The Application of Pesticide Residue Detection Technology in Food Testing

SUN Xiaojing （LiaoningUniversity，Liaoyang1liooo，China）

Abstract： This article conducts in-depth research on the application of pesticide residue detection technology in food testing. It systematically reviews the commonly used pesticide residue detection technologies， including chromatography，spectroscopy，immunoassay，etc.，analyzes their principles，haracteristics，and practical apication effects in diffrent food testing scenarios.At the same time，optimization strategies and development directions are proposed，aiming to provide theoretical support and practical reference for ensuring food safety and improving the efficiencyand accuracyof pesticideresiduedetection.

Keywords： pesticide residue detection; food testing; chromatographic technology; spectral technology; immunoassay technology

隨著農業(yè)生產現(xiàn)代化進程的不斷推進，農藥在提高農作物產量、減少病蟲害方面發(fā)揮了重要作用。然而，農藥的不合理使用導致其殘留于農產品及加工食品中，對人體健康構成潛在威脅。因此，準確、快速地檢測食品中的農藥殘留，成為保障食品安全、維護公眾健康的關鍵環(huán)節(jié)。近年來，農藥殘留檢測技術不斷發(fā)展創(chuàng)新，為食品質量與安全監(jiān)管提供了多樣化的技術支持。

1農藥殘留概述

1.1農藥殘留的定義與分類

農藥殘留是指農藥在使用后，殘存于生物體、農副產品和環(huán)境中的微量農藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質。根據農藥的化學性質和用途，可將農藥殘留分為有機磷類、有機氯類、擬除蟲菊酯類和氨基甲酸酯類等。有機磷類農藥是目前使用較為廣泛的一類農藥，具有高效、廣譜的特點，但部分有機磷農藥毒性較高，如甲胺磷、對硫磷等；有機氯類農藥化學性質穩(wěn)定，殘留期長，曾被大規(guī)模使用，雖目前已被禁用，但在環(huán)境和食品中仍能檢測到其殘留；擬除蟲菊酯類農藥具有低毒、高效、廣譜的特點，是目前替代有機磷農藥的主要農藥種類之一；氨基甲酸酯類農藥作用迅速，選擇性高，在蔬菜、水果等農作物生產中應用較多[]

1.2食品中農藥殘留的來源與危害

食品中農藥殘留的來源主要包括直接施用農藥、農藥漂移、環(huán)境中農藥殘留的吸附和富集等。在農業(yè)生產過程中，為防治病蟲害，農藥被直接噴灑在農作物表面，部分農藥殘留會附著在農產品上；在農藥噴灑過程中，由于風力等因素，農藥會發(fā)生漂移，進而污染周邊的農作物和環(huán)境；而土壤、水體等環(huán)境中的農藥殘留會被農作物吸收，最終進入食物鏈。農藥殘留對人體健康的危害不容忽視。長期攝入含有農藥殘留的食品，可能導致慢性中毒，影響人體的正常生理功能[2]。例如，有機磷農藥會抑制膽堿酯酶的活性，導致神經系統(tǒng)功能紊亂，表現(xiàn)為頭暈、惡心、嘔吐等癥狀；有機氯農藥具有蓄積性，易在人體脂肪組織中積累，干擾內分泌系統(tǒng)，影響生殖和發(fā)育功能；氨基甲酸酯類農藥則可能引起急性中毒，導致出現(xiàn)呼吸困難、抽搐等癥狀。同時，農藥殘留還會對生態(tài)環(huán)境造成破壞，影響生物多樣性，污染土壤和水體，形成惡性循環(huán)。

2農藥殘留檢測技術

2.1 色譜技術

色譜技術通過利用不同物質在固定相和流動相之間分配系數(shù)差異實現(xiàn)分離，是農藥殘留檢測的核心手段。氣相色譜法（GasChromatography，GC）以氣體為流動相，樣品氣化后在載氣推動下通過色譜柱，基于物質沸點、極性等差異完成分離。該方法適用于易揮發(fā)、熱穩(wěn)定的有機氯、有機磷等農藥檢測，其分離效率高、分析速度快，但對熱不穩(wěn)定物質，通常需要進行衍生化處理以確保檢測效果。高效液相色譜法則以液體為流動相，克服了GC對樣品揮發(fā)性的限制，可檢測極性強、熱穩(wěn)定性差的氨基甲酸酯類農藥。當色譜與質譜聯(lián)用時，如氣相色譜－質譜聯(lián)用法、液相色譜－質譜聯(lián)用法兼具色譜的分離能力與質譜的定性定量優(yōu)勢，能提供化合物結構信息，從而實現(xiàn)對復雜樣品中痕量農藥的精準檢測[3]

2.2 光譜技術

光譜技術基于物質對光的吸收、發(fā)射或散射特性實現(xiàn)檢測。紫外－可見分光光度法依據物質對紫外－可見光的選擇性吸收，建立吸光度與濃度之間的線性關系，常用于具有特定吸收光譜農藥（如有機磷類）的定量分析，但該方法選擇性差，易受干擾，通常需要進行樣品預處理以提高檢測準確性。紅外光譜法利用物質對紅外光的吸收特性鑒定農藥結構，具有快速無損優(yōu)勢，但其靈敏度較低，常與其他技術聯(lián)用以彌補不足。熒光光譜法則利用農藥分子受激發(fā)后發(fā)射熒光的特性，具有高靈敏度、高選擇性，適用于痕量農藥檢測，且與高效液相色譜等技術聯(lián)用后，在實際檢測中可發(fā)揮重要作用[4]。

2.3 免疫分析技術

免疫分析技術基于抗原-抗體特異性結合原理。酶聯(lián)免疫吸附測定法（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay，ELISA）將抗原或抗體固定在固相載體上，通過抗原-抗體反應使酶標記物結合，加入底物顯色，測定吸光度以定量農藥殘留量。該方法操作簡便、成本低、檢測快速，適合大量樣品的初步篩查，但存在交叉反應，其結果需進一步通過儀器分析進行確證。免疫傳感器技術融合免疫分析與傳感器技術，能夠將生物識別信號轉化為電、光等物理化學信號，具備靈敏度高、響應快、可現(xiàn)場檢測等優(yōu)勢，如電化學免疫傳感器可快速檢測果蔬農藥殘留，為現(xiàn)場檢測提供新途徑[5]。

3農藥殘留檢測技術在食品檢測中的應用

3.1果蔬食品中的農藥殘留檢測

果蔬食品種類繁多、基質復雜，因此其農藥殘留檢測需兼顧準確性與高效性。氣相色譜法憑借其高分離效能，在果蔬有機磷、有機氯類農藥殘留檢測中得到了廣泛應用。以菠菜中敵敵畏、樂果等有機磷農藥檢測為例，通過提取、凈化樣品后，利用火焰光度檢測器進行分析，可實現(xiàn)對 0.01mg^.kg^-1 級殘留量的精準測定，檢測回收率在 85%～95% 。液相色譜法則在極性強、熱穩(wěn)定性差的農藥殘留檢測中表現(xiàn)出色。針對果蔬中常見的氨基甲酸酯類農藥，結合柱前衍生化技術采用紫外檢測器檢測，可快速分離并檢測出涕滅威、克百威等多種農藥，檢測限低至 0.005mg^-1kg^-1 。超高效液相色譜－串聯(lián)質譜法的應用進一步提升了檢測能力。其靈敏度高、選擇性強，能同時檢測果蔬中上百種農藥殘留。例如，在蘋果樣品檢測中，該技術可在 15min 內完成120種農藥殘留的定性定量分析，最低定量限達 0.001mg?kg^-1 。此外，免疫分析技術以其快速簡便的特點，在果蔬現(xiàn)場快速篩查中發(fā)揮重要作用。酶聯(lián)免疫吸附測定法通過抗原-抗體特異性結合，可對果蔬中農藥殘留進行半定量檢測。例如，在檢測葡萄中的多菌靈殘留時，利用商品化ELISA試劑盒，可在1h內得出檢測結果，適用于大規(guī)模樣品的初步篩查。多種檢測技術相互補充，為保障果蔬食品安全筑牢防線，確保消費者能夠食用到低風險的果蔬產品。

3.2糧食作物中的農藥殘留檢測

糧食作物是人類的主要食物來源，其農藥殘留的安全性直接關系到人們的身體健康。在糧食作物的農藥殘留檢測中，色譜－質譜聯(lián)用技術發(fā)揮著重要作用。其中，氣相色譜－質譜聯(lián)用法和液相色譜-質譜聯(lián)用法可對糧食作物中的多種農藥殘留進行準確分析，包括有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯類和氨基甲酸酯類等農藥。液相色譜－質譜聯(lián)用法可同時檢測大米中多種農藥殘留，能夠滿足糧食質量安全檢測的要求。此外，光譜技術中的紅外光譜法可用于對糧食作物中農藥殘留的定性分析，為糧食作物的農藥殘留檢測提供了輔助手段。

3.3畜禽產品中的農藥殘留檢測

畜禽產品作為人們蛋白質的重要來源，其農藥殘留問題關乎公眾飲食健康與公共衛(wèi)生安全。在檢測實踐中，多種技術的協(xié)同應用共同構建起嚴密的檢測體系。色譜技術憑借其高分離效率與精準定量能力，在畜禽產品農藥殘留檢測中占據核心地位。氣相色譜法與高效液相色譜法可對畜禽肌肉、內臟等組織中的有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯類農藥進行有效檢測。例如，利用氣相色譜－質譜聯(lián)用法能夠同時測定雞肉中數(shù)十種有機磷農藥殘留，檢測限可達 μg?kg^-1 級別，從而實現(xiàn)對微量污染物的精準識別。高效液相色譜－質譜聯(lián)用法則對極性較強、熱穩(wěn)定性差的氨基甲酸酯類農藥檢測效果顯著，可快速分離復雜基質中的目標物，滿足畜禽產品多樣化農藥殘留檢測需求。以豬肝中農藥殘留檢測為例，高效液相色譜－質譜聯(lián)用法可在短時間內完成多種農藥成分的定性定量分析，為監(jiān)管部門提供準確數(shù)據支持。此外，免疫分析技術以其快速篩查優(yōu)勢，在畜禽產品現(xiàn)場檢測中發(fā)揮重要作用。酶聯(lián)免疫吸附測定法基于抗原-抗體特異性結合原理，操作簡便、成本較低，適合對大量畜禽產品樣本進行初步篩查。例如，在養(yǎng)殖場出欄檢測環(huán)節(jié)，通過ELISA試劑盒可快速判斷豬肉中是否存在有機磷農藥殘留，1～2h 便能得出結果，大幅提升了檢測效率。免疫傳感器技術作為新興手段，將生物識別與傳感技術結合，能夠實現(xiàn)畜禽產品中農藥殘留的實時、現(xiàn)場檢測。熒光光譜法憑借其高靈敏度特性，可對畜禽產品中痕量農藥進行檢測，尤其適用于對氨基甲酸酯類等具有熒光特性農藥的分析。

4農藥殘留檢測技術的優(yōu)化對策

4.1研發(fā)新型檢測技術

針對現(xiàn)有檢測技術的局限性，應加大研發(fā)力度，探索新型農藥殘留檢測技術，進一步提高農藥殘留檢測的效率和準確性。例如，納米技術、生物傳感技術、太赫茲技術等在農藥殘留檢測領域具有廣闊的應用前景。納米材料具有獨特的物理化學性質，可用于構建高靈敏度的傳感器，從而提高檢測的靈敏度和選擇性；生物傳感技術結合了生物識別元件和傳感器技術，能夠實現(xiàn)對農藥殘留的快速、準確檢測；而太赫茲技術具有穿透性強、檢測速度快等優(yōu)點，可用于對食品中農藥殘留的無損檢測。

4.2 簡化樣品前處理流程

簡化樣品前處理流程是提高農藥殘留檢測效率的關鍵。應研究開發(fā)高效、快速、環(huán)保的樣品前處理技術，如QuEChERS方法。QuEChERS方法通過優(yōu)化提取和凈化步驟，減少了有機溶劑的使用量，同時提高了樣品前處理的效率和準確性。此外，還可利用自動化儀器設備實現(xiàn)樣品前處理的自動化，以減少人為操作誤差，提高檢測結果的可靠性。

4.3統(tǒng)一檢測標準和方法

加強農藥殘留檢測標準和方法的制定，建立統(tǒng)一、科學、合理的檢測標準體系。相關部門應加強協(xié)作，整合資源，共同制定國家標準和行業(yè)標準，確保檢測標準和方法的一致性和權威性，提高檢測結果的可比性和可靠性。同時，應及時更新檢測標準，將新型農藥和先進的檢測技術納入標準體系，以提高檢測標準的適應性和有效性，為食品質量安全監(jiān)管提供有力的技術支持。

5結語

農藥殘留檢測技術在食品檢測中具有重要作用，直接關系到食品安全和公眾健康。目前，色譜技術、光譜技術、免疫分析技術等多種農藥殘留檢測技術在食品檢測中得到廣泛應用，這些技術各具特點，適用于不同的應用場景，但也存在一定的局限性。為了提高農藥殘留檢測的效率和準確性，保障食品安全，需要不斷研發(fā)新型檢測技術，簡化樣品前處理流程，并統(tǒng)一檢測標準和方法。未來，隨著科技的不斷進步，農藥殘留檢測技術將朝著更加快速、準確、便捷和智能化的方向發(fā)展，為食品安全監(jiān)管提供更加有力的技術保障。

參考文獻

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[3]張瑤，田雨，呂毅，等.基于熒光高光譜成像技術 的寧夏枸杞菊酯類農藥殘留無損檢測[J/OL].食品研究與 開發(fā)，1-17[2025-05-21].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/12.1231. TS.20250515.1606.002.html.

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