柑橘中農藥殘留檢測技術研究進展

周 瑤，張宇昊，2，馬 良，3，* ，焦必寧

(1.西南大學食品科學學院，重慶400716;2.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶400715;3.農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶400716;4.農業部柑桔產品質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶400712)

作為世界第三大貿易農產品的柑橘類水果在國際貿易中是最有價值的水果作物之一，目前，在全世界的產量估計每年超過1.05 億t，價值超過2 百億美元［1］。中國是柑橘生產大國，2011 年的年產量可達2760 萬t，但是出口量卻很少，統計顯示2011 年1～9月份出口柑橘數量僅為37.5 萬t［2］。出口形勢很嚴峻，其部分原因是發達國家對柑橘的農藥殘留量提出更高的要求，而中國在柑橘農藥殘留指標制定和檢測技術方面與發達國家還有一定差距，這就對我國柑橘出口造成了較大影響。眾所周知，柑橘在生長和存儲過程中為了防治病蟲往往會使用多種農藥［3］，而在我國農藥使用上又存在超量、違規的現象，一些發達國家利用柑橘中的農藥殘留限量及其檢測技術設置綠色貿易壁壘，使得農藥殘留不僅影響消費者的食用安全，而且嚴重影響柑橘的對外出口［4］。

1 國內外柑橘農藥殘留現狀

柑橘中的農藥殘留一直受到廣泛關注，國外對柑橘農藥殘留的監測已經形成了一種機制。巴西［5］在2001～2010 年期間對24 個洲的柑橘進行了農藥殘留的檢測，按照國際標準化組織/國際電工委員會的標準檢測出不合格率為28.5%，還有一部分被檢測出的農藥是已經被禁用的農藥。西班牙在2002年檢測了116 個柑橘樣品中的10 種農藥，其中有44.8%的樣品檢測呈陽性，但是農藥殘留水平低于歐盟標準規定的最大殘留(MRLs)水平。南美［6］在2007 年采集了8 個地方的柑橘進行農藥殘留檢測，按照EU 標準，未有樣品檢出。而中國關于農藥殘留現狀的報道較少，王成秋［7］等在2003～2004 年對10個省、市的99 個柑橘樣品的23 種農藥殘留進行了抽樣檢驗，檢出率為85.7%。張耀海［8］等在2010 年對湖北、湖南、重慶、江西、四川、浙江等6 個省(市)33個區縣柑橘果品進行了抽樣檢測與分析評價。檢測結果表明，198 個鮮果樣品農藥檢出率為67.2%，包括禁限用農藥，其中1 個樣品有1 種農殘超標，超標率為0.47%。

2 柑橘農藥殘留分析技術進展

柑橘樣品中含有果膠，色素，糖分等物質，成分復雜，在前處理過程中它的懸浮物和溶解物(特別是果膠)易于形成膠束和吸附分析物而降低萃取效率，且在檢測過程中易發生基質效應而影響測定結果［9］。而且柑橘農藥殘留屬于復雜樣品中痕量組分分析，檢測含量一般為10-6和10-9級［10-11］，既需要高靈敏度的精密檢測技術，又需要簡捷有效的前處理技術。用于柑橘農藥殘留檢測的技術手段繁多，但大致都包括樣品的前處理和檢測分析兩部分。目前使用較廣泛的前處理技術主要有固相萃取、固相微萃取、基質固相分散萃取、液相微萃取等，與傳統的前處理技術相比，它們具有快速、簡單、不使用有機溶劑或使用少量有機溶劑等優點。而在檢測技術方面，使用較廣泛和較新穎的有色譜法，無損檢測光譜技術和生物傳感器以及一些新發展的檢測技術。

2.1 柑橘農藥殘留前處理技術

2.1.1固相萃取 固相萃取［12-13］(Solid phase extraction，SPE)是痕量物質分析檢測中常用的樣品處理與富集方法，它利用固體吸附劑來吸附液體樣品中的目標化合物，使之與樣品基質和干擾物質分離。傳統的用于柑橘農藥殘留檢測的吸附劑主要有石墨化炭黑、C18、氨基、伯仲胺等，這些材料有些有很好的凈化效果，能除去柑橘中的色素，但是不能很好地消除或降低基質效應;有些能除去大量干擾物但是不能有效地除去脂肪酸類干擾物。因為吸附劑是固相萃取的核心環節，吸附劑選用的好壞直接關系到能否實現萃取以及萃取效率的高低，所以近年來，出現了很多新的應用于固相萃取的吸附材料，其中研究得比較多的新型材料有分子印跡和多壁碳納米管。

2.1.1.1 分子印跡固相萃取 分子印跡固相萃取［14］(Molecular imprinted solid-phase extraction，MISPE)中的分子印跡聚合物材料具有特異性識別能力，可以選擇性地與復雜基質樣品中的某一個或某一族結構相似的化合物相結合，由于分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymer，MIP)的高分子選擇性，使得它能同時萃取、富集、分離目標分析物。且該材料能耐受高溫、高壓、酸、堿、有機溶劑，所以很適合用于固相萃取的填料。Barahona［15］等通過兩步沉淀聚合法合成了具有核殼結構的分子印跡聚合物微球，利用該材料發展了一種在線分子印跡固相萃取方法檢測柑橘類水果和柑橘汁中的噻菌靈。該分子印跡聚合物微球是以噻菌靈為模板分子，甲基丙烯酸(methacrylic acid，MAA)為功能單體，通過兩步沉淀法合成。檢測結果顯示在優化條件下噻菌靈的回收率在81.1%～106.4%范圍之間，相對標準偏差低于10%。該法能達到歐盟的最大殘留量的標準，時間在20min 以下。該研究證明了具有核殼結構的MIP 能直接處理分析像柑橘類水果或是其他水果汁等復雜基質，不需要樣品凈化。

分子印跡固相萃取作為一種新型的技術用于食品中的農藥、添加劑等的提取受到了廣泛研究，但在柑橘中農藥殘留上還未進行大量研究，還有很大的發展空間。

2.1.1.2 多壁碳納米管固相萃取 碳納米管在1991年被Iijiama 首次發現，它包括富勒烯，單壁碳納米管和多壁碳納米管。它們起源于各種分析科學中的應用。多壁碳納米管作為碳納米材料，它有獨特的物理和化學特性，包括獨特的耐熱性，機械性，電子和化學特性。由于它有很大的表面積和獨特的結構，碳納米管具有良好的吸附性。在最近的報道中，它主要用于固相萃取的研究，作為一種填充柱子的吸附劑，應用于水溶性樣品中農藥的萃取。然而，在柑橘農藥殘留這個領域還沒有大量應用。Ravelo［16］等用多壁碳納米管作為固相萃取的吸附劑從水果(蘋果、橙子、葡萄和菠蘿)中提取出了八種有機磷農藥并用氣相色譜法檢測。所有水果中的農藥的回收率都在73%以上(柑橘在73%～103%)。相對標準偏差都低于8.5%。其檢測限介于1.85g/L 和7.32g/L之間，遠遠低于歐盟對未經加工的水果規定的最大殘留限量。該研究認為使用多壁碳納米管作為SPE的萃取材料從水果汁中萃取農藥的優點有:在進行SPE 之前只需要少量的樣品;只需少量的固定相;具有高選擇性和耐用性，色譜分離時無雜質干擾;SPE過程快速、經濟，幾個樣品可同時被提取。

2.1.2 固相微萃取 固相微萃取［17］(Solid-phase microextraction，SPME)以固相萃取為基礎，幾乎保留了其全部優點，是基于色譜固定相與樣品基質間吸附-解析平衡而建立的集萃取、凈化、濃縮、進樣功能于一體的前處理技術，利用石英纖維表面涂層對分析組分的吸附作用，將組分從試樣基質中萃取出來并逐漸富集，完成試樣的前處理過程。此法設備簡單、操作方便、靈敏度高、成本低、易實現自動化，適宜現場和野外測定，已廣泛應用于水果、葡萄酒和蔬菜等樣品中。

由于固相微萃取相比其他前處理方法能有效降低柑橘中由于果膠等物質引起的基質效應，但是柑橘的高糖和高酸特性使得它需要化學穩定性更好的萃取頭。而涂層［18］是SPME 萃取頭的“心臟”，決定了分析方法的靈敏度、選擇性和應用范圍。最初的涂層多使用二甲基硅氧烷或聚丙烯酸酯纖維，制備方法則是通過物理沉淀聚合，形成的涂層存在吸附力較弱的缺點。鑒于此，Liu［19］等使用溶膠-凝膠技術制備涂層，它能使有機成分有效地滲入無機結構中，形成聚合物網絡，很好地提高了涂層的附著力。該研究利用此方法檢測了柑橘汁中的有機磷農藥，平均回收率在50.3%～100.2%，平均檢出限為0.69～32.86μg/L，相對標準偏差為5.1%～27.6%。

近來人們探索出了一些化學穩定性和熱穩定性更好的涂層，能更好的應用在柑橘農殘的檢測上。Moufida［20］等介紹了基于溶膠-凝膠的非極性SPME纖維，對傳統纖維的性能有所改善。Bagheri［21］等報道了SPME 的一種新的多壁碳納米管-聚苯胺復合涂層，電鍍涂層具有多孔結構及較高的表面積和吸附特性，

2.1.3 基質固相分散萃取 基質固相分散［11］(Matrix solid-phase dispersion，MSPD)技術是一種兼具了SPE 的優點，而在操作上比SPE 更簡單的技術，能夠直接處理固態、半固態和粘稠樣品的前處理技術，采用鍵結固相載體作為一種研磨劑來破壞樣品的結構，同時在樣品混合過程中用一種約束溶劑來完全破壞樣品。樣品分散在鍵結載體材料的表面，從而使各種樣品基質與分析物脫離，減少了干擾物的影響。MSPD 進行農藥殘留提取時間短，只需要少量吸附劑和溶劑，成本低，且提取和凈化能同時進行。

在2000 年時，Valenzuela［22］等用基質固相分散萃取技術結合液相色譜質譜法檢測了柑橘中的阿維菌素，但該文獻使用的是C18鍵合硅膠作為吸附劑，不能很好降低柑橘中的色素等干擾物質對電離效果的影響。之后幾年，MSPD 頻繁使用于柑橘中農藥殘留檢測，Blasco［23］等使用吸附劑C8或C18鍵合硅膠做了大量研究。為了降低吸附劑中的基質干擾，現在提出了很多新的吸附材料。Jin［24］等利用MSPD 技術將水果汁樣品通過弗羅里硅土為吸附劑的玻璃柱，超聲輔助乙酸乙酯進行目標物洗脫，最后通過氣相色譜/氮磷檢測(GC/NPD)建立了一種檢測水果汁(包括柑橘)中9 種有機磷農藥的多殘留分析方法。在該實驗中作者同時考慮了幾個因素對MSPD 提取效果的影響:粒徑大小的影響;非衍生硅和其他固體載體的使用;固體載體材料和樣品的最佳比例;基質或混合基質固相載體的化學改性;洗提體積;樣品基質本身的影響等。經過不同的參數優化，得到的回收率在81%～115%范圍內。Radisic［25］等使用硅藻土作為分散劑，檢測了柑橘中的15 種農藥，其中4 種農藥有中等基質效應，其他農藥有低基質效應和無基質效應。平均回收率為76% ～108%，重現性為79%～93%。

2.1.4 中空纖維液相微萃取 中空纖維液相微萃取［26-27］(Hollow fiber- liquid- phase microextraction，HF-LPME)是在懸掛液滴液相微萃取基礎上發展起來的，進一步地改進和擴大了液相微萃取(Liquidphase microextraction，LPME)前處理技術的應用。在中空纖維液相微萃取中，有機溶劑在多孔中空纖維孔壁上形成一種薄的支載液膜，通過支載液膜目標分析物從樣品中被萃取出來，直接進入到中空纖維膜所隔的空腔里的接收相溶液中。萃取后的包含有目標分析物的接收相溶液可以直接用氣相色譜法或是毛細管電泳等分析。由于萃取是通過纖維孔壁中形成的液膜進行傳質，萃取時不與樣品溶液直接接觸，減少了溶劑的損失;而且由于大分子、顆粒雜質等不能通過纖維孔壁，因此它還具備突出的樣品凈化功能。此外，實驗時每小段中空纖維只使用一次，避免了交叉污染問題。它是一種集萃取、富集、進樣于一體，簡單、經濟、省時、環境友好的萃取技術。發展至今，HF-LPME 已經逐漸被用于各種物質分析的前處理，特別是在生物和環境領域有很多研究，但是在食品方面的研究報道還比較少，而關于柑橘中農藥殘留的研究僅有少數報道。

Barahonaa［28］等用一個簡單的中空纖維液相微萃取自制設備，檢測了采后柑橘汁中殺菌劑噻菌靈、多菌靈和烯菌靈的殘留。將添加有NaOH 的柑橘汁通過中空纖維孔壁中的液膜進行萃取，該支載液膜的中空纖維空腔內含有有機溶劑仲辛烷和HCl 混合的萃取劑，分析物被萃取至中性后，將接受相溶液直接分析。結果顯示相對標準偏差在3.4%～10.6%之間，萃取時間為30min，線性范圍為0.1～10.0μg/L，噻菌靈和多菌靈的相關系數分別為0.999、0.998，檢測限低于0.1μg/L。陳麗華［29］等研究了一種直接快速測定水果和蔬菜等固體樣品中5 種三唑類殺菌劑殘留量的新方法，以氣相色譜-質譜聯用技術為基礎，利用中空纖維膜液相微萃取提取固體樣品中的目標物。針對柑橘的萃取過程是，將柑橘去皮去子切碎，在勻漿機中勻漿成漿狀。然后向其中加入丙酮直到樣品全部浸沒為止。取5 種三唑類殺菌劑混合標準溶液注入到固體漿中超聲，丙酮揮發干后即得到加標標準品。萃取時將經過處理并在中空纖維孔壁形成有液膜的中空纖維浸入加標樣品中，萃取完成后，從中空纖維膜中抽取出適量萃取劑注入氣相色譜儀中直接進行分析。分析結果顯示水果(蘋果、橘子、香蕉)和蔬菜(大白菜、雞毛菜)中的三唑酮和多效唑的線性范圍為0.5～25mg/kg，腈菌唑、烯唑醇和丙環唑的線性范圍為1～25mg/kg，5 種目標物的檢出限均低于0.210mg/kg，相對標準偏差在4.7%～8.1%之間。

由于中空纖維液相微萃取還沒有商業化的萃取裝置，所用的萃取裝置須研究者自制。所以在未來可開發出專門針對柑橘農藥殘留檢測的裝置，且可向多殘留、便攜式和自動化方向發展。

2.1.5 QuEChERS 技術 QuEChERS［30］(Quick，Easy，Cheap，Rugged，Safe)方法是一種適用于農藥多殘留分析的新型樣品前處理方法，因其具有快速、簡單、廉價、有效、可靠、安全的特點而得名QuEChERS 方法，它在2000～2002 年期間開發出來，在2003 年首次被報道。QuEChERS 方法實質上是固相萃取技術和基質固相分散技術的結合和衍生。該法能有效分析很多物質，包括高極性的農藥和高酸性物質。該法的特點主要有:樣品消耗量少，特別適用于低脂和含水量高的樣品的檢測;穩定性好，回收率高，分析時間短;儀器簡單，操作簡便，無需良好訓練和較高技能便可很好完成。由于柑橘含有大量水、大量酸和糖，QuEChERS 具備的特點很適合柑橘的檢測。

對QuEChERS 方法較早的研究中，多以單一的乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)為除雜劑，檢測的農藥種類也以氨基甲酸酯類等少數幾種農藥為主。2005年，Lehotay［31］等檢測了橘子和萵筍中229 種不同極性的農藥。其平均回收率在70% ～120% (其中有206 種農藥的回收率達到了90%～110%)，相對標準偏差小于10%。有些極易降解的農藥如磺草靈、百菌清等的檢測結果也較好。隨后很多研究在以前的基礎上對使用的緩沖溶液和除雜劑進行了改良研究。Paya［32］等于2007 年用QuEChERS 聯合GC 同時檢測了檸檬、葡萄干、面粉和黃瓜種混合的38 種農藥，再用QuEChERS 法聯用GC/MS 同時檢測了橘子、紅酒、紅葡萄、葡萄干和面粉中混合的42 種農藥。該法在第一步提取時，添加檸檬酸鈉和檸檬酸二鈉作為緩沖劑保護劑，用乙腈萃取樣品中的農藥殘留，氯化鈉和無水硫酸鎂鹽析分層，萃取液經無水硫酸鎂和分散固相萃取凈化后，再用GC 檢測。實驗得到了很好的準確度和精確度，平均回收率在70%～110%之間(平均值為98%)，相對標準偏差通常低于10%(平均值為4.3%)。在QuEChERS 法的研究中，研究者除了對緩沖劑進行了改良，同時對吸附劑也作了很多改良。

使用QuEChERS 快速檢測柑橘中的農藥殘留，與現有的國家標準相比，在樣品前處理、進樣方式上進行了改進。不僅能除去柑橘提取液中的絕大部分雜質，而且使操作更加簡便、節約成本，比現有的國家標準所用的時間和成本都節約了2/3。對大量柑橘鮮果樣品的篩選和檢測具有較強的針對性和適用性。

2.1.6 雙向逆流色譜 雙向逆流色譜［37］兩相都是流動相，沒有固定相。兩相溶劑相互逆向交錯從柱子一端流到另一端。在分離過程中，粗樣從柱子的中部注入，強極性和非極性組分很容易從柱子的兩端被分離出來，然后在一相中各組分依次以極性降低的順序被洗脫出來，在另一相中各組分依次以極性增強的順序被洗脫出來。雙向逆流色譜適合于分離極性范圍分布較寬的多組分天然粗提物。與標準的高速逆流色譜技術相比，其最重要的優點之一是粗糙的樣品提取物可以在較短間隔時間內連續注入而沒有干擾物質的污染，這是因為它們在柱子的另一個末端能被快速的洗脫。

Ito［37］等人利用雙逆流色譜法研究了蔬菜和柑橘類水果中的氨基甲酸酯類農藥，結果顯示，與凝膠滲透色譜法(GPC)每個樣品的制備時間需要一個小時相比較，雙逆流色譜能快速制備樣品，被認為是GPC理想替代物。由于干擾物質來源于樣品的基質，連續多個樣品進樣在一個合適的間隔時間內可以完成，不會有干擾物質污染的風險，從而能進行快速，有效的樣品制備。柑橘中西維因，仲丁維檢出限為0.05mg/kg，滅多威為0.1mg/kg。總的分析時間包括樣品的制備和檢測不到30min，這遠遠低于傳統的分析方法。這些結果清楚地表明，雙逆流色譜在柑橘類水果中對樣品的制備有很好的重復性，回收率，快速檢測農藥上有很高的精確度。但是該法還是存在一些缺點，比如化合物具有較低K 值(K =Cu/Cl，Cu是在上一相的溶質的濃度，而Cl 是較低相的溶質的濃度)，則測得的保留時間與理論值相接近，而化合物具有較高K 值測得的保留時間與理論值有較大差距。原因還需進一步研究。此外，還有溶劑體系的選擇等。

2.2 柑橘農藥殘留分析檢測技術

2.2.1 色譜法 應用于柑橘中農藥殘留檢測常用色譜技術有氣相色譜法(gas chromatographic，GC)、液相色譜法(liquid chromatography，LC)。傳統的色譜法雖然靈敏度高、定量準確，但是當遇到組分不明的干擾物與被測物的峰相重疊或兩者的保留時間非常接近時，則難以判斷，且限制于使用一定農藥或一類農藥，對于一些之后新出現的不揮發，高極性和熱不穩定的農藥就更加不適用［33-34］。而且近年來柑橘中農藥分析的發展之一是由單一農藥分析向多農藥殘留組分同時檢測分析發展，這就給色譜技術提出了更高的要求。因此出現了色質聯用技術。色譜-質譜聯用技術既發揮了色譜法的高分離能力，又發揮了質譜法的高鑒別能力，因其有高效能、高選擇性、高靈敏度特點能在多種殘留物同時存在的情況下進行定性定量分析。當柑橘類物品要求分析精度特別高時或氣相色譜不能測定某類農藥時則可考慮。

Wang［35］等研究了LC/ESI-MS/MS 和UHPLC QqTOF MS 對蔬菜和水果農殘檢測的差異，其中蔬菜包括洋蔥和豌豆，而水果只有柑橘。對于LC/ESIMS/MS 分析法，95%的農藥的回收率在81%～110%之間;97%的中間精密度≤20%;95%的水果和93%的蔬菜顯示其測量不確定度≤40%。相比較UHPLC QqTOF MS 分析法，后者重復性差，測量不確定度較大，93%的水果和94%的蔬菜的農藥回收率在81%～110%之間;86%的水果和90%的蔬菜中間精密度≤20%;79%的水果和88%的蔬菜顯示測量不確定度≤40%。由于LC/ESI-MS/MS 的高靈敏度和重復性好的特點，證明它是定量分析和目標預篩選的首選分析法。而UHPLC QqTOF MS 的精確的質量測定和同位素模式它作為后續目標的篩選和確定是一項理想工具。

色譜-質譜聯用技術具有更高的靈敏度，所需樣品的用量更少、同時具有分析虛度更快、應用范圍更廣的特點，逐漸成為分析柑橘農藥殘留的首選工具，但色譜-質譜法還是存在柑橘基質效應的問題，它可能會導致定量不準確，也可能影響精確度和準確度。很多研究者提出了各種減少和消除基質干擾的策略，如改進色譜選擇，以便避免農藥和干擾基質共混。或是使用不同的流動相優勢和不同的校準技術。Ferrer［36］等采用稀釋的方法降低和消除基質效應，對柑橘中的53 種農藥進行了評估，結果表明，稀釋可以降低大部分基質效應，對農藥的檢測是十分有利的。

2.2.2 生物傳感器 生物傳感器［38］(Biosensor)是利用生物要素與物理化學檢測要素組合在一起對被分析物進行檢測的裝置。是目前農藥殘留速測技術中的研究熱點之一，具有體積小、靈敏度高、儀器價格低和可實現連續檢測及在線分析等優點。目前，在農藥殘留檢測中使用較多的傳感器是酶生物傳感器，免疫生物傳感器和微生物傳感器，除此之外，還出現了一些新型的生物傳感器。

Cesarino［39］等開發了一個乙酰膽堿酯酶生物傳感器來檢測水和水果中的甲基對硫磷和久效磷。該傳感器能直接測定濃度在ppb 水平上的樣品，樣品不需要做任何前處理。所制作的乙酰膽堿酯酶生物傳感器的碳糊電極使用二氧化硅溶膠-凝膠包埋。檢測出柑橘中的甲基對硫磷和久效磷的回收率分別為77%和73%，所需檢測時間只要數分鐘。Guo［40］等開發出了一種新的可視快速篩查農藥殘留卡片，該卡基于藍綠色的色彩強度的變化來判斷農藥殘留。該法利用的是農藥對乙酰膽堿酯酶活性的抑制。郭溪山等對測試卡的程序進行了優化，使用物理吸附方式將乙酰膽堿酯酶固定在尼龍膜N+12上，固定溫度設定為4℃，固定時間為30min，固定化酶的冷凍干燥在真空下進行2min，吲哚酚醋酸溶解于甲醇和磷酸鹽緩沖液中(pH7.5)，抑制時間和色彩的形成時間分別被設置為15、10min。最后的實驗結果表明，果汁(包括橘汁)和蔬菜中的毒死蜱、敵敵畏、甲胺磷以及西維因的檢出限分別為0.05、0.1、2、1.5μg/L。且該速測卡靈敏度高，重現性好，具有穩定的存儲性，其在農藥殘留快速測定的實際應用中具有巨大潛力。

2.2.3 無損檢測光譜技術 常應用于柑橘農藥殘留的光譜法有熒光光譜法、紫外-可見光譜法等。但熒光光譜和紫外-可見光譜法靈敏度和選擇性較差，且需要繁瑣的樣品制備過程。最近發展出了一些新型的且是無損檢測的光譜分析技術。

2.2.3.1 激光光譜法 激光光譜法是一種無損檢測方法。激光具有穩定的方向性、單色性、相干性及能量高度集中等特點，采用激光進行光譜成像，提高了獲取圖像的精度，有利于提取細節，因此應用激光光譜圖像技術檢測水果表面農藥殘留具有可行性。

胡淑芬［41］等應用激光光譜法對噴灑在臍橙表面的四種農藥進行采集了激光圖像，對圖像進行處理后，用DPS 統計軟件與指數函數進行擬合建立了指數函數的一元非線性回歸數學模型，用一元非線性方程擬合臍橙圖像灰度值分布曲線。結果表明，臍橙圖像灰度值在10～100 范圍內的灰度曲線擬合模型與農藥殘留是密切相關的，能用于區分臍橙表面是否存在農藥殘留。李占龍［42］等應用激光光譜法對臍橙表面的氰戊菊酯進行了檢測，結果表明該法能對氰戊菊酯進行定性定量分析。雖然這種方法簡單、快捷、靈敏度高，適合于快速檢測，但是它只能對單一農藥進行分析，對多種農藥區分度還不高，還需進一步研究。

2.2.3.2 可見-近紅外光譜 可見-近紅外光譜是近來迅速發展起來的分析檢測方法，它能在幾分鐘內，通過采集被測樣品近紅外光譜信息，即可完成其多項性能指標的測定。采集光譜時不需要破壞樣品或對樣品做預處理。分析過程中不消耗其它材料、成本低、分析重現性好，是一種綠色、快速、非破壞性的分析技術。

Xue［43］等以表面噴灑不同濃度的敵敵畏溶液的330 個臍橙為研究對象，利用在350～1800nm 波段范圍內可見-近紅外光譜分析技術，然后使用氣相色譜法對農藥殘留進行了研究。用偏最小二乘(partial least squares，PLS)化學統計分析法確定農藥的殘留濃度，離子群優化算法用作可見-近紅外光譜數據的波長的選擇。PSO-PLS 模型能預測220 個樣品中的敵敵畏的殘留，預測相關系數為0.8732。羅春生［44］等以表面噴施不同濃度梯度的乙酰甲胺磷和毒死蜱混合農藥的192 個蘆柑為研究對象，采集近紅外光譜數據后，應用NY/T761-2008 方法，通過SP-6890氣象色譜儀檢測蘆柑表面兩種農藥的殘留量。對所得數據分別采用多元散射校正和標準正態變量變換兩種光譜預處理方法，并結合聯合區間偏最小二乘法建立農藥殘留預測模型。研究結果表明，應用近紅外光譜結合PLS 法所建立的乙酰甲胺磷和毒死蜱的農藥殘留模型，其建模集相關系數分別為0.8469和 0.9054。預測集相關系數分別為 0.8199和0.8434。

近紅外光譜分析作為一種快速無損、非接觸量的技術，已經在柑橘品質檢測中得到了一些應用，包括內部品質的檢測、變質的監測、表面農藥殘留的檢測等。但是，該法的問題主要是基于近紅外光譜儀的檢測技術所檢測的區域通常是樣品表面的某點或較小區域的近紅外透射、漫反射信息，當農藥在空間分布上不均勻時，這種基于點光譜的食品安全檢測方法就可能存在檢測信息不全面，以偏概全的缺點。2.2.3.3 高光譜成像技術 高光譜成像技術是對可見-近紅外光譜的改進，其在國內最初主要用于遙感分析，直到最近幾年才用于農產品的無損檢測。高光譜成像技術將光譜與成像技術相結合，在獲得樣品空間信息的同時，還為每個圖像上的每個像素點提供數十至數千個窄波段的光譜信息，這樣任何一個波長的光譜數據都能生成一幅圖像，從而實現了“圖譜合一”，使得其兼具了可見-近紅外光譜技術成分檢測的優點和機器視覺技術能夠反映空間分辨信息的優勢，因而在柑橘農藥殘留檢測中具有廣闊的應用前景。Li［45］等開發了一個高光譜成像系統用來檢測400 個臍橙表面殘留的敵敵畏。該系統由線掃描光譜儀，互補金屬氧化物半導體相機，有4 個鹵素等的照明裝置和一臺電腦組成。光譜儀測量波長范圍在400～1000nm 的反射光譜。在研究中采用PLS找出最適合于柑橘的農藥殘留檢測的波長范圍(500～922nm)，再在最佳波長范圍內以偏最小二乘法回歸系數為基礎，選擇出了20 個最佳波長，建立了偏最小二乘法校正模型。建模相關系數和標準誤差分別為0.8320 和1.3416，且該技術的檢測限低于氣相色譜檢測值。說明利用高光譜成像技術檢測臍橙表面的農藥殘留是可行的。

高光譜成像技術作為一種新型的無損分析檢測技術雖然有很多優勢，但是在柑橘中農藥殘留的檢測還存在很多問題:目前國內外利用該技術對柑橘農藥殘留的研究還不普遍，雖然對柑橘農藥殘留的檢測已進行了一部分可行性研究，表明該技術具有較好的應用前景，但目前的研究大多處于探索性實驗階段，還需進行深入系統的研究;目前高光譜成像系統成本還比較高，特別是國外開發的系統，價格昂貴，這就需要我們根據柑橘的特性，開發專用的高光譜系統，從而降低成本;在分析高光譜圖像數據方面過程較復雜，導致分析時間過長。所以，需要研究出新的數據處理方法，以提高高光譜圖像分析技術的準確性和有效性。

3 展望

目前，關于柑橘中的農藥殘留檢測技術的發展方向是完善一些比較成熟的常規方法，比如固相萃取、固相微萃取、基質固相分散萃取等，這些方法已經被廣泛使用于柑橘中的農藥殘留檢測，且很多色譜法運用于國家標準，逐漸形成了常規方法。另一方面則是開發出更多快速檢測方法，向小型化、經濟化、精密度高方向發展。

我國的柑橘農藥殘留現狀不容忽視，但專門針對柑橘的農藥殘留的檢測方法還比較少，相對發達國家還比較落后。對大部分農藥只能采用填充柱氣相色譜法進行測定，而且一般都是針對某一具體農藥品種的檢測方法。在多殘留檢測農藥檢測上，不能使所有農藥都達到同等精密度和檢測限。現今國際上對柑橘某些農藥所規定的殘留限量越來越低，這對檢測技術提出了更高的要求。SPE、SPME、MSPD 在柑橘農藥殘留分析中的應用已經很普遍，但SPME 和MSPD 在進行多農藥殘留處理時，還是表現出有部分農藥回收率不高，尋找出適用于它們的穩定經濟的新型吸附劑和涂層材料提高回收率是未來研究重點。對于已經成為常規檢測方法的色譜技術，研發出高精密但成本低的儀器的前提下，也可以考慮降低或消除柑橘基質效應對儀器的影響。生物傳感器作為一種快速檢測方法，需要解決穩定性差和只能針對一類農藥的檢測等問題。而針對研究比較少的中空纖維液相微萃取、雙向逆流色譜以及高光譜成像技術等技術，有廣闊的發展前景，可進行深入研究后形成系統的檢測柑橘農藥殘留的新方法。

總的說來，柑橘農藥殘留檢測今后的發展趨勢是向著現場、快速準確、低成本、微量、自動化和多殘留檢測等方向發展。比如使用高光譜成像技術對柑橘進行無損傷檢測，使用便攜式傳感器快速檢測柑橘中的農藥殘留等。

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