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一种蔬菜中农药残留快速检测方法的 分析与评价

2022-07-18

现代食品 2022年11期
关键词:比色法分光色谱法

◎ 杜 平

(1.陕西省果蔬及加工产品质量检验检测中心,陕西 眉县 722301;2.眉县食品药品安全检验检测中心,陕西 眉县 722301)

近年来,蔬菜中农药残留超标问题已成为人们生活中关心的热点话题,引起了政府、公众和新闻媒介的高度关注[1]。目前,我国比较常见的农药残留检测方法主要有气相色谱、液相色谱、气相色谱-质谱联用以及液相色谱-质谱联用等检测方法。这些检测方法均需使用高端设备,且仪器设备操作人员必须为专业的检验人员,需要经授权持证上岗。同时,仪器设备的后期维护和保养成本也较高。速测卡法能在较短的时间内快速、准确地检测蔬菜中的农药残留含量[2]。本文综合评价了蔬菜中农药残留快速检测技术——速测卡法的灵敏度、特异性、准确度。

1 材料与方法

1.1 实验样品

从大型农贸市场、超市和散户菜地随机抽取8类21种蔬菜,共75个样品,蔬菜样品种类及名称见表1。

表1 蔬菜样品种类及名称表

1.2 仪器与试剂

WT-R01农药残留速测仪,深圳市安鑫宝科技发展有限公司;HED-NC06农残快速检测仪,山东霍尔德电子科技有限公司;Trace 1300气相色谱仪,配备FPD检测器,赛默飞世尔科技公司;Ultimate 3000液相色谱仪,配备FLD检测器,赛默飞世尔科技公司。

甲醇,色谱纯;乙腈、丙酮、二氯甲烷,均为分析纯;标准品有敌敌畏、灭多威、敌百虫、氧化乐果、对硫磷、甲胺磷、乐果,均购自农业农村部环境保护科研监测所;标准溶液的配制:用磷酸盐缓冲溶液(pH=7.5)配制成0.1~3.0 mg·kg-1不同浓度的标准系列溶液。

1.3 实验方法

1.3.1 速测卡法与分光光度比色法灵敏度与特异性比较

(1)样品的制备。根据蔬菜样品,准备50份待检样品,20份阴性样品,30份阳性样品。根据各农药的检出限值,分别对这30份阳性样品进行加标,具体加标情况为:0.1 mg·kg-15份、0.2 mg·kg-15份、0.8 mg·kg-15 份、1.0 mg·kg-15 份 2.0 mg·kg-15 份 和3.0 mg·kg-15份,组成阳性样品。

(2)速测卡法。①去除蔬菜表面的污垢,取5.0 g、1 cm大小的样品放入50 mL烧杯中,之后向烧杯中加入5.0 mL缓冲液,均匀摇晃50次后静置2 min。②取出速测卡,撕去表面薄膜,将静置后的溶液滴入白色药片,2~3滴即可。放入37 ℃恒温培养箱静置,10 min后取出,保持药片表面湿润。③对折速测卡,显色完成后,打开速测仪,将红白药片叠合,观察,白药片颜色不变为强阳性、白药片浅蓝色为弱阳性,白药片天蓝色为阴性,每组设有一个空白实验。

(3)分光光度比色法。①清除蔬菜样品表面的泥土,剪成1 cm×1 cm左右大小碎片,称取1 g样品放入小烧杯中,加入5.0 mL缓冲液,振荡2 min,倒出提取液,静置3 min,备用。②对照溶液测试,于试管中先加入2.5 mL缓冲液,再加入0.1 mL酶液、0.1 mL显色剂,摇匀后于37 ℃放置15 min以上。加入0.1 mL底物摇匀,此时检液开始显色反应,应立即放入比色皿中,使用分光光度计在412 nm波长下测定吸光度,记录反应3 min吸光度的变化值ΔA0。③样品的测定,在试管中加入2.5 mL样品提取液,其他操作与对照测定相同,记录反应3 min吸光度的变化值ΔAt。利用如下公式计算:

式中:ΔA0为空白溶液吸光度;ΔAt为样品溶液吸光度;当结果大于50%时,为阳性,样品中含有残留农药;当结果小于50%时,为阴性,样品中不含有残留农药。

1.3.2 速测卡法准确性验证

按照速测卡法检测后,采用气相色谱法与液相色谱法分别对以下参数进行验证。将不得使用的甲胺磷、久效磷等和限制使用的特丁硫磷、涕灭威等共11个农药作为检测项目,有机磷使用气相色谱法进行验证,氨基甲酸酯类使用液相色谱法进行验证。

(1)依据NY/T 761—2008标准[3]。抽取1 kg蔬菜样品选取可食部匀浆处理后备用。

(2)气相色谱仪检测。取样品25.0 g,将其与50.0 mL乙腈共同放入离心管中,匀浆2 min后,过滤,将滤液置入100 mL离心管中,并向其中加入7 g NaCl,摇匀,静置1 h左右。吸取10.00 mL乙腈提取液,氮吹浓缩。丙酮定容至5 mL,涡旋混匀后,过膜上机。依据NY/T 761—2008标准[3]第一部分方法二中仪器色谱条件,采用高效气相-FPD检测,外标法定量。

(3)液相色谱仪检测。取样品25.0 g,将其与5~7 g Nacl、50.0 mL乙腈共同置于离心管中,涡旋混匀后,高速匀浆2 min,静置30 min,离心,使乙腈和水分层。取10.0 mL乙腈层于比色管中80 ℃水浴氮吹蒸至近干,用10 mL二氯甲烷∶甲醇(99∶1)溶液分3次洗涤比色管。采用固相萃取法,将液体转移至活化后的固相萃取氨基柱,将滤出液体收集,氮吹至近干后加入1.0 mL甲醇涡旋后过膜上机。依据NY/T 761—2008标准[3]第三部分中仪器色谱条件,采用高效液相-荧光检测,外标法定量。

2 结果与分析

2.1 速测卡法与分光光度比色法检验结果分析

通过两种快速检测方法(速测卡法与分光光度比色法)对同一批样品进行检测比较,得出检验结果,如表2所示。两种方法的检测结果与已知检验结果进行对比,相符合的有41个,不符合的9个,其中速测卡法3个,分光光度比色法6个。

表2 速测卡法与分光光度比色法检测蔬菜中残留农药结果表

由上述检验结果计算可知,速测卡法的灵敏度为96.7%,特异性为90%。分光光度比色法的灵敏度为86.7%,特异性为90%。两种检测方法对样品的特异性都稳定,但速测卡法的灵敏度要比分光光度比色法高一些。两种检测方法的比较如下。①取样代表性。分光光度法取1 g,速测卡取5 g,在样品取样量上,速测卡取样要比分光光度比色法更具有代表性。②测定时样品液的浓度。速测卡是直接加入提取液进行检测,分光光度法是将样品加入缓冲液中,样品溶液浓度稀释了5倍。③样品色素对结果干扰。分光光度比色法对样品液要求必须澄清且尽量避免颜色的干扰,减少样品中色素。但速测卡法对样品中叶绿素的要求不高,适合各种蔬菜的检测。④可操作性。速测卡法通过样品溶液提取-培养-检验结果肉眼即可判断,实验过程简单、可操作性强。而分光光度比色法对实验过程时间的把控有严格要求,必须确保样品与空白对照放置的时间相同,实验结果才真实可靠并具有一定的可比性。待测样品加入底物以及测定都要迅速,实验过程复杂,且对操作人员有一定的要求。综上所述,速测卡法在样品代表性、检验结果的准确度、实验过程的可操作性都要比分光光度比色法更具有适用性、实用性。

2.2 速测卡法准确性验证

通过对21种蔬菜、75个样品进行检测发现,其中速测卡与色谱法(气相和液相)检测结果均为合格的农产品样本有63个,均为不合格的农产品样本为4个,还有8个样品两种检测方法获得结果存在冲突。这8个样品中,速测卡检测合格而色谱法检测不合格的农产品样本有3个,速测卡检测不合格而色谱法检测合格的农产品样本有5个,如表3所示。

表3 速测卡与色谱法检测结果的比较表

表3结果表明,经气相、液相色谱仪定性定量检测比较后得出在68个样品中,假阴性率为4.4%,假阳性率为7.4%,相对准确度为88.2%。速测卡法能够基本满足国家标准对有机磷和氨基甲酸酯类农残快速检测方法的要求。样品农药残留量浓度在1 mg·kg-1以上,检测都呈阳性。

3 结论

(1)两种方法(速测卡法和分光光度比色法)检测原理相同。经过对两种快速检测方法的灵敏度和特异性比较,得出速测卡法的灵敏度、准确度较高,特异性稳定。

(2)速测卡法对葱、姜、蒜及西红柿等蔬菜有假阳性反应。主要是因为这类蔬菜的汁液中有能够破坏或者抑制胆碱酯酶的物质。检测这类蔬菜时可将取整株浸泡后的液体作为检测样本,避免蔬菜的汁液影响检测效果。

(3)参照食品中农药最大残留限量标准GB 2763—2021[4],农药残留限量为0.01~0.5 mg·kg-1,速测卡法检出呈阳性的灵敏度约为0.1 mg·kg-1。

(4)速测卡法具有操作简单、便于携带、准确快速、成本低等优点,可以有效检测农药残留是否超标,预防食材中毒事件发生。随着社会经济以及人们生活水平的不断提高,健康对于人们的重要性已经日益凸显,人们对于农产品中农药残留的限量承受能力也在不断降低,对农药残留检测要求越来越高[5]。因此,农药残留检测开始向着质量更高、速度更快、方法更精确、灵敏度更高的方向发展。速测卡法能够快速、准确地分析检测出有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留总量。未来,随着科学技术日新月异的发展,随着各学科的不断融合与发展,农产品农药残留检测技术将更加成熟、高效。

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