的氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥有較好的響應(yīng)度，而MS則能提供更準(zhǔn)確的化合物結(jié)構(gòu)信息，有助于定性和定量分析[5]。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)靈敏度較高，能夠檢測(cè)出低濃度的氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留，并且可以與其他類(lèi)型的農(nóng)藥同時(shí)檢測(cè)，從而提高檢測(cè)效率。然而，該方法也存在一些不足，如氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥在堿性條件下容易水解，因此對(duì)前處理過(guò)程中的酸堿度控制要求嚴(yán)格；部分氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的熱穩(wěn)定性較差，可能在氣化過(guò)程中發(fā)生分解，影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性；而且使用質(zhì)譜檢測(cè)器時(shí)，設(shè)備操作復(fù)雜，數(shù)據(jù)解析需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)檢測(cè)人員的技術(shù)水平要求較高。

2 氣相色譜法檢測(cè)食用菌農(nóng)藥殘留存在的問(wèn)題

2.1 檢測(cè)樣品前處理問(wèn)題

在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)的樣品前處理環(huán)節(jié)存在諸多問(wèn)題。①食用菌具有復(fù)雜的基質(zhì)成分，包含多糖、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物質(zhì)，這些成分會(huì)嚴(yán)重干擾農(nóng)藥的提取和檢測(cè)。②傳統(tǒng)提取方法如振蕩提取、索氏提取等，往往耗時(shí)較長(zhǎng)，效率較低，且需要大量有機(jī)溶劑，這不僅增加了成本，還可能對(duì)環(huán)境造成污染。③現(xiàn)有的凈化技術(shù)難以完全去除基質(zhì)中的雜質(zhì)，殘留雜質(zhì)進(jìn)入氣相色譜儀后，可能會(huì)污染色譜柱和檢測(cè)器，縮短其使用壽命，同時(shí)影響色譜峰的分離效果，降低檢測(cè)的準(zhǔn)確性和靈敏度，從而給后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和農(nóng)藥殘留判定帶來(lái)挑戰(zhàn)。

2.2 檢測(cè)儀器與設(shè)備問(wèn)題

在檢測(cè)儀器設(shè)備方面同樣存在不容忽視的問(wèn)題。①氣相色譜儀的靈敏度對(duì)于痕量農(nóng)藥檢測(cè)至關(guān)重要，但部分儀器的靈敏度有限，難以檢測(cè)出食用菌中極低濃度的農(nóng)藥殘留，這使得一些潛在的食品安全隱患無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。②色譜柱作為分離的核心部件，其性能會(huì)隨著使用時(shí)間增加而逐漸下降，出現(xiàn)柱效降低、固定相流失等問(wèn)題，導(dǎo)致色譜峰展寬、分離度變差，無(wú)法有效分離復(fù)雜樣品中的多種農(nóng)藥成分，從而影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。③儀器的穩(wěn)定性也是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)基線(xiàn)漂移、溫度波動(dòng)等不穩(wěn)定因素，這些因素會(huì)干擾檢測(cè)信號(hào)的采集和分析，增加檢測(cè)結(jié)果的誤差。

2.3 檢測(cè)人員能力問(wèn)題

檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)能力對(duì)氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用效果有著重要影響。然而，目前仍存在若干亟待解決的問(wèn)題。①部分檢測(cè)人員缺乏扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，對(duì)氣相色譜法的原理、儀器構(gòu)造及工作機(jī)制理解不透徹，導(dǎo)致在實(shí)際操作中難以根據(jù)樣品特點(diǎn)和檢測(cè)要求優(yōu)化檢測(cè)條件（如選擇合適的色譜柱、檢測(cè)器參數(shù)、溫度程序等），從而影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和靈敏度。②在操作技能方面，一些檢測(cè)人員在進(jìn)樣、樣品制備等關(guān)鍵步驟上不夠熟練，進(jìn)樣操作不當(dāng)可能引起色譜峰的拖尾、分叉或變形，進(jìn)而影響峰面積的準(zhǔn)確測(cè)量和定量分析。③檢測(cè)人員在數(shù)據(jù)分析和處理的能力方面也存在不足，對(duì)色譜圖的解讀不夠準(zhǔn)確，不能正確識(shí)別和分離重疊峰，對(duì)于異常數(shù)據(jù)的判斷和處理缺乏經(jīng)驗(yàn)，可能會(huì)錯(cuò)誤地報(bào)告檢測(cè)結(jié)果，給食用菌質(zhì)量安全評(píng)估帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3 提高食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中氣相色譜法應(yīng)用效果的建議

3.1 優(yōu)化樣品前處理方式

食用菌種類(lèi)繁多，不同品種在基質(zhì)成分、物理結(jié)構(gòu)等方面存在明顯差異，這就要求檢測(cè)部門(mén)必須依據(jù)各類(lèi)食用菌的特性實(shí)施科學(xué)的前處理方式。①對(duì)于香菇等肉質(zhì)厚實(shí)、多糖含量高的食用菌，應(yīng)選擇合適的提取溶劑，如乙腈等強(qiáng)極性溶劑，并結(jié)合高速勻漿、超聲輔助等技術(shù)，以確保農(nóng)藥能夠充分從基質(zhì)中溶解出來(lái)，同時(shí)減少多糖等雜質(zhì)的溶出[6-7]。②在凈化環(huán)節(jié)，可采用凝膠滲透色譜（Gel Permeation Chromatography，GPC）技術(shù)，根據(jù)分子大小差異去除大分子雜質(zhì)，再結(jié)合固相萃?。⊿olid Phase Extraction，SPE）柱進(jìn)一步去除色素、脂肪酸等干擾物，提高樣品的純度[8]。③對(duì)于金針菇等質(zhì)地較為疏松、含水量高的食用菌，需優(yōu)化提取條件，如降低提取溫度、縮短提取時(shí)間，以防止農(nóng)藥降解和水分過(guò)多影響提取效率，并在凈化過(guò)程中適當(dāng)增加無(wú)水硫酸鈉等干燥劑的用量，確保樣品干燥，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和靈敏度，從而為后續(xù)的氣相色譜檢測(cè)提供高質(zhì)量的樣品[9]。

3.2 合理選擇儀器，加強(qiáng)設(shè)備管理與維護(hù)

氣相色譜法的檢測(cè)效果在很大程度上依賴(lài)于儀器設(shè)備的性能。因此，檢測(cè)部門(mén)應(yīng)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需求選擇合適的氣相色譜設(shè)備，并確保設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。①在設(shè)備選型方面，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)需求和實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，優(yōu)先選擇具有高靈敏度、高分辨率和良好穩(wěn)定性的氣相色譜儀及其配套設(shè)備。對(duì)于承擔(dān)大量痕量農(nóng)藥檢測(cè)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)室，建議配備先進(jìn)的ECD、NPD或MS，以滿(mǎn)足對(duì)各類(lèi)農(nóng)藥的精準(zhǔn)檢測(cè)需求。②需考慮儀器的自動(dòng)化程度和數(shù)據(jù)處理能力，選擇操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)處理軟件功能強(qiáng)大的設(shè)備，以提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。③在設(shè)備維護(hù)方面，要建立完善的定期校準(zhǔn)制度，每月對(duì)色譜柱的柱效、檢測(cè)器的靈敏度等關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和校準(zhǔn)，確保儀器始終處于最佳工作狀態(tài)。④應(yīng)定期對(duì)儀器進(jìn)行全面維護(hù)，包括清洗進(jìn)樣口、更換隔墊、老化色譜柱等操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的故障隱患，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。

3.3 加強(qiáng)檢測(cè)人員培訓(xùn)，制訂檢測(cè)流程規(guī)范

檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和操作規(guī)范程度直接關(guān)系到氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用效果。因此，檢測(cè)部門(mén)應(yīng)高度重視人員培訓(xùn)工作，定期組織內(nèi)部培訓(xùn)課程和外部專(zhuān)家講座。①應(yīng)邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)資深專(zhuān)家對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行系統(tǒng)的理論培訓(xùn)，深入講解氣相色譜法的原理、儀器構(gòu)造、農(nóng)藥化學(xué)性質(zhì)以及各類(lèi)檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)等知識(shí)，確保其具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)。②開(kāi)展實(shí)踐操作培訓(xùn)，通過(guò)實(shí)際樣品檢測(cè)演練，讓檢測(cè)人員熟練掌握樣品前處理、儀器操作、數(shù)據(jù)分析等各個(gè)環(huán)節(jié)的技能要點(diǎn)，如準(zhǔn)確進(jìn)行進(jìn)樣操作、合理設(shè)置色譜條件、正確識(shí)別和處理色譜峰等，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精密度。③檢測(cè)部門(mén)還需制訂詳細(xì)、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)流程，涵蓋從樣品接收、登記、保存，到前處理、儀器檢測(cè)、數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告編制等各個(gè)環(huán)節(jié)，明確具體的操作步驟、技術(shù)要求和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保每位檢測(cè)人員在執(zhí)行檢測(cè)任務(wù)時(shí)都能遵循統(tǒng)一規(guī)范，減少人為因素導(dǎo)致的誤差和錯(cuò)誤，從而保障食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作的高效性與準(zhǔn)確性[10]。

4 結(jié)語(yǔ)

氣相色譜法在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但仍面臨樣品前處理復(fù)雜、設(shè)備維護(hù)要求高以及人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)參差不齊等挑戰(zhàn)。未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步，氣相色譜法將在食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)中發(fā)揮更為關(guān)鍵的作用。通過(guò)優(yōu)化前處理方法、加強(qiáng)設(shè)備管理與維護(hù)，并提升檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)技能，可以進(jìn)一步提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性與效率。此外，檢測(cè)部門(mén)應(yīng)不斷改進(jìn)技術(shù)手段，推動(dòng)食用菌農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作的標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化，為食品安全提供更加堅(jiān)實(shí)的保障。

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