新鲜果蔬农残快速检测中常见技术的分析

时间：2024-05-14

余涵

（平顶山市食品药品检验所，河南平顶山 467021）

近年来，果蔬农药残留超标问题越来越受到人们重视，农药中含有的有机磷、有机氯、甲酸酯、氨基甲酸酯等物质进入身体后，人体健康会受到很大影响，包括腹泻、头晕、呕吐，情况严重时会直接造成中毒或死亡。想要保证食品安全，不仅要控制农药用量，还要做好快速检测。

1 新鲜果蔬农残快速检测的意义

果蔬在种植过程中，为防治病虫害，保证农作物产量，必然会使用到农药。但是农药如果用量控制不当，或没能在安全间隔期采摘，会造成药物残留量超标。例如，乙酰甲胺磷是果蔬种植时较常用的一种低毒农药，乙酰甲胺磷在使用过程中会自行分解，形成甲胺磷，如果人体长时间使用带有甲胺磷的事物，毒素过量累积，会出现中毒、致癌等问题[1]。

作为人们日常饮食的重要食物，果蔬中含有大量维生素，对人体有益，但是一旦果蔬农药超标，会严重威胁到人们的身体健康。所以对新鲜果蔬采取农药快速检测，科学地控制农药的残留量，是保障食品安全的必然措施[2]。

2 新鲜果蔬农残快速检测的处理方式

2.1 色谱法

色谱法是较为常见的一种果蔬农药残留检测技术，对多种农药检测都有良好的效果。其主要优势有操作方便、结果精准、有普遍适用性等。色谱法具体可分为液相色谱、超临界流体色谱法。因为农药中的化学物质很容易在高温环境下分解，所以可以用高效液相色谱分离或检测。液相色谱法的操作原理是通过固定相和流动相的溶解差完成对农药的分离或富集操作。液相色谱法主要针对大分子农药检测，检测结果较为准确，而且与荧光检测仪联合使用效率更高[1]。但是该方法的劣势为检测成本较高，且工作量较大。超临界流体色谱则是利用了农药中化学成分的物理特性，因为在超临界状态下，农药中的化学物质会出现固液气共存的状态，对于一些受热易分解的物质，超临界流体色谱可以按照其沸点来调节温度或压力，使其保持在超临界状态，从而实现物质分离，为提纯、富集、检测工作提供帮助。但是该方法的回收率不高，且实验时间较长，可以加入适当甲醇减少萃取时间。色谱法在使用时需要做好取样工作，然后对样品进行预处理，但是检测过程中容易出现损耗，造成实际检测量降低，影响经济收益。因此，色谱法还需要不断研究，争取缩短检测时间，降低预处理过程中损耗量[3]。

2.2 酶抑制

酶抑制检测法是利用有机磷、氨基甲酸酯等物质与乙酰胆碱酯酶之间的化学反应完成对果蔬农药量的检测。因为农药中的甲酸酯会抑制乙酰胆碱酯酶的活性。而昆虫的中枢神经系统和周围神经系统都存在乙酰胆碱酯酶[4]，抑制活性后，可影响昆虫的神经传导，实现消除病虫害的效果。

目前，我国农业种植中经常使用的农药中都含有有机磷，所以酶抑制技术可以快速检测出新鲜果蔬中农药的残留量。不同类型的酶会表现出不同的检测效果。例如：动物体内的胆碱酯酶检测有机磷可出现黄色产物；植物中的酯酶检测有机磷会出现紫红色产物。酶抑制检测法具有成本低、速度快、物质来源广等特点，所以得到了广泛使用。但是酶抑制检测法仅适用于有机磷和氨基甲酸酯类物质，适用范围相对较窄。

2.3 传感器

生物体内的敏感元件会根据物质特性发生可逆反应，生物传感技术通过测量溶液的pH，分析对应的化学信号，从而实现对新鲜果蔬中农药残留的检测。例如，发光菌技术是利用了不同结构的果蔬在不同光线下产生各类吸收或反射光的情况。如果果蔬农药残留过量，其光的吸收与反射程度也会对应改变。相较于物理、化学等检测技术，生物传感器最大的优势是稳定、环保、灵敏[5]，虽然传感器检测也存在很多实用性问题，但是其成本低、速度快、高精度、适用性强等优势，使其能够在新鲜果蔬快速检测工作上占据有利位置，并拥有广阔开发前景。

2.4 光谱法

红外线光谱法的原理是通过吸收光谱鉴别果蔬中的化学物质。该技术需要借助红外线光谱仪，分子可吸收结构特征，并自动匹配振动频率，为果蔬检测提供大量分析信息。拉曼光谱法则是通过观察光谱系统中分析的振动、旋转及其他低频模式。工作原理是非弹性散射及拉曼散射，激光来源于可见光、近红外、近紫外线。相比较于传统的农药检测法，光谱法不需要大量取样，而且不受环境因素影响，检测结果比较精准，灵敏度高，但是光谱法检测技术使用时，图谱分析工作比较复杂，需要技术人员掌握过硬的学术知识[6]。

2.5 质谱色谱联用

质谱自身的稳定性和高抗干扰能力可以有效弥补色谱法定性差这一缺点，两者联合使用能够达到优化农药检测的效果。质谱联用技术应用范围广泛，可以同时实现多种代谢物的检测，而且能够完成定性、定量的分析。检测仅需要一次提取和一次检测，可节约时间成本。质谱联用检测需要在真空状态下进行，真空环境能够为离子提供无干扰轨道，避免离子和分子的反应，提高稳定性。目前QUECH-ERS质谱联合农药检测技术已经实现大批量引用[7]。选择合适类型的质谱仪、可靠的分析方法以及目标化合物参数的优化是复杂基质中农药残留分析成功的重点。

2.6 酶联免疫法

酶联免疫法是一种常用的生化分析方法，该方法使用固相酶联免疫分析检测液体样本中是否存在配体，该样本使用的是针对待检测蛋白的[8]。酶联免疫法目前在快速检测中应用较多，其主要原理是在样品表面涂上可以匹配抗原的抗体，使其能与抗原结合。这种抗体与酶有关，加入一种含有酶底物的物质，然后酶和该物质会发生反应，出现可检测的信号，例如，底物中的颜色改变。酶联免疫检测法的成本较低，而且试剂保存时间长，适用于样本量比较大的农药检测工作。