食品检测中农药残留检测技术要点分析

作者: 李靖靖

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食品中的农药残留问题已成为全球关注的重大食品安全难题,对公众健康甚至生命安全造成了极其严重的威胁,不仅可能引发各种疾病,还会危及生命。在此背景下,农药残留检测技术在食品安全领域的重要性越来越突出,通过合理利用该技术,可以保障农产品的安全性。本文对农药残留检测技术进行了深入剖析,先是介绍了检测过程中样品采集、预处理、分离分析、结果定量等步骤的注意事项,然后介绍了几种常用的农残检测技术,最后提出了提高农残检测准确性的要点,以期为农药残留检测工作提供一定的理论指导。

一、农药残留问题概述

近年来,农药的广泛使用显著提高了农业生产力,但随之而来的农药残留问题也日益严重。农药残留不仅直接影响食品的安全性,还能通过环境污染等途径间接影响生态系统和人类健康。而且,随着化学农药种类和数量的增加,作物中的农药残留问题变得更加复杂和普遍,进而对人体健康产生长远影响,对土壤、水体等自然资源的污染也逐渐加剧。

农药残留对公共健康的影响主要体现在可能导致急性和慢性健康问题等方面。急性中毒通常是由高剂量暴露引发,而长期摄入低剂量农药残留可能导致慢性疾病,如癌症、内分泌紊乱和神经毒性。特定人群如儿童、孕妇、老年人,对农药残留更为敏感,可能承受更大的健康风险。研究表明,降低食品中农药残留的水平能够有效减少相关健康问题的发生,因此,加强食品检测中的农药残留监控是保障公众健康的关键措施。

二、农药残留检测技术的关键步骤

(一)采样

在食品检测中,采样技术被视为农药残留分析的关键步骤之一,直接影响着检测结果的准确性和代表性,是整个检测流程中至关重要的起点,其重要性不可忽视。合适的采样方法能够确保样品具有代表性,反映被测食品批次的农药残留水平,降低系统误差的可能性。而样品的代表性取决于采样点的选择、采样数量及采样时间等多种因素。

为了得到准确的检测结果,采样人员必须结合被检测食品的特性及农药的使用特征,制定合理的采样计划,并确保样品在保存与运输过程中的稳定性。

(二)预处理

在农药残留检测中,预处理技术扮演着重要的角色,其影响因素众多且需进行精细优化。预处理过程包括萃取、提取和净化等步骤,常用的方法有固相萃取柱和Quechers试剂包等。预处理方法的选择直接关系到目标农药的提取效率与后续分析的准确性。

具体而言,由于吸附性能与选择性的差异,不同的固相萃取柱和试剂包对农药的提取效率有着不同的影响。因此,在实际操作中,检测人员需根据农药的种类、极性以及食品基质的特点选择合适的萃取柱与试剂包。此外,样品的均匀程度和混匀力度也是不可忽视的影响因素,若样品处理不当、混匀不均,可能会导致农药残留分布不均,进而影响提取效率和检测结果的代表性。

为了优化预处理技术,应严格控制实验条件,确保每一个步骤都达到最佳状态,还可以引入先进的仪器设备和自动化处理技术,从而提高预处理的效率和准确性。

(三)农药残留的定量分析技术

农药残留的定量分析技术对于确保食品安全至关重要。当前,高效液相色谱法和气相色谱法作为主流手段,凭借出色的分离与分析能力,能在复杂基质中精准捕捉微量农药残留,为食品安全筑起了一道坚实的防线。

高效液相色谱法通过高压输液系统,可以逐一分离混合样品中的不同农药成分,再经检测器转化为电信号进行定量分析;气相色谱法则利用样品中各组分在气相和固定相间的分配系数差异,实现农药成分的分离与测定。为进一步提升分析的灵敏度和选择性,质谱联用技术应运而生,它能够有效降低背景干扰,极大提高了农药残留检测的准确性。此外,科技的进步促使新型传感器与色谱分离技术不断涌现,为农药残留的高效、快速检测开辟出了全新的路径。

三、常用的农药残留检测技术

当前,气相色谱仪(GC)、气相色谱串联质谱仪(GC-MS/MS)和液相色谱串联质谱仪(LC-MS/MS)是农药残留检测中常用的技术方法,它们各具特点,适用于不同种类和性质的农药残留检测。

(一)气相色谱仪(GC)

气相色谱仪(GC)作为开展农药残留检测的经典设备,应用广泛且技术成熟。该技术基于不同物质在气相和固定相之间的分配系数差异,通过载气将样品带入色谱柱进行分离。在农药残留检测中,GC主要用于检测易挥发、热稳定性好的农药成分。通过选择合适的色谱柱、载气及检测条件,GC能够实现对多种农药残留的同时分离和检测,具有分离效率高、灵敏度高、重现性好等优点。

此外,随着技术的不断发展,GC可以与火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)等设备联用,进一步提高了检测的准确性和灵敏度。不过,GC对于高沸点、热不稳定或不易挥发的农药成分的检测效果不佳,需要其他技术的补充。

(二)气相色谱串联质谱仪(GC-MS/MS)

气相色谱串联质谱仪(GC-MS/MS)是GC技术的升级版,结合了气相色谱的高效分离能力和质谱的高灵敏度、高选择性检测能力,成为农药残留检测领域的重要工具。GC-MS/MS通过对两级质谱的串联使用,能够有效去除背景干扰,提高信噪比,实现对复杂基质中微量农药残留的精确定量。该技术还能够提供农药残留的结构信息,有助于确保检测结果。

总的来说,GC-MS/MS在农药残留检测中的优势集中在高灵敏度、高选择性及强抗干扰能力,适用于多种食品基质中农药残留的同时检测。然而,GC-MS/MS设备的成本较高,操作也较复杂,需要专业技术人员进行操作和维护。

(三)液相色谱串联质谱仪(LC-MS/MS)

与GC相比,LC更适用于高沸点、热不稳定或不易挥发的农药成分的检测。LC-MS/MS通过液相色谱的分离和质谱的检测,能够实现对复杂基质中微量农药残留的高效、准确检测,具有高灵敏度、高选择性、宽线性范围及强抗干扰能力等优点,适用于多种食品基质中农药残留的同时检测。

在农药残留检测领域,LC-MS/MS已成为不可或缺的技术手段。然而,与GC-MS/MS相类似,LC-MS/MS技术同样面临设备成本高、操作复杂等问题,需要由专业技术人员进行操作和维护。此外,该技术的样品前处理步骤也相对繁琐,需要投入较多的时间和精力。

四、农药残留检测技术的改进与发展

(一)农药残留标准的建立与完善

农药残留标准的建立与完善对于提升食品安全检测的准确性和可靠性至关重要,完善的标准不仅需涵盖农药种类、最大残留量,还应考虑不同食品基质的差异。目前,在国际上,食品法典委员会和其他权威机构发布的一系列标准为各国提供了参考,由于农药使用习惯与食品消费特征的差异,各国在建立自主标准时应进行多方面的考量。

在完善标准的过程中,科学的数据收集与评估非常关键,需结合地方农药使用情况与环境因素进行风险评估,后续还应针对新型农药持续更新标准。在标准的建立与更新过程中,必须在权威机构的指导下开展,以确保技术和数据库的前瞻性,全面提升整个食品链条的安全性,达到保护消费者健康和促进国际贸易的双重目的。

(二)检测方法的标准化推进

检测方法的标准化能够有效提升实验室检测结果的可比性和一致性,减少由方法差异导致的误判,从而提升食品农药残留检测的整体水平。推动标准化需要以统一的检测标准和操作规程为基础,包括样品处理步骤、仪器校准、数据分析及质量控制等各个环节。

在标准化的过程中,国际与国家标准的制定和互认是关键,可参照国际公认的检测标准进行本地化调整,以适应不同地区的监管需要。标准实现标准化后,检测机构需要对检测人员进行专业培训,以确保其具备执行标准化程序的能力。

(三)提高检测准确性的关键技术

提高检测准确性的关键在于优化各个技术环节,其中最重要的便是引入先进的仪器,以增强灵敏度和特异性,减少干扰因素的影响。比如,开展多种检测方法的联合应用,有效弥补单一技术的局限,提高检测结果的准确性;发展更加稳定和高效的样品预处理技术,为后续分析提供更为可靠的基础;使用标准物质进行校准和定量,确保分析结果的一致性和可比性;通过计算机技术实现对数据的精确计算和误差控制,从而显著提升检测的可靠性与准确度。

综上,本文从农药残留检测技术的角度出发,详尽分析了农药残留的检测步骤与关键技术。尽管现有的农药残留检测技术已取得了一定成效,但仍需在标准化道路上进行努力,研发出更为先进、可靠的农药残留检测技术,提高农药残留检测的准确性,从而为食品安全提供更全面的保障。

作者简介:李靖靖(1986—),女,汉族,山东邹平人,工程师,大学本科,研究方向为工程技术、质量工程、检验检测。

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