食品檢測中的農藥殘留檢測技術探究

彭毅信，王方玲

（欽州市檢驗檢測院，廣西欽州 535000）

1 檢測樣品前處理技術分析

1.1 固相微萃取技術

固相微萃取技術是在固相萃取技術基礎上衍生出的新型樣品前處理技術，有效改善了固相萃取技術中孔道易被吸附劑堵塞的問題。目前，固相微萃取技術包含直接萃取和頂空法萃取兩種模式，前者是將石英纖維放置在待測樣品中，適用于半揮發氣體和液體樣品的萃取；后者是將石英纖維放置在待測樣品的頂空，適用于揮發性固體和廢水水樣的萃取。固相微萃取技術應用過程中，可通過改變涂層材料或厚度的方式調節微萃取的選擇性，通過加入鹽或調節pH 值的方式提高提取化合物的回收率。在食品農藥殘留檢測中，該技術的應用只需少量的樣品，具有簡單、便捷的應用優勢。現階段，固相微萃取技術和氣相色譜-質譜聯用技術（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）聯合使用，在農藥殘留檢測中具有顯著的效果，其中常見的固定相和萃取對象如表1 所示[1]。

表1 固相微萃取技術常見固定相和萃取對象

1.2 超臨界流體萃取技術

處于臨界溫度和臨界壓力下的高密度流體被稱作超臨界流體，這類物質既具有液體特點又具有氣體特點。在應用該技術時，需要在綜合考慮臨界條件、溶解能力、萃取劑毒性、腐蝕性以及價格等因素的基礎上，科學選擇最佳的萃取劑。對于該技術而言，萃取和分離是極為重要的技術環節，將對萃取效率產生決定性影響。在該技術具體實施過程中，技術人員應充分考慮以下因素（見表2）對技術應用效果的影響，并通過科學的控制手段最大限度保證其應用效果[2]。

表2 超臨界流體萃取技術應用效果影響因素分析

2 食品檢測中常見的農藥殘留檢測技術

2.1 傳統農藥殘留檢測技術

2.1.1 色譜法

色譜法（色譜分析法）也稱為“層析法”，屬于一種分離和分析方法，常用于生物化學、有機化學及分析化學領域，是食品農藥殘留檢測方面最為常見的一種傳統化學性分析方法。該技術原理為利用不同物質在兩相中分配系數的差異性，通過多次重復性分配來達到物質分離的目的。該檢測技術具有應用層面廣、操作簡單便捷、吸附性強、分離效率高及分析迅速等優勢。在現代食品檢測技術領域，該技術的應用主要分為氣相色譜法和高效液相色譜法兩種形式。其中，氣相色譜法是以氣體作為流動相，利用不同物質極性、吸附性及沸點的差異性對混合物進行分離，并且可根據出峰順序、時間、峰的面積大小和高低，實現化合物的定量分析。隨著高靈敏性檢測設備的不斷研發，近幾年氣相色譜法的應用范圍、分析靈敏度和效率得到進一步提升，成為有機磷、有機氯類農藥殘留實驗室檢測分析的檢測技術手段。而高效液相色譜法是以液體為流動相，利用高壓輸液系統，將不同比例的混合劑、緩沖劑或具有不同極性的單一溶劑泵送到裝有固定相的色譜柱中，并在色譜柱中對待測物中各成分進行分離，然后利用專業檢測設備進行定性、定量分析[3]。

2.1.2 波譜解析法

波譜解析法的檢測原理為殘留農藥中的特征官能團，會在特定條件下發生化學反應，形成具有獨特波長的顏色反映，通過對顏色進行波譜解析來確定農藥殘留成分及殘留量。現階段，美國分析化學家 協 會（Association of Official Analytical Chemists，AOAC）要求相關檢測機構和技術人員在進行食品農藥殘留檢測時，利用紅外光譜法檢測食品中敵敵畏、甲拌磷等類型農藥的殘留情況，用分光光度法對食品中馬拉硫磷、對硫磷等類型農藥的殘留情況進行檢測。而表面增強拉曼光譜與近紅外衰減全反射光譜能夠顯著提升檢測分析的靈敏度，且具有所需樣品量少、檢測分析快速等特征，近幾年在食品農藥殘留檢測中得到了廣泛的應用[4]。

2.2 新興農藥殘留檢測技術

2.2.1 酶抑制法

酶抑制法是基于酶活性易受酶抑制劑（有機磷或其他物質）影響，而出現活力下降或喪失現象的原理，來實現物質定性定量分析的一種新興生化分析檢測技術。在食品農藥殘留檢測工作中，檢測技術人員會根據有機磷和氨基甲酸酯類農藥對動物體內乙酰膽堿（AChE）具有明顯抑制作用的原理，向待檢測樣品中加入相應的酶抑制劑，然后觀察樣品吸光度值和顏色變化，并進行酶抑制率計算，以此實現對食品農藥殘留情況的準確檢測。在實際生活中，該快速檢測技術的應用主要有以下兩種形式。①試紙法。即將待測樣品和試劑一同放在專業的檢測試紙上，然后根據反應現象對農藥殘留情況進行判斷。此方法操作簡單便捷、檢測速度快、檢測結果較為明顯，在食品農藥殘留現場檢測中具有廣泛的應用。②比色法。該方法以可生成有色化合物的顯色反應為基礎，通過對有色化合物溶液顏色的比較和測量，來測定待測樣品中的農藥殘留情況。此方法具有靈敏度高、穩定性好、選擇性高以及適宜條件下檢測速度快等應用優勢[5]。

酶抑制法既具有適應性強、檢測速度快、操作便捷以及對樣品無特殊要求等應用優勢，也存在檢測藥劑無法回收再利用、檢測精度較低、對有機磷和氨基甲酸酯類農藥以外的農藥辨識度較低等技術缺陷，因此需要檢測技術人員根據實際條件和檢測需求合理使用。

2.2.2 酶免疫法

酶免疫法是利用抗原與抗體的特異性結合反應來實現相應的檢測分析目標，其與單一性的抗體、抗原檢測技術的本質性差異在于二者具有完全不同的檢測對象，前者的檢測對象是酶，而后者的檢測對象是輔酶。從實際應用情況來看，酶免疫法具有檢測成本低、檢測效果較好、檢測速度快且能夠同步進行多次試驗等優點。但其技術弊端也比較明顯，對試劑的選擇性具有較為苛刻的要求，在檢測具有類似結構的化合物時，容易出現一定程度的交叉反應或“假陽性”結果判斷，從而影響檢測結果的準確性。因此，酶免疫技術更適用于單殘留物質的檢測[6]。

2.2.3 膠體金法

膠體金法指的是在鞣酸、枸櫞酸鈉、白磷和抗壞血酸等還原劑的作用下，氯金酸（HAuCl4）會逐漸聚合成一定大小的“金粒”，并在靜電作用下呈現出具有良好穩定性的膠體狀態，成為帶負電的疏水膠溶液。在食品農藥殘留檢測技術領域，該方法的應用主要依靠膠體金免疫測試紙來實現，即試紙利用雙抗體夾心法、層析原理、間接法或免疫競爭法，應用待測物質的特異性及能與其發生特異反應的抗體或抗原，以氯金酸在還原劑作用下生成的“金粒”為顯色劑，來檢測分析食品樣品中的農藥殘留情況。具體操作方法如下。

檢測技術人員將待測樣品加入膠體金免疫檢測卡的加樣孔中，此時樣品會在檢測卡的層析作用下逐漸向另一端層析，隨著樣品不斷層析，其中存在的待測成分會固定在測試線（T 線）上并且呈現出明顯的顏色變化。約5 min 后，檢測人員便可參照控制線（C 線），判斷出樣品中殘留農藥的類別和殘留量。該檢測方法無需復雜的儀器設備且短時間內便可觀察到檢測結果，因此非常適用于食品農藥殘留的現場檢測[7]。

2.2.4 納米生物法

近幾年，隨著我國納米技術的愈發成熟，納米生物法在食品農藥殘留檢測中的應用愈發廣泛。由相同成分組成的普通材料和納米材料，在生物學特性和物理性質方面卻存在顯著的差別，納米生物法便是利用這一技術原理來實現食品農藥殘留的定性和定量檢測。目前，納米生物法在食品農藥殘留檢測領域的應用主要有多壁碳納米管、量子點、納米金粒子3 種形式，如納米金粒子是一種經過包覆劑處理，表面帶有負電荷的粒子，而大部分農藥中的有機成分都會包含帶有正電荷的氨基，因此將納米金粒子加入到待測樣品中，若樣品中有農藥殘留，則納米金粒子便會在靜電吸附作用下與氨基結合，與此同時，有機農藥中的某些基團能夠取代納米金粒子表面的包覆劑，在理化因素的共同作用下，樣品中的納米金粒子會發生團聚現象，呈現出明顯的顏色變化，通常團聚現象和顏色變化越明顯，說明樣品中的農藥殘留量越大[8]。

3 結語

農藥殘留檢測技術的科學性、檢測結果的準確性都會對食品安全性的判斷產生直接影響，因此相關檢測技術人員必須熟悉現階段食品安全檢測中常見的樣品前處理技術、傳統農藥殘留檢測技術以及新興農藥殘留檢測技術，了解各類技術的檢測原理、技術特點、應用優勢以及技術弊端，并在實際工作中進行靈活、科學的選用。這樣才能最大限度保證農藥殘留檢測的科學性和準確性，為食品安全提供有力保障。