食品中农药残留检测方法概览

2024-08-07 17:05:32 阅读量:66

农药残留与食品安全紧密相关,是食品检测的关键项目。当下,食品中农药残留的检测手段丰富多样,除了常见的色谱质谱联用技术,还涵盖波谱、毛细管电泳、免疫分析、酶抑制法等多种检测方式。

农药残留,指的是农药使用后在一定时期内未被分解而残留在生物体、收获物、土壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物以及杂质的总和。

施用于作物的农药,部分附着于作物,部分散落在土壤、大气和水等环境中,环境中残留的部分农药又会被植物吸收。残留农药可直接通过植物果实或水、大气进入人、畜体内,或经环境、食物链最终传递给人、畜。农残剥离器能够降解水果蔬菜表面的农药残留。


1. 波谱法

此方法依据有机磷农药中的某些官能团或水解、还原产物与特殊显色剂在特定条件下进行氧化、磺酸化、酯化、络合等化学反应,产生特定波长的颜色反应,从而实现定性或定量(限量)测定。

2. 色谱法

薄层色谱法(TLC):这是一种成熟且应用广泛的微量快速检测方法,在农药残留测定技术中独具作用,既是重要的分离手段,也是定性、定量的分析方法。检测时通常先用合适的溶剂提取有机磷农药,经纯化浓缩后,在薄层硅胶板上分离展开,显色后与标准的有机磷农药比较 Rf 值进行定性测定,或用仪器进行定量测定。

气相色谱法(GC):该方法是将提取、纯化、浓缩后的有机磷农药注入气相色谱柱,程序化升温汽化后,不同的有机磷农药在固相中分离,经不同的检测器检测扫描绘出气相色谱图,通过保留时间定性,通过峰或峰面积与标准曲线对照定量。其一次可同时测定多组份,简便快捷,灵敏度高,准确性佳,而色谱条件的最佳设定是关键。

高效液相色谱法(HPLC):在农药残留分析中的应用日益广泛,原因在于能适合分析沸点高、不易汽化、热不稳定和强极性的农药及其代谢产物;且能与柱前提取、纯化及柱后荧光衍生化反应和质谱等联用,易实现分析自动化;同时一些新型检测器的出现一定程度上提高了检测灵敏度。与气相色谱法相比,分离效能好、灵敏度高、检测速度快且应用面广。

3. 色谱-质谱联用法

色谱-质谱联用技术将色谱法的高分离能力和质谱法的高鉴别能力相结合,能在多种残留物共存时进行定性定量分析,特别适用于多残留分析。GC-MS 是目前应用较成熟且广泛的色质联用技术,兼具气相色谱的高分离性能和质谱准确鉴定化合物结构的特点,可达成同时定性、定量检测的目的,多用于农药代谢物、降解物的检测和多残留检测。LC-MS-MS 是近年来迅速发展的色谱质谱联用检测技术,已广泛用于农产品中农残检测。

4. 毛细管电泳

过去农药多采用 HPLC 和 GC 的方法测定,如今可用 CE 分离测定。分离模式主要为 CZE 和毛细管胶束电动色谱(MEKC)。毛细管电泳已用于奶、啤酒、谷物、水果、蔬菜和猪肉等食品中的农药残留测定。

5. 免疫分析技术

免疫分析技术在农药残留检测中的应用包括放射免疫分析和酶免疫分析,当前酶免疫分析技术特别是酶联免疫分析在农药残留检测中的应用研究在国外十分活跃,应用也逐渐普遍。ELISA 基于抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应,检测水平可达 ng 甚至 pg 级。广泛应用于食品中有机磷农药、有机氯农药、除草剂、氨基甲酸酯类农药、兽药残留(如氯霉素)、真菌毒素等的分析检测。不过,作为快速筛选方法,EKSIA 法在分析复杂基体样品时,因基体干扰和交联反应等,常存在假阳性问题。所以若要对样品定量和确证,还需其他分析方法。

6. 酶抑制法

酶抑制法是对部分农药残留进行快速检测研究较多且相对成熟的技术。酶抑制法测定农药残留常用乙酰胆碱酯酶,其对有机磷农药敏感,测定灵敏度高、选择性强,但价格昂贵,且部分农药对其抑制不明显,需附加氧化助剂或预处理以提高检测灵敏度。于是有人研究用丁酰胆碱酯酶及动植物酯酶替代乙酰胆碱酯酶。于基成等通过大量植物筛选,初步获得活性较高的植物酶源,并利用酶抑制法快速检测了蔬菜中敌百虫、对硫磷等有机磷农药残留。

7. 生物传感器

应用固定化 AChE 的薄膜和 pH 电极组装的生物传感器可测定有机磷和氨基甲酸酯类农药残留。目前,生物传感器法的研制与应用是农药残留检测技术的研究热点,在测定方法多样化、提高测量灵敏度、缩短响应时间、提高仪器自动化程度以及适应现场检测能力等方面已取得显著进展。用于农药残留检测的生物传感器所使用的生物物质主要有酶、全细胞、细胞器、受体或抗体等,相应有酶传感器、全细胞传感器和免疫传感器等,尤其是免疫传感器的应用可大幅提高检测灵敏度并大幅缩短检测时间。而生物传感器与光纤技术结合的产物——光导纤维传感器,在快速检测和在线检测中具有广阔应用前景。

8. 活体检测法

活体检测法是利用活体生物进行生物测定的技术。比如农药与细菌作用后会影响细菌的发光强度,借此检测农药残留量。但该法仅对少数农药有反应,无法辨别残留种类,准确性较低。敏感家蝇检测方法则是用样品喂食家蝇,依据家蝇的死亡率测定农药残留量。此技术方法直接、过程简单、容易掌握,无需复杂仪器用户便可自行检测,缺点是检测时间长,定性粗糙准确性低,只对少数农药有效,而且由于其他生物对不同农药的毒性反应与人畜可能不同,从而影响对农药残留量的判断。