蔬菜农药残留检测技术比较分析

2021-12-01 22:41
广东蚕业 2021年3期
关键词:色谱法液相农药

侯 芳

(济源职业技术学院 河南济源 459000)

随着现代经济和科技的快速发展,农业方面实现了亩产值增产,但随之而来的是人们的身体健康问题、食品的安全问题和食品安全检验问题,其中蔬菜的农药残留检测成为目前被普遍关注的食品安全问题之一。

1 蔬菜农药残留问题

我国的地域面积广阔,农作物的种植种类极为非富。蔬菜作为富含人体所需的矿物质、维生素和膳食纤维食物,在人们的食谱中占据着重要的位置。为适应人们对蔬菜的不断变化的需求,蔬菜种植业也得到了快速的发展。

然而,蔬菜的产量又与农药的使用有着密切的联系。据相关的资料统计结果显示,我国每年的农药使用量达百万吨以上。其中,蔬菜种植技术和产量的提高,与农药的普遍使用是分不开的。有些地区菜农经常使用的农药化学性质非常稳定,导致在蔬菜中的残留时间很长,对人们身体的危害程度可想而知,所以蔬菜中农药残留是目前乃至今后一段时间内农技科研人员亟待解决的问题。

农药在蔬菜上的残留一般有两种形式:一种是附着在蔬菜的表面;另一种是在蔬菜的整个生长过程中,农药被直接吸收进了蔬菜中,并且停留在植株内。人们在食用蔬菜的根、茎、叶时,其中的农药就会随之进入人体,之后在人体内蓄积,达到或超过一定的极限值时,就会引起一些疾病,直接危害人们的身体健康。

2 蔬菜农药残留检测技术

2.1 提取、分离和鉴定

为保证蔬菜中农药残留检测结果的精准性,首先是要采取规范的手段,将残留农药提取出来,其次是分离目标农药和样品基质,再次是对分离出来的样品溶液进行科学的鉴定。在整个操作过程中提取、分离的质量直接影响到鉴定的结果,所以,任何一个环节都不可以轻视。

2.2 农药残留快速检测技术

在蔬菜的种植过程中,农药残留快速检测既注重实效,又强调快速,这也是检测技术创新与发展的标志。无论是检测所应用的仪器还是快速检测的方法,究其根本,其技术内涵与整个应用化学学科的发展是一致的,并且二者相互影响和相互促进[1]。

为满足人们生活的需求,在蔬菜种植的实际过程中,对蔬菜农药残留检测技术要求和标准不断提高,促进了应用化学分析技术的发展,检测技术在理论上也得到了创新。

2.3 农药残留快速检测技术所面临的问题

在实际的蔬菜农药残留检测工作中,需要的仪器都很昂贵,因此,对操作人员也有一定的专业水平的要求。就现代市场以及未来农业发展的走向来看,蔬菜农药残留检测技术工作要求成本低、速度快,操作方法要简单、方便。

3 蔬菜农药残留检测技术比较分析

目前一般应用的蔬菜农药残留的检测方法有生物测定技术、化学分析技术、免疫分析技术以及生化检测技术。

(1)对蔬菜进行农药残留检测的生物测定技术,是指利用可以指示生理生化反应的生物来进行检测和判断,进而分析出蔬菜中的农药残留状况以及其污染程度的方法。目前普遍应用的生物测定方法是利用农药原子核的化学结构同系物的设计还有获得的抗体光谱。这种方法由于识别范围较大,导致检测过程中仪器的灵敏度相对较低。所以,目前需要攻克的是进一步提高检测仪器的灵敏度和检测效率。

此外,这种方法还有一定的局限性,一般情况下是在已经引起中毒的现场进行检测。

(2)对蔬菜进行农药残留检测的化学分析技术,在实际工作中主要有原子吸收光谱法、气相色谱法、液相色谱法、核磁共振波谱法等。然而这些对蔬菜农药残留的检测方式,在实际应用的过程中都存在着一定的缺点,比如有的是检验过程中灵敏度不够高,还有的必须使用专门的、昂贵的仪器设备才能够完成[2]。所以,对蔬菜进行农药残留的化学分析技术还有不断完善的空间。

(3)对蔬菜进行农药残留检测的生化检测技术,主要针对的是有机磷和氨基甲酸酯类农药,这类农药含有神经系统乙酰胆碱酯酶抑制物。在实际的检测工作中,利用农药靶标酶-乙酰胆用碱酯酶(AChE)的受抑制程度来检测蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药的含量。用这种检验方式在应用现场检测蔬菜中的农药残留时,可以不用专门的仪器设备,方便快捷,所以应用率广泛。

这种检测方式的缺点:仅在一定范围内适用,且只能用于测定有机磷和氨基甲酸酯类的农药,在实际应用的过程中,检测效果又与反应的时间和温度有着密切的关联,所以,最好是再用仪器设备做进一步的检测,这样结论会更加准确。

(4)对蔬菜农药残留检测的免疫分析技术主要有放射性免疫分析、酶免疫分析、多组分免疫分析、免疫传感器分析等,这种检测方法目前无法大规模普及,因为在免疫分析过程中,所用的成品试剂盒目前主要还是从国外进口,成本较高。

4 蔬菜农药残留检测方法的应用

4.1 蔬菜农药残留检测中的气相色谱技术

气相色谱技术目前采用的技术有气相色谱法、毛细管气相色谱法、气相色谱质谱联用法。

气相色谱法主要是针对气体和可挥发物质的检测方法,它的优点是分离的效果高、分析的选择性高、速度快。目前,气相色谱法经过科研人员的探索,在形式上有所改变,由毛细血管柱替代了原来填充柱。但是,这种方法对沸点高和稳定性差的农药无法达到直接检测的目的,必须先对其进行衍生化处理之后,才可以正常地运用气相色谱法进行分离、检验。对蔬菜事先进行衍生化处理的目的是降低残留农药的沸点,也就是提高它们的稳定性,这样做不仅增加了检测的处理难度,而且使得气相色谱法的推广和使用方面受到了限制。

毛细管柱本身有很多的优势,比如分辨能力强、灵敏度高、分析速度快,在相对惰性方面有着很大的优势,减少了操作程序,而且最终的分离效果非常好。

另外,在实际的检测过程中,农科人员经常使用气相色谱-质谱联用法,取得了非常好的效果。比如GC-MS、GC-MS-MS、MS-MS,这些方法在实际运用的过程中不断完善和发展,目前已经成为蔬菜农药残留检测、分析和研究的常用方法。

4.2 蔬菜农药残留检测中的液相色谱技术

液相色谱技术在现实蔬菜农药残留的检测工作中的运用有两种方式:高效液相色谱法(HPLC)和液相色谱-质谱联用法(LC-MS)。目前在这两种方式的运用过程中,还需要农科人员不断进行修改和完善,做好资料的储存,为将来能更好地、快速地、精准地完成蔬菜农药残留检测工作做出贡献。

高效液相色谱法可以直接检测到高沸点和不稳定的农药残留物,而且还具有十分明显的效果。

而对于高极性热、不稳定性、难挥发的大分子有机化合物类的农药残留,若直接使用GC-MS 进行检测是非常困难的,这时就需要利用液相色谱法来进行分析和检测。液相色谱技术在应用的过程中,不受被检测物沸点的限制,根据其自身的特点,还能够对热稳定性比较差的检测样品进行有效的分离与分析。由于液相色谱技术在农药的检测分析过程中还存在着定性能力弱的缺陷,所以将液相色谱与质谱二项技术联合起来使用,对蔬菜农药的检测工作具有很大的意义[3]。

4.3 蔬菜农药残留检测中的超临界流体色谱法(SFC)

超临界液体色谱法在蔬菜农药残留检测过程中是一种应用非常灵活的方法。它既可以分离检测那些热不稳定的农药残留物,又具备了GC 分析的优点。另外,在使用硫化学发光检测器(SCLD)进行超临界流体色谱法时,多次实验的重复性和稳定性都很强,检验效果十分显著。所以,超临界流体色谱法是目前最具优势的检验技术之一。但是,在使用超临界流体色谱法时,还需要一些特殊的设备才能进行,因此,这种检验方式推广受到了限制,目前无法做到普及。

4.4 蔬菜农药残留检测中的速测仪法

速测仪法,顾名思义,它的最大的优点就是快捷。另外使用速测仪法还有操作简便、成本比较低廉的特点。在一套完整的检验过程中,往往只需30 min 就做完全部的检测,在应用中弥补了一些传统仪器的不足,因而可以更好地对市场的蔬菜农药残留进行快速的检查和检验。

利用速测仪法对蔬菜进行检测时的缺点包括以下几点。首先,如果对使用的酶试剂没有进行恰当的储存,就很容易发生失活的现象,从而导致检验的结果不够稳定、误差较大和重复性差。据统计,在实际的应用中确认率为60%~70%。其次,在运用这种方式的过程中有一定的局限性,比如它只能检测到有机磷和氨基甲酸酯这两类农药,而无法检验到一些有剧毒的农药。

5 结束语

农药残留的检测方法一定要与时俱进,与现代市场的需求相结合,保持先进的技术,使农药的使用更加具有实用性。快速检测技术的准确性、灵敏性和微型化是其发展的新方向,所以需要对农药残留检测技术做进一步的改进和完善,在降低蔬菜农药残留的基础上,提高蔬菜的质量,只有这样才能保障广大人民群众的食品安全。

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