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食品检测中农药残留检测技术的探讨

2022-05-30杨静

食品安全导刊·中旬刊 2022年8期
关键词:食品检测农药残留检测技术

摘 要:本文对农药残留的危害性和检测对象进行分析,讨论了气相色谱检测技术、电化学分析技术、波谱解析技术、酶抑制检测技术、酶免疫检测技术、胶体金检测技术和纳米生物检测技术的应用要点,通过研究农药残留检测技术的发展趋势,积累检测技术的应用经验,提高农药残留检测结果的准确性。

关键词:食品检测;农药残留;检测技术

Discussion on the Detection Technology of Pesticide Residues in Food Detection

YANG Jing

(Comprehensive Administrative Law Enforcement Brigade for Market Supervision, Dongsheng District, Ordos City, Inner Mongolia, Ordos 017000, China)

Abstract: In this paper, the harmfulness and detection objects of pesticide residues are analyzed, and the application points of gas chromatography detection technology, electrochemical analysis technology, spectrum analysis technology, enzyme inhibition detection technology, enzyme immunoassay technology, colloidal gold detection technology and nano biological detection technology are discussed. Through studying the development trend of pesticide residue detection technology, the application experience of detection technology is accumulated, and the accuracy of pesticide residue detection results is improved.

Keywords: food testing; pesticide residues; detection technology

在农作物种植过程中,为预防病虫害和杂草侵扰,会选择喷洒农药的方式进行处理。使用农药量过多,会导致农产品中农药残留含量升高,若农产品中农药残留含量超标,易引发食品质量安全问题。基于此,需采取恰当的农药残留检测技术测定食品中的农药残留量,合格后才允许其在市场中流通,以减少食品安全问题,保护人们的身体健康。

1 农药残留的危害性

农药残留问题会对人体将康造成严重的危害,其危害性体现在以下几方面。①农药残留成分会经呼吸道、消化道、皮肤等途径进入人体,对人体的正常新陈代谢和身体机能带来一定影响,甚至会影响到人体器官的基本功能,增加致癌风险。②进入人体中的农药残留成分,人体无法通过新陈代谢排出体外,这类物质会在人体积累,待残留成分含量达到临界点,人体会表现出不良反应,严重时会威胁人体的生命安全。

2 农药残留检测的主要对象

2.1 有机磷

在多数农作物发芽和生长的过程中,磷元素属于重要的营养元素。因此,农作物发芽生长阶段使用的农药中包含丰富的磷元素,以刺激农作物生长,提高农作物的单位产量。在富集作用下,有机磷会富集在农作物中,在超出某一上限标准后,会对人体造成巨大危害,伤害人们的脑组织、器官、免疫系统等,引起中毒和身体机能紊乱等问题,影响人们的身体健康。

2.2 有机氯

农作物在生长过程中,会面临各类病虫害的威胁,如地老虎、蚜虫、粉锈病等,为降低病虫害的影响,种植者会使用含有机氯的农药进行施撒。氯元素具有慢性毒性,在含量超出安全范围后会给人体带来严重影响,如四肢无力、头痛、腹痛等,严重时还会威胁人们的生命健康。即使是轻微的氯中毒,也会造成严重贫血、身体酸软无力等症状,属于危害性较大的化学物质,也是农药残留检测工作中需重点关注的内容。

3 农药残留检测技术应用要点

3.1 气相色谱检测技术

气相色谱检测技术是农药残留检测活动中的常用方法,其检测原理为样品在汽化处理后,随着惰性气体(流动相)带入到色谱柱中,色谱柱中含有液体相或固体相,由于样品中不同组分的沸点、极性或吸附性能存在差异,不同组分在气相带动下进行多次分配、吸附/解吸附后,载气中浓度较大的组分会先流出色谱柱,固相中分配浓度大的组分后流出,组分流出色谱柱后会进入检测仪,最终根据气相色谱图来确定样品中的农药残留种类和具体含量。在该检测技术的应用中,需注意以下几点。①农药残留检测的目的明确,根据国标规范可确定需检测的项目,并根据样品状态和检测项目在前期做好样品萃取处理,以提高处理结果的准确性与合理性。②实验中可将气相色谱仪与其他设备联用,从而提高检测结果的准确性与可靠性,这也需要在前期做好设备调试工作,减少不确定因素带来的负面影响。该技术在应用中具有检测灵敏度高、应用范围广等优点,在很多检测领域都有着良好的应用。

3.2 电化学分析技术

电化学分析技术的检测原理是在电化学电池环境中,不同元素发生的电化学反应存在一定差异,对这些信号进行采集与整理,在介电转化后测定某介电物质的化学浓度,从而确定样品中的农药残留种类和具体含量。在该检测技术的应用中,需注意以下几点。①目前,电化学分析技术发展出许多分支,如电位化学分析法、极谱快速扫描分析法等,不同分析法的适用范围存在一定差异,因此需在前期做好样品预处理和基础资料整理,从而筛选出最合适的检测技术,加快检测活动的開展进度。②在样品中物质种类较多、浓度较高时,易影响到检测结果的准确性,因此需结合实际情况做好样品稀释处理,降低干扰因素带来的影响,从而提高检测结果的可靠性。电化学分析技术适用范围广,具有灵敏度高、稳定性强等优点,是目前常用的检测方法。

3.3 波谱解析技术

此方法的检测原理是残留农药在食品中会形成特征官能团,特定条件下会发生化学反应,形成具有独特波长的颜色反馈信号,以物质与光相互作用为条件,建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系,对这些信号进行解析,了解物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构,确定样品中的农药残留种类。最后利用定量分析方法,确定样品中的农药残留具体含量。在该检测技术的应用中,需注意以下几点。①目前,波谱解析技术发展出许多分支,如红外光谱法(主要用于检测食品中敌敌畏、甲拌磷等农药)、分光光度法(主要用于检测食品中马拉硫磷、对硫磷等农药)等,不同分析法的适用范围存在一定差异,需根据已有的相关资料筛选出最合适的检测技术,便于后续检测活动的快速推进。②检测技术在应用中会用到灵敏度较高的检测仪器,因此需在检测前做好仪器调试工作,同时做好实验数据记录工作,为后续工作的展开奠定基础,此技术在使用中具有所需样品数量少、检测速度快等优势,目前已在许多领域中得到推广。

3.4 酶抑制检测技术

酶抑制检测技术的检测原理是酶活性易受到酶抑制剂的影响,表现出细胞活力下降或丧失的情况,基于此原理对样品进行定性定量分析,可得到准确的数据分析结果。在检测技术的具体应用中,会通过以下两种方式进行检测。①试纸检测法。将待测样品与酶抑制剂添加到同一张检测试纸上,根据测试纸显像情况判断样品中是否存在农药残留。此方法在具体应用中具有操作简便、检测速度快、检测结果直观性强等优势,适用于现场抽检样品时的快速检定。②比色检测法。此方法的应用基础是酶抑制剂会与农药残留物形成有色化合物,对显色后的溶液颜色进行对比分析,从而得到准确的农药残留检测结果。该方法在应用中具有灵敏度高、稳定性强、检测效率高等优势,可作为初期快速检定方法使用。

3.5 酶免疫检测技术

酶免疫检测技术的工作原理为充分利用抗原和抗体之间的特异性结合反应对既定的检测目标展开系统分析,从而得到农药残留种类和具体含量。相较于抗体检测技术和抗原检测技术,酶免疫检测技术在检测时的主要对象为辅酶(抗体与抗原检测技术的目标对象为酶),在使用中具有检测成本低、检测结果准确性高、能够同步进行多组实验等优势。但该技术在使用中也存在一些不足。①需根据实际情况严格选择试剂,试剂的匹配度直接影响到实验结果的可靠性。②在检测活动中若遇到类似结构的化合物,在检测过程中易出现交叉反应或“假阳性”情况,进而影响检测结果的可靠性。因此,现阶段酶免疫技术多用于单物质检测,多物质检测活动中的应用频率较低。

3.6 胶体金检测技术

胶体金检测技术的工作原理是将鞣酸、枸橼酸钠、白磷和抗坏血酸等还原剂添加到样品中,氯金酸会逐步聚合成一定体积的“金粒”,此时借助静电作用可顺利维持“金粒”的胶体形态,从而形成携带负电的疏水胶溶液。针对食品农药残留检测活动,一般会使用胶体金免疫测试纸进行检测,操作中将待测样品添加到检测试纸上,测试纸经过了特殊处理,会与待测物质发生特异反应,而氯金酸会在反应中逐渐形成“金粒”,从而判断样品中是否存在农药残留。此方法在具体应用中具有操作简便、检测速度快、检测结果直观性强等优势,多使用在现场抽检样品快速检测活动中[1]。

3.7 纳米生物检测技术

纳米生物检测技术作为近些年不断发展的新检测技术,目前已衍生出纳米金粒子检测技术、量子点检测技术、多壁碳纳米管检测技术等分支。以纳米金粒子检测技术为例,该检测技术的应用原理为用于检测的粒子一般会使用包覆剂进行处理,处理后的粒子会携带负电荷,而农药残留物质多数都携带正电荷,在静电吸附作用下,两种粒子会结合在一起,此时农药残留中的部分基团会替代金粒子表面的包覆剂,从而形成相应的吸附环境,使纳米金粒子不断团聚,此时其外观颜色也会出现较明显的变化,即农药残留量越多,纳米金粒子的团聚现象越明显,外观颜色变化也越明显。该方法在具体应用中具有操作便捷、检测效率高、检测结果直观性强等优势,已在多个领域中得到了推广[2]。

4 农药残留检测技术的发展趋势

4.1 绿色化

在农药残留检测技术的未来发展过程中,会沿着绿色化方向不断发展,具体的发展方向如下。①检测试剂的绿色化发展,目前使用的许多检测试剂无法重复利用,除带来资源浪费问题外,也会增加废弃料处理成本支出。因此,在未来发展中,检测试剂的循环性也会不断提升,从而降低资源损耗量和环境污染威胁[3]。②检测设备的绿色化发展,未来发展中检测设备制作过程的绿色化水平会不断提高,从而增加设备生命周期内产生的综合效益,满足越来越大体量的农药残留检测工作要求。

4.2 高效化

农药残留检测技术在未来会沿着高效化方向不断发展,具体的发展方向如下。①检测过程高效化发展。食品加工工艺的不断成熟使市场中流通的食品种类、数量也在增多,这也增加了农药残留检测活动的工作负担,需开发出更高效的检测技术并优化现有检测过程,在确保检测结果准确性的同时,加快检测活动的开展进度[4]。②检测设备功能多元化发展。农药残留检测工作需检测的内容较多,设备功能多元化发展可实现同步进行多项内容的检测,从而缩减检测时间成本,提升检测工作效率。

4.3 智能化

在农药残留检测技术的未来发展过程中,也会沿着智能化方向不断发展,具体的发展方向如下。①检测过程智能化发展,农药残留检定中,部分检测试剂、检测时生成物存在一定毒性和腐蚀性,威胁检测人员的身体健康。因此,在未来发展过程中也会持续提升检测设备的智能化水平,在确保检测结果可靠性的同时,确保实验环境的安全性[5]。②数据整理过程的智能化,即检测所得数据会在软件辅助下,自动完成审核、整理、计算和输出等工作,进一步缩减检测活动的时间成本,提高检测结果的准确性[6]。

5 结语

综上所述,随着科学技术的快速发展,衍生出多种类型的农药残留检测技术,在食品安全检测活动中发挥着重要作用。在未来发展过程中,农药残留检测技术的检测效率和准确性也会不断提升,从而为食品安全检测工作推进提供可靠的保障。

参考文献

[1]杨韬,黄建萍,程宇斐,等.食品质量检测中农药残留的检测技术要点[J].食品界,2022(5):106-108.

[2]韩莹.食品检测中农药残留的检测技术研究[J].大众标准化,2022(5):172-174.

[3]吴琼.农产品农药残留检测技术及优化措施[J].农家参谋,2022(1):82-84.

[4]刘铭.农药残留检测前处理工作及技术分析[J].黑龙江粮食,2021(12):102-103.

[5]包继红.蔬菜和水果中农药残留检测的质量控制措施探讨[J].中國食品,2021(13):63.

[6]姜琴.农药残留检测技术及关键环节控制探讨[J].科技创新与应用,2022,12(1):144-146.

作者简介:杨静(1987—),女,内蒙古土默特左旗人,本科,工程师。研究方向:食品领域。

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