食品檢測中農(nóng)藥殘留的檢測技術(shù)研究

鮑晗鋒，張曉金，鄒雨虹，孫 寧

（1.常州市食品藥品纖維質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江蘇常州 213000；2.常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息中心，江蘇常州 213164）

在谷物和果蔬的種植過程中，為了避免植物遭遇病蟲害和雜草的侵?jǐn)_，通常采用噴灑農(nóng)藥的方式進(jìn)行預(yù)防。農(nóng)藥的大量使用，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留含量上升，若農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留含量超標(biāo)，易引起食品質(zhì)量安全問題。應(yīng)當(dāng)采用必要的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，測定食品中的農(nóng)藥含量，避免食品安全問題的發(fā)生。

1 食品中農(nóng)藥殘留檢測的重要意義

農(nóng)藥殘留超標(biāo)會(huì)危害消費(fèi)者的身體健康，但農(nóng)藥的使用有利于我國農(nóng)產(chǎn)品規(guī)模的發(fā)展，其應(yīng)用是必不可少的，食品中的農(nóng)藥殘留檢測為重要檢測項(xiàng)目。盡管我國相關(guān)法律法規(guī)已規(guī)定了食品中農(nóng)藥殘留的標(biāo)準(zhǔn)要求，在具體的落實(shí)環(huán)節(jié)，卻被各種主觀和客觀的原因制約，導(dǎo)致相關(guān)規(guī)定未發(fā)揮出應(yīng)有的作用。一些地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)的情況仍然存在，甚至一些食品原料中的農(nóng)藥殘留量超標(biāo)達(dá)到50%以上。需加強(qiáng)市場監(jiān)督，合理利用農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，保障消費(fèi)者的健康[1]。

2 食品中農(nóng)藥殘留的危害

農(nóng)藥中的各種化學(xué)成分對人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，具體來看，其主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。①一些農(nóng)藥殘留成分可能會(huì)隨著呼吸、皮膚接觸等方式進(jìn)入到人體中，對人體的新陳代謝和身體機(jī)能等方面均造成影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致人體器官功能下降，大幅提高致癌的概率。②一些農(nóng)藥殘留成分會(huì)在體內(nèi)蓄積，當(dāng)殘留成分達(dá)到臨界值后，會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)和不適癥狀，嚴(yán)重時(shí)危及生命。農(nóng)藥殘留成分在人體累積的過程中往往不易察覺，因此農(nóng)藥殘留的防范難度較大[2]。

3 食品中農(nóng)藥殘留檢測的常用技術(shù)

3.1 分光光度法

分光光度法利用顯色反應(yīng)原理，顯色程度越明顯，農(nóng)藥殘留含量越多。目前常用的農(nóng)藥中，通常含有氨基甲酸酯和有機(jī)磷等成分，這些成分對于農(nóng)產(chǎn)品中的一些酶存在抑制作用?？筛鶕?jù)反應(yīng)后的底物顏色顯色程度，對農(nóng)藥殘留量進(jìn)行準(zhǔn)確分析。在傳統(tǒng)的分光光度法基礎(chǔ)上，技術(shù)人員已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了顯色紙片法的快速檢測。這種方法簡便可行，對操作人員的能力要求也相對較低，應(yīng)用較廣。但這種技術(shù)也存在一定的短板，其難以準(zhǔn)確分析農(nóng)藥的具體成分，對不含有機(jī)磷或氨基甲酸酯的新型農(nóng)藥缺乏敏感性，由于其是基于特異性檢測進(jìn)行，因此當(dāng)外界環(huán)境參數(shù)變化后，容易導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)“假陽性”或“假陰性”。

3.2 液相色譜檢測法

目前常用的農(nóng)藥多為有機(jī)化合物混合而成，這些有機(jī)化合物揮發(fā)性較強(qiáng)，且在高溫下容易分解，傳統(tǒng)的氣相色譜法并不適用，需采用液相色譜法。在應(yīng)用此種方法時(shí)，對設(shè)定的固態(tài)檢測系數(shù)進(jìn)行分析，即可得到準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)，且檢測效率較高。由于這種方法在靈敏度上還稍顯不足，仍有一定的開發(fā)空間[3]。

3.3 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法主要利用各種電化學(xué)反應(yīng)識別待測食品中的成分，這種方法靈敏度高，檢測時(shí)間較短，應(yīng)用也較為廣泛。大量實(shí)驗(yàn)表明，電化學(xué)分析方法的檢測結(jié)果較為準(zhǔn)確，幾乎不會(huì)出現(xiàn)失誤，且外界環(huán)境因素對電化學(xué)分析法的影響較小。

3.4 化學(xué)發(fā)光法

化學(xué)發(fā)光法主要利用魯米諾和洛粉堿等物質(zhì)，這些物質(zhì)能與農(nóng)藥中的有機(jī)磷成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，發(fā)光物質(zhì)分子會(huì)吸收反應(yīng)釋放的能量，使原子電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，再返回基態(tài)，可發(fā)出對應(yīng)波段的光線，對發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行分析，可得到待測樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量。這種方法操作簡單，檢測結(jié)果也較準(zhǔn)確，但受到其本身原理所限，只適用于有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留的檢測。

3.5 免疫分析法

免疫分析法的細(xì)分種類較多，目前最為常用的兩種是酶免疫分析或酶聯(lián)免疫吸附分析，其能實(shí)現(xiàn)對多種有機(jī)農(nóng)藥的檢測。其主要原理是生物表面被噴灑農(nóng)藥后，生物體內(nèi)的大分子蛋白質(zhì)會(huì)與農(nóng)藥中的小分子發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)，形成相對應(yīng)的抗體，只需對抗體進(jìn)行檢測，再建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可測定農(nóng)藥殘留的種類及含量。目前這種技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，但由于操作較為煩瑣，不適合現(xiàn)場檢測，因此仍需進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。

3.6 生物傳感器法

生物傳感器法是近年來新興的一種農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，這種技術(shù)主要基于生物傳感器予以實(shí)現(xiàn)。生物傳感器是一種獨(dú)立集成裝置，其具有獨(dú)特的識別元件，能夠與換能元件直接接觸，提供必要的數(shù)據(jù)信息。目前常用的生物傳感器有以下3種：①免疫傳感器，與免疫分析法相類似，其通過固定抗原成分后直接進(jìn)行測定；②酶傳感器，可細(xì)分為酶抑制傳感器和酶水解傳感器兩類，酶抑制傳感器根據(jù)農(nóng)藥對酶的抑制程度，確定農(nóng)藥殘留量，酶水解傳感器利用水解酶分解農(nóng)藥成分，再根據(jù)分解產(chǎn)物測定農(nóng)藥殘留量；③微生物傳感器，其主要應(yīng)用特定類型的微生物吸收利用或分解農(nóng)藥殘留，產(chǎn)生特定的物質(zhì)，發(fā)出特定的信號，這些信號傳送到傳感器后，可定量分析農(nóng)藥殘留量，這種方法檢測結(jié)果準(zhǔn)確，成本相對較低，目前已經(jīng)逐步推廣應(yīng)用[4]。

3.7 納米生物技術(shù)

納米生物技術(shù)是近年來新興的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，目前常見的納米生物技術(shù)有納米金粒子、量子點(diǎn)和多壁碳納米管等技術(shù)[5]。同種成分的普通材料和納米材料在物理性質(zhì)和生物學(xué)特性上有明顯的區(qū)別，納米生物技術(shù)利用這種區(qū)別進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測。以納米生物技術(shù)中較為常見的納米金粒子為例，這種粒子通常已經(jīng)使用包覆劑進(jìn)行了處理，其表面通常帶負(fù)電，而農(nóng)藥中有機(jī)成分大多含有帶正電的氨基，兩種粒子之間能通過靜電吸附作用結(jié)合，且有機(jī)農(nóng)藥中的一些基團(tuán)可取代納米金粒子表面的包覆劑，在物理和化學(xué)因素的共同作用之下，納米金粒子出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，顏色也有明顯的變化。一般來說，農(nóng)藥殘留量越高，納米金粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象就越明顯。

4 結(jié)語

近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和公眾對食品農(nóng)藥殘留問題的重視，各種農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并發(fā)揮著重要的作用，無論在檢測效率和檢測準(zhǔn)確度等方面都在不斷提高。各種檢測技術(shù)都具有自身的優(yōu)勢和不足，為此在今后的工作中，仍需采用多種技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行檢測，并在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新。