食品检测中农药残留的检测技术研究

鲍晗锋，张晓金，邹雨虹，孙 宁

（1.常州市食品药品纤维质量监督检验中心，江苏常州 213000；2.常州工程职业技术学院信息中心，江苏常州 213164）

在谷物和果蔬的种植过程中，为了避免植物遭遇病虫害和杂草的侵扰，通常采用喷洒农药的方式进行预防。农药的大量使用，导致农产品中的农药残留含量上升，若农产品中的农药残留含量超标，易引起食品质量安全问题。应当采用必要的农药残留检测技术，测定食品中的农药含量，避免食品安全问题的发生。

1 食品中农药残留检测的重要意义

农药残留超标会危害消费者的身体健康，但农药的使用有利于我国农产品规模的发展，其应用是必不可少的，食品中的农药残留检测为重要检测项目。尽管我国相关法律法规已规定了食品中农药残留的标准要求，在具体的落实环节，却被各种主观和客观的原因制约，导致相关规定未发挥出应有的作用。一些地区农产品农药残留超标的情况仍然存在，甚至一些食品原料中的农药残留量超标达到50%以上。需加强市场监督，合理利用农药残留检测技术，保障消费者的健康[1]。

2 食品中农药残留的危害

农药中的各种化学成分对人体产生严重的危害，具体来看，其主要表现在以下两个方面。①一些农药残留成分可能会随着呼吸、皮肤接触等方式进入到人体中，对人体的新陈代谢和身体机能等方面均造成影响，严重时会导致人体器官功能下降，大幅提高致癌的概率。②一些农药残留成分会在体内蓄积，当残留成分达到临界值后，会出现不良反应和不适症状，严重时危及生命。农药残留成分在人体累积的过程中往往不易察觉，因此农药残留的防范难度较大[2]。

3 食品中农药残留检测的常用技术

3.1 分光光度法

分光光度法利用显色反应原理，显色程度越明显，农药残留含量越多。目前常用的农药中，通常含有氨基甲酸酯和有机磷等成分，这些成分对于农产品中的一些酶存在抑制作用。可根据反应后的底物颜色显色程度，对农药残留量进行准确分析。在传统的分光光度法基础上，技术人员已经实现了显色纸片法的快速检测。这种方法简便可行，对操作人员的能力要求也相对较低，应用较广。但这种技术也存在一定的短板，其难以准确分析农药的具体成分，对不含有机磷或氨基甲酸酯的新型农药缺乏敏感性，由于其是基于特异性检测进行，因此当外界环境参数变化后，容易导致检测结果出现“假阳性”或“假阴性”。

3.2 液相色谱检测法

目前常用的农药多为有机化合物混合而成，这些有机化合物挥发性较强，且在高温下容易分解，传统的气相色谱法并不适用，需采用液相色谱法。在应用此种方法时，对设定的固态检测系数进行分析，即可得到准确的检测数据，且检测效率较高。由于这种方法在灵敏度上还稍显不足，仍有一定的开发空间[3]。

3.3 电化学分析法

电化学分析法主要利用各种电化学反应识别待测食品中的成分，这种方法灵敏度高，检测时间较短，应用也较为广泛。大量实验表明，电化学分析方法的检测结果较为准确，几乎不会出现失误，且外界环境因素对电化学分析法的影响较小。

3.4 化学发光法

化学发光法主要利用鲁米诺和洛粉碱等物质，这些物质能与农药中的有机磷成分发生化学反应。在反应过程中，发光物质分子会吸收反应释放的能量，使原子电子从基态跃迁到激发态，再返回基态，可发出对应波段的光线，对发光强度进行分析，可得到待测样品中有机磷农药的残留量。这种方法操作简单，检测结果也较准确，但受到其本身原理所限，只适用于有机磷类农药残留的检测。

3.5 免疫分析法

免疫分析法的细分种类较多，目前最为常用的两种是酶免疫分析或酶联免疫吸附分析，其能实现对多种有机农药的检测。其主要原理是生物表面被喷洒农药后，生物体内的大分子蛋白质会与农药中的小分子发生复杂反应，形成相对应的抗体，只需对抗体进行检测，再建立标准曲线，即可测定农药残留的种类及含量。目前这种技术的应用范围较广，但由于操作较为烦琐，不适合现场检测，因此仍需进一步优化改进。

3.6 生物传感器法

生物传感器法是近年来新兴的一种农药残留检测技术，这种技术主要基于生物传感器予以实现。生物传感器是一种独立集成装置，其具有独特的识别元件，能够与换能元件直接接触，提供必要的数据信息。目前常用的生物传感器有以下3种：①免疫传感器，与免疫分析法相类似，其通过固定抗原成分后直接进行测定；②酶传感器，可细分为酶抑制传感器和酶水解传感器两类，酶抑制传感器根据农药对酶的抑制程度，确定农药残留量，酶水解传感器利用水解酶分解农药成分，再根据分解产物测定农药残留量；③微生物传感器，其主要应用特定类型的微生物吸收利用或分解农药残留，产生特定的物质，发出特定的信号，这些信号传送到传感器后，可定量分析农药残留量，这种方法检测结果准确，成本相对较低，目前已经逐步推广应用[4]。

3.7 纳米生物技术

纳米生物技术是近年来新兴的农药残留检测技术，目前常见的纳米生物技术有纳米金粒子、量子点和多壁碳纳米管等技术[5]。同种成分的普通材料和纳米材料在物理性质和生物学特性上有明显的区别，纳米生物技术利用这种区别进行农药残留检测。以纳米生物技术中较为常见的纳米金粒子为例，这种粒子通常已经使用包覆剂进行了处理，其表面通常带负电，而农药中有机成分大多含有带正电的氨基，两种粒子之间能通过静电吸附作用结合，且有机农药中的一些基团可取代纳米金粒子表面的包覆剂，在物理和化学因素的共同作用之下，纳米金粒子出现团聚现象，颜色也有明显的变化。一般来说，农药残留量越高，纳米金粒子的团聚现象就越明显。

4 结语

近年来随着科学技术的发展和公众对食品农药残留问题的重视，各种农药残留检测技术不断涌现，并发挥着重要的作用，无论在检测效率和检测准确度等方面都在不断提高。各种检测技术都具有自身的优势和不足，为此在今后的工作中，仍需采用多种技术相结合的方式进行检测，并在此基础上不断进行研发创新。