Abstract: With the increasing use of pesticides, the problem of pesticide residues in food has gradually become a focus of public attention. Food safety issues are related to people’s physical health and social stability, so it is very important to detect pesticide residues in food. This article deeply explores the key points of pesticide residue detection technology in food testing, elaborates on the importance of pesticide residue detection technology, comprehensively analyzes the key points of sample pretreatment technology, instrumental analysis technology and rapid detection technology, and proposes effective measures to improve pesticide residue detection technology, which provides a useful reference for improving the level of pesticide residue detection and ensuring food safety.
Keywords: food detection; pesticide residue; detection technology; technical points
食品中農藥殘留問題一直以來是全球關注的熱點問題。農藥在農業生產中的廣泛應用,使得農藥殘留有可能進入食品鏈,危害消費者的健康[1]。為了保障食品安全,確保公眾免受農藥污染的影響,對食品中的農藥殘留進行準確檢測至關重要。隨著科技的進步,農藥殘留檢測技術不斷發展,出現了多種先進的分析技術。本文將重點分析當前食品檢測中農藥殘留檢測技術的要點,為提升農藥殘留檢測水平提供有益參考。
1 食品檢測中農藥殘留檢測技術的重要性
1.1 保障消費者健康
食品直接進入人體消化系統,若其中含有超標的農藥殘留,可能在人體內積累并引發各種健康問題。例如,有機磷農藥殘留可能抑制人體膽堿酯酶活性,導致神經功能紊亂,出現頭暈、乏力、惡心等中毒癥狀。長期攝入含農藥殘留的食品,還可能增加患癌癥、內分泌失調等慢性疾病的風險。通過精準的農藥殘留檢測技術,能夠有效篩選出農藥殘留超標的食品,阻止其流入市場,從源頭上保障消費者的身體健康。
1.2 維護食品行業穩定發展
食品行業的健康發展依賴于消費者的信任。一旦發生食品安全事件,尤其是因農藥殘留問題導致的食品安全事故,不僅會對涉事企業造成毀滅性打擊,還會影響整個食品行業的聲譽和市場信心。準確的農藥殘留檢測技術能夠確保市場上流通的食品符合質量安全標準,增強消費者對食品行業的信任,促進食品行業的穩定、可持續發展[2]。
1.3 確保出口食品符合國際標準
在全球化背景下,食品國際貿易日益頻繁。各國對進口食品的農藥殘留標準制定得越來越嚴格,農藥殘留檢測已成為食品國際貿易中的重要技術壁壘。若出口食品的農藥殘留檢測不達標,將面臨退貨、銷毀等風險,嚴重影響國家的對外貿易。因此,采用先進、準確的農藥殘留檢測技術,確保出口食品符合國際標準,對于促進我國食品行業的國際化發展具有重要意義。
2 食品檢測中農藥殘留檢測技術要點分析
2.1 樣品前處理技術要點
2.1.1 提取技術
提取技術的關鍵在于選擇合適的提取溶劑和方法,以盡可能完全地將食品中的農藥殘留轉移到提取液中[3]。常用的提取溶劑有乙腈、丙酮、正己烷等。對于極性較強的農藥,乙腈是一種良好的提取溶劑。乙腈具有較強的極性,能夠與極性農藥分子形成氫鍵等相互作用,將其從食品基質中有效提取出來。提取方法包括振蕩提取、超聲提取、索氏提取等。振蕩提取操作簡單,通過機械振蕩使樣品與提取溶劑充分接觸,實現農藥殘留的轉移,但提取效率相對較低。超聲提取則利用超聲波的空化作用,加速農藥從樣品基質向溶劑中的擴散,可顯著提高提取效率,縮短提取時間。索氏提取雖然提取效果好,但操作較為煩瑣,耗時長,溶劑用量大。在實際應用中,需根據樣品類型、農藥種類和檢測要求選擇合適的提取溶劑和方法。
2.1.2 凈化技術
凈化的目的是去除提取液中的雜質,避免其對后續檢測產生干擾,提高檢測的準確性。常見的凈化方法有固相萃取、凝膠滲透色譜等。固相萃取是利用固體吸附劑對不同物質的吸附能力差異,將農藥殘留與雜質分離。例如,使用 C18 固相萃取柱,對于非極性或弱極性的農藥具有良好的保留能力,而雜質則被洗脫去除。在操作過程中,要注意選擇合適的洗脫溶劑和洗脫條件,確保農藥殘留能夠被完全洗脫且不發生損失。凝膠滲透色譜則是根據分子大小進行分離,大分子雜質先流出,小分子的農藥殘留后流出,從而實現凈化。該方法適用于去除食品提取液中的蛋白質、多糖等大分子雜質。在使用凝膠滲透色譜凈化時,需準確控制洗脫流速和收集時間,以保證凈化效果。
2.1.3 濃縮技術
濃縮是為了提高提取液中農藥殘留的濃度,使其達到儀器檢測的靈敏度范圍。常用的濃縮方法有旋轉蒸發、氮吹濃縮等。旋轉蒸發利用減壓蒸餾的原理,在較低溫度下將提取溶劑蒸發去除,實現樣品濃縮。操作時要注意控制旋轉速度、水浴溫度和真空度,避免農藥殘留因溫度過高或蒸發過快而損失。氮吹濃縮則是通過向提取液中通入氮氣,將溶劑吹干,使農藥殘留得以濃縮。該方法操作簡單,適用于小體積樣品的濃縮,但要注意氮氣流量的控制,防止樣品濺出。
2.2 儀器分析技術要點
2.2.1 氣相色譜技術
氣相色譜技術是利用不同物質在氣相和固定相之間的分配系數差異進行分離分析。其適用于分析易揮發、熱穩定性好的農藥殘留。在使用氣相色譜儀時,要選擇合適的色譜柱。例如,對于非極性農藥,可選用非極性的 OV-1701 色譜柱,其固定相為甲基聚硅氧烷,能夠與非極性農藥分子產生較弱的相互作用,實現良好的分離效果。對于極性農藥,則需選用極性的 HP-5MS 色譜柱等。同時,要準確控制柱溫、載氣流量等參數。柱溫影響農藥的分離度和分析時間,一般采用程序升溫的方式,初始溫度較低,使低沸點農藥先分離,然后逐漸升高溫度,使高沸點農藥依次流出。載氣流量要根據色譜柱內徑和樣品性質進行優化,以保證最佳的分離效果和分析速度。
2.2.2 液相色譜技術
液相色譜技術適用于分析熱不穩定、不易揮發的農藥殘留。其利用不同物質在流動相和固定相之間的分配系數或吸附能力差異進行分離[4]。在液相色譜分析中,流動相的選擇至關重要。例如,對于反相液相色譜,常用甲醇- 水或乙腈- 水作為流動相,通過調整兩者的比例來優化分離效果。固定相則有C18 、 ΔC8 等多種類型,可根據農藥的性質進行選擇。同時,要控制好流速、柱溫等參數。流速影響分析時間和分離度,一般在 0.5~1.5mL?min-1 調整。柱溫可提高分離效率,改善峰形,通常控制在 25~40°C 。
2.2.3 色譜- 質譜聯用技術
色譜 - 質譜聯用技術結合了色譜的分離能力和質譜的定性定量能力,能夠更準確鑒定和測定農藥殘留。在氣相色譜 - 質譜聯用技術中,質譜儀作為檢測器,能夠提供農藥分子的質譜圖,通過與標準譜庫比對,可確定農藥的種類。同時,根據質譜峰的強度進行定量分析。在使用過程中,要注意質譜條件的優化,如離子源溫度、電子轟擊能量等,以獲得良好的質譜圖。對于液相色譜- 質譜聯用技術,由于液相色譜的流動相可能對質譜檢測產生影響,需要采用合適的接口技術,如電噴霧離子化或大氣壓化學離子化。在分析過程中,要優化離子化參數,如噴霧電壓、干燥氣溫度和流量等,以提高檢測的靈敏度和選擇性。
2.3 快速檢測技術要點
2.3.1 免疫分析技術
免疫分析技術基于抗原 - 抗體特異性結合的原理,具有靈敏度高、特異性強、操作簡便等優點。常見的免疫分析方法有酶聯免疫吸附測定等。酶聯免疫吸附測定的關鍵是制備高質量的抗體和抗原,抗體的特異性和親和力直接影響檢測結果的準確性。同時,要優化檢測條件,如包被抗原或抗體的濃度、孵育時間和溫度、酶標二抗的濃度等。例如,在使用酶聯免疫吸附測定試劑盒檢測水果中的敵敵畏農藥殘留時,將敵敵畏抗原包被在微孔板上,加入樣品和酶標抗體,經過孵育、洗滌等步驟,通過檢測酶促反應的顏色變化來確定敵敵畏的含量。該方法能夠在短時間內對大量樣品進行快速篩查,適用于現場檢測和大規模樣品初篩。
2.3.2 酶抑制法
酶抑制法利用農藥對某些酶的活性具有抑制作用的原理進行檢測。例如,有機磷和氨基甲酸酯類農藥能夠抑制乙酰膽堿酯酶的活性。在檢測過程中,將含有乙酰膽堿酯酶的試劑與樣品提取液混合,若樣品中含有此類農藥,酶的活性受到抑制,導致酶催化底物水解產生的顏色變化或電化學信號變化減弱,通過檢測這種變化來判斷農藥殘留的存在及含量。在實際應用中,要注意酶的活性保存和反應條件的控制。酶的活性易受溫度、pH 值等因素影響,因此需在適宜的條件下進行檢測。例如,使用便攜式酶抑制法農藥殘留檢測儀,可在農貿市場等場所快速檢測蔬菜中的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留,操作簡單,檢測速度快,能夠及時發現農藥殘留超標的蔬菜,保障消費者的食品安全。
2.3.3 生物傳感器技術
生物傳感器技術是將生物識別元件與物理或化學換能器相結合,用于檢測農藥殘留[5]。例如,基于分子印跡技術的生物傳感器,通過在傳感器表面制備對特定農藥具有特異性識別能力的分子印跡聚合物,當樣品中的農藥分子與分子印跡聚合物結合時,會引起傳感器物理或化學信號的變化,如電流、電位、光學信號等,通過檢測這些信號變化來實現農藥殘留的檢測。生物傳感器技術具有響應速度快、靈敏度高、可在線檢測等優點。然而,在實際應用中仍需提升生物識別元件的穩定性、使用壽命,以及傳感器的選擇性和抗干擾能力。
3 提高食品中農藥殘留檢測技術的措施
3.1 從實踐中,不斷加強相關的檢測力度
增加對食品檢測機構的投入,購置先進的檢測設備,如高分辨率質譜儀、超高效液相色譜儀等,提升檢測機構的硬件水平。加強檢測人員的專業培訓,定期組織技術交流和培訓活動,邀請行業專家進行授課,使檢測人員及時掌握最新的檢測技術和方法,提高檢測人員的專業素養和操作技能。建立常態化的食品抽檢機制,擴大抽檢范圍,增加抽檢頻次,不僅要對大型超市、農貿市場的食品進行抽檢,還要關注小作坊、農村集市等場所的食品質量安全,確保市場上各類食品都能得到有效檢測,及時發現農藥殘留超標問題。
3.2 從技術上,不斷融入相關的科技手段
利用大數據技術對大量的農藥殘留檢測數據進行分析,挖掘數據背后的規律,如不同地區、不同季節食品中農藥殘留的分布特點,為農藥殘留檢測工作提供決策依據。借助人工智能技術,開發智能化的檢測設備和數據分析軟件,實現檢測過程的自動化和檢測結果的智能化分析,提高檢測效率和準確性。例如,通過建立基于深度學習的農藥殘留檢測模型,能夠對復雜的食品樣品光譜數據進行快速分析,準確識別農藥殘留種類和含量。
4 結語
食品中的農藥殘留問題不僅影響消費者的健康,也制約著農業的可持續發展。加強農藥殘留檢測技術的研究和應用,已成為保障食品安全的重要舉措。未來,隨著技術的不斷進步,食品中農藥殘留的檢測將更加高效、準確,為公眾健康和社會穩定提供更加堅實的保障。
參考文獻
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