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大米中农药残留的光谱快速检测

2020-01-05刘金凤

科学技术创新 2020年10期
关键词:红外光谱农作物

刘金凤

(哈尔滨市高新技术检测研究院,黑龙江 哈尔滨150000)

在我国的粮食产物中,大米是最为重要也是食用范围最为广泛的农产品之一。因此大米的种植面积也就约占我国粮食总种植面积的五分之一,而大米中也蕴含着人体所需要的大部分营养成分,其中包含:人体所需蛋白质、脂肪、维生素、碳水化合物等等。而大米味道本身具有甘甜性,且性质温和,具有一定的健脾养胃、补气益血,并对五脏有通血脉、止咳止泻等各种功能,可谓是五谷中的翘楚。但是大米在种植的过程中很容易出现不同程度的病虫害,而为了提高其产量,就必须采用各种类型的化学农药。当前我国国内大部分农产品种植户都缺乏对于农药使用的培训,因此在实际的使用过程中也就常常会出现用量过度、错误使用等现象。同时农药的错误使用,不但会造成农作物中农药残留过剩,同时也容易对土地造成一定的污染,让农药残留在土壤中,很难降解,导致之后所种植农产品出现一定的抗药性,对于农作物的种植与生产都产生了很不好的影响。

1 大米作物中所残留的农药

不同地区的水稻种植在农药的利用上也各不相同,因此为了进一步研究出什么样的检测技术可以最大程度上的检测出农药,相关研究人员就必须了解水稻种植过程中都会用到什么类型的农药,从而设定出科学有效的检测方式[1]。

首先根据我国农业种植工作的实际情况出发,病虫害一直是农作物种植生产过程中的一个重要问题,因此农户在进行种植的过程中都会采用杀虫剂来用以保证作物的基本产量。然而这就很容易导致部分杀虫剂残留在大米作物中,而杀虫剂中主要含有拟除虫菊酯、甲基氟膦酸环已酯等。那么如何快速准确的家测出大米种是否含有这些化学物质,就是目前农药检测工作中的核心内容,需要进一步引起技术及种植人员的重视。

其次是杀线虫剂,这种农药所蕴含的化学物质与杀虫剂有很大区别,它主要是含有敌敌畏、甲胺磷等。因此如果在大米中残留这种农药药剂,很容易引起饮食上的安全问题或是健康问题。因而,广大种植及技术人员必须要正确对待这种农药,合理使用检测技术,及时发现出大米作物是否蕴含这种农药的残留,进一步保障民众的饮食安全。

再次就是最为常见的除草剂,这种农药可以在水稻生长的过程中,尽可能减少杂草的出现,全方位为水稻提供优质的营养成分。同时不少农户日常也会使用这种农药去去除一些杂草,解决杂草丛生的问题。而常用到的除草剂有禾大壮、灭草松、精喹禾灵等等,不同的除草剂所存在的效果也各不相同,因此喷洒的时候也要避免与水稻幼苗进行接触,从而避免大米中残留[2]。

最后就是杀菌剂与杀鼠剂,这两种农药主要是对于农作物的日常除菌与除鼠害,然而无论是什么样的农药残留都会对人们的身体健康造成很不利的影响。因而,大米当中是否存在农药的残留已经成为了社会各界群众所重点关注的问题。

2 农药残留检测过程中的问题

2.1 检测技术不到位。日前,对于大米得农药残留检测技术还是停留在传统的检测模式上,这对于检测的效率和质量来说都无法进一步满足社会市场的需要;同时随着一部分转基因大米作物投入市场,对于检测技术与仪器设备的要求也越来越高。然而由于我国使用农药的日程较短,因此对于农药检测工作的起步也较晚、因此部分检测的设备与仪器也都是采用进口,这不但造成了高额的费用,同时也不一定与我国的农药残留问题有很良好的契合度,因而也给农残检测工作打来了不少的困难。

2.2 技术人员水平不够。农药残留检测工作无论是在大米中还是在其他农产品内,都需要由专业的技术型人才进行检测处理,而随着农作物种植的方式越来越多以及转基因农作物的出现,使得对农残检测工作的涉及范围也越来越广,其中不单单包含农药残留的检测,同时还包含了对植物DNA 的检测与提取,这些技术的运用就需要操作人员具有更高的技术基础与专业的理论知识[3]。并且不少农作物中所残留的药物都具有很强的毒害性,因此广大技术人才也要在进行检测的同时具备超高的责任心。然而在目前,我国符合这样的专业性人才并不是很多,也就导致了不少检测结果与实际偏差较大等问题的出现。

2.3 农药残留对照样本体系不完整。在进行农药残留检测的过程中,需要建立完善的对照样本体系来支撑整个检测工作。然而在当前的检测过程中,不少部门的对照样本建立的都不够完善,同时部分检测部门的配合度也不是很高,造成了农残体系工作很大程度上无法正常开展,继而影响了整体的工作效率。

3 农杨残留的光谱快速检测技术的应用

通过对光谱检测工作的开展过程中可以发现,日前研发的重点依旧是如何提高检测技术的应用效率与实际工作水平。这就需要广大技术人员合理结合工作,对技术的应用方式展开更为创新性的研究。

首先是红外光谱的利用,红外光谱还可以分为近红外与中红外,世界上将波长为780~2526nm 的电磁波定义为近红外,这种光谱技术在进行检测的过程中,具备速度快,成本低、无需样品对照等多种优势,在食品、农业、工业、生物医学等多方面都有着很广泛的应用[4]。然而近红外光谱的检测灵敏度较低,对于一些农作物中的痕量级的农药残留检测较为困难,因此依据这一特点,国内外相关专家与学者利用有机溶剂提取出了农作物内的农药残留,并采集富集膜等方式来提升近红外光谱的分析成功率。而中红外光谱通常是指2.5~26μm 的红外波段,这种波段的光谱可以检测到分子中原子的伸缩与变形运动轨道。同时由于分子原子间运动形式都不尽相同,因此在所散发出的信号源也都不一样,而通过分析化合物中的红外光谱就可以得出分子结构的相关结构,从而检测出农药的相关成分。

其次是荧光光谱的使用,这种光谱通常是指冷发光效果。当某一类波长的热射光线照射到常温物质上,就会吸收光能进入一种激发状态,从而以辐射跃迁等形式立即并发出入射光线的波长,同时发光的现象也会跟随入射光的停止而消失,这种射光所具备的性质就是所谓的荧光光谱。荧光光谱主要是通过物质的荧光性等特点来对食品上的相关物质进行一种定量的分析与检查,并也具备选择性高、操作简便、检测速度快等多种优势。

最后是1928 年印度科学家提出的拉曼光谱,这种光谱是光子与分子相互作用后,会出现一些比入射光波的长度或长或短的闪射性光波。根据这些光与物质的特点,可以分析出物质分子中的振动形式,从而对农作物上的物质有一个定量性的分析与研究[5]。

综上所述,农药对于水稻的种植来说是不可缺少的,然而在进行种植的时候也要正确使用农药,并在产物投向市场后,利用合理的光谱检测技术快速检测出大米中农药的残留量。因此探讨对于红外光谱技术结合膜富集技术快速检测大米中中毒死蜱农药残留以及利用荧光光谱技术结合快速前处理方式来检测大米中的三环唑农药残留的可行性,进一步建立出大米中农药残留的光谱检测模式,并全面推广到市场上,保证了检测工作运行的合理性与进步性。然而在目前这项技术任然存在着很多需要攻克的问题,因此也就需要广大专家与学者进最大可能将多种性复杂农药的检测以及快速性方面进一步加强,为之后的检测工作打下良好的基础。

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