探讨食品安全检测技术在农产品农药残留检测中的应用
作者: 马世岷 范春春 王冬玲 徐传霞 孙莹农药残留检测是保障农产品质量安全的重要环节,本文在阐述农产品农药残留危害及农药残留检测重要性的基础上,对农产品农药残留检测中常见的食品安全检测技术进行简要介绍,并从样品制备、样品流转、检测实施三个环节出发,对食品安全检测技术在农产品农药残留检测中的应用要点进行探讨,旨在促进农产品农药残留检测技术水平的提升,更好地保障农产品的食用安全性。
一、农产品农药残留的危害
目前,农业生产中使用的农药主要是有机氯农药和有机磷农药两大类。如果食用了含有过量有机氯农药的农产品,农药中的有毒物质便会被肠胃吸收并随血液循环侵入到各个器官中,对人体器官和神经系统造成一定的损害,出现头晕、头痛、咽痛、咳嗽、流泪、怕光、眼红充血、食欲不振、恶心乏力等健康问题;如果食用或接触了含有过量有机磷农药的农产品,就会对神经系统造成一定的危害,出现情绪低落、食欲不振、恶心乏力等症状,还会诱发支气管哮喘、过敏性皮炎、接触性皮炎等疾病。
根据相关科学研究和实际案例,农产品农药残留的危害主要体现在以下三个方面:一是急性中毒。如果人们误食了残留有较多高毒性农药的农产品,或者对农药中的某种成分存在强烈的过敏反应,便容易急性中毒,出现神经系统紊乱、胃肠道疾病等明显的症状,若不及时救治甚至可能危及生命。二是慢性中毒。目前农业生产中使用的农药普遍具有脂溶性特征,能够长时间存留在农产品中,如果人们长期食用农药残留超标的农产品,农药中的有毒有害物质便会在体内不断积累,对人体各个器官及神经系统产生持续性的损害,随着积累量的不断增多,逐渐表现出中毒症状,身体机能开始显著下降。三是特殊性中毒。部分农药存在致畸性、致突变、致癌变的特征,如果人们长期食用残留有此类农药的农产品,便有较高几率出现特殊中毒现象,增大患癌症、胎儿畸形、基因突变等的几率。
二、农产品农药残留检测的重要性
1.保证农产品的食用安全。农药中的有机磷、有机氯等成分均为有毒有害物质,如果人们在日常饮食中过多摄入这些物质(如有机磷摄入量≥1mg/kg),便会出现不同程度的中毒现象,危害生命健康。通过科学的农药残留检测,有关部门可以准确了解被检测农产品中的农药残留量是否符合国家标准,并根据检测结果对农产品采取合理的管控措施。比如,针对农药残留超标但未到安全间隔期的农产品,及时停止销售;针对农药残留超标但未上市的农产品,及时停止采收,待其达到间隔期且农药残留检测合格后方可允许采收或上市;针对检测出违禁农药的农产品,及时通知执法部门进行处理。这样可以最大限度地保证市场中在售农产品的食用安全性,避免出现农药摄入过量而中毒的情况。
2.推动绿色种植模式的推广。通过农药残留检测可以准确识别出农药残留超标的农产品,结合超标农产品的类型、生物特性及常规种植方式,技术人员可以回溯该农产品的生产过程并分析种植过程中在农药选择、用量掌控等方面存在的问题,然后基于绿色农业种植理念和农药残留检测结果提出具体的解决对策,引导种植户逐渐形成绿色种植的观念。同时,检测技术人员到农产品种植地进行采样或现场检测的过程中,可以结合现场检测过程及结果进行农产品安全用药的宣传指导,以此提高种植户对农药残留问题的重视程度,帮助其掌握科学的农药使用方法,从而促进农产品绿色种植模式的推广。
三、农产品农药残留检测中的常见技术
1.分光光度检测技术。该技术通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸光度或发光强度来进行定性定量分析,基于显色反应原理,利用该技术进行农产品农药残留检测时,显色程度越明显,说明农产品中的农药残留量越多。具体而言,有机磷、氨基甲酸酯是农药中的常见成分,对于农产品中的某些酶具有明显的抑制作用,因此可以利用不同波长的光持续照射一定浓度的农产品样品溶液,然后根据反应后的底物显色程度以及检测得到的与不同波长相对应的吸收强度,绘制出被测物质的吸收光谱曲线,最后结合该曲线对被测物质进行定性定量分析。
该技术的应用优势在于操作简单、使用便捷、检出速度较快,弊端在于难以准确鉴定出残留农药的具体成分,对于不含氨基甲酸酯和有机磷的新型农药检测效果不佳,检测结果易受外界环境参数变化的干扰。
2.生物传感器检测技术。该技术是以生物传感器为主要载体的新兴检测技术,生物传感器能够敏锐感知生物物质,并将感知到的物质浓度转换为电信号以供技术人员进行定性定量分析。
目前,在利用该技术进行农产品农药残留检测时,主要会运用到以下两种生物传感器:一是酶传感器。酶传感器包括酶水解传感器和酶抑制传感器两种类型,前者会利用水解酶来分解农药成分,再根据生物传感器捕获的信息来分析残留农药的性质和残留量;后者会利用生物传感器来感知农药对某种生物酶的抑制效果,根据生物酶的受抑制程度对农产品中的残留农药进行定性定量分析。二是微生物传感器。某些特定类型的微生物会分解、吸收、利用农产品中的残留农药,并产生特定的物质或发出特定的信号,根据这一现象,检测人员可以利用特定的理化换能器来捕捉这些信号,然后根据采集到的信号信息对残留农药进行定性定量分析。
3.免疫分析检测技术。该技术在农产品农药残留检测中的应用主要有以下两种形式:一是抗原捕获法。先将抑制并标记的抗原与待测抗原制成混合液,再与固相中的抗原体一同孵育。在孵育过程中,标记抗原的结合行为会受到高含量抗原的抑制,此时通过科学分析“被捕获”的抗原,便可准确了解农产品中残留的农药成分及残留浓度。二是“三明治式”免疫分析法。先用特定的固相吸附抗原,再进行吸附抗原和待测一抗抗体混合液的孵育。孵育完毕后,冲洗掉结合抗体并向其中加入经过酶标记处理的二抗抗体,再次进行孵育。通过对孵育结果的分析,便可精准掌握农产品中的农药残留情况。以除草剂的残留检测为例,检测人员可采用检测农作“2,4-D”含量的方式,完成农药残留情况的精准检测。选择“2,4-D”作为检测对象的原因在于2,4-D多克隆抗体具有较好的融合性,能够快速渗透融合到待测样品中,从而提高检测的效率和精准度。经过“三明治式”免疫分析法检测,如果被测农产品中的“2,4-D”含量≥1ng/mL,则视为除草剂残留超标。
4.气相色谱检测技术。应用气相色谱检测技术时,要根据“固定相和流动相中不同物质的分配系数存在差异”这一基本原理实现目标物质的分离,依据气相色谱图中色谱峰的停留时间进行目标物质的定性分析,依据色谱峰高或峰面积进行目标物质的定量检测。
运用该技术进行农药残留检测时,应注意以下要点的把控:一是在样品处理环节,必须保证检测仪器及色谱柱的绝对清洁,以免污染物或其他杂质干扰检测过程,最大限度地保证检测结果的精准性。二是科学选择适宜的色谱柱,即结合样品类型、待检测物质自身性质、实际状态等选择最合适的色谱柱,保证物质的分离效果,提高检测的精准性。三是合理控制柱温。如果初始柱温较低,会延长物质的分离时间,导致检测效率过低;如果初始柱温较高,则会降低出峰时间较早的物质的分离效果,影响检测精度。为了获得最佳的检测效果,检测时应先以相对较低的柱温开始,随后逐渐提升柱温,以实现多种农药残留物质的有效分离。四是确定合适的检测器。目前,农产品农药残留气相色谱检测中常用的检测器有氮磷检测器、火焰光度检测器、电子捕获检测器等,由于检测原理不同,这些检测器各自具有不同的性能特征,对于不同类型农药成分的检测灵敏度也不尽相同,这就要求检测技术人员在应用气相色谱检测技术时,要结合实际情况选用最佳的检测器,确保其灵敏度、稳定性、响应速度、线性范围等性能指标满足检测需求。
四、食品安全检测技术在
农产品农药残留检测中的应用要点
1.样品制备环节的技术应用要点。作为农药残留检测的首要环节,检测样品制备环节技术应用的规范性与科学性会对检测结果产生显著影响。
在溶剂制备环节,严格检测空白试剂、吸附剂的可用性,确保其各项技术指标符合相关标准,同时需要将定容剂量控制在1mL,将溶剂浓缩剂量控制在100-200mL。
在样本制备环节,一方面应严格按照国家相关标准,科学确定样本的测定及选取部位,明确样本的取样数量,做好采集样品的清理工作,确保样品质量状态符合检测要求。另一方面要严格按照技术规范做好样品的混匀、缩分、分装工作,比如在分装环节,应根据检测性质将已缩分完毕的样品均匀分成若干份,分别标记为正样、副样和备份样,每份样品的质量宜控制在300g左右。
2.样品流转环节的技术应用要点。如果样品流转过程中未按标准做好相应的保护工作,则会影响样品的质量和性质,进而影响检测结果的精准性,因此食品安全检测人员在进行农产品农药残留检测时,必须明确样品流转中的技术要点并做好相应的技术管理工作。
在样本流转过程中,检测人员应在样品容器或外包装上粘贴“已检”“在检”“未检”等标识,明确标示出该样品当前的试验状态,并根据试验状态对样本进行分析,以免流转过程中出现样品混乱的情况。同时,相关工作人员应严格按照相关标准和管理制度做好样品的质量安全防护工作,避免流转过程中出现样品丢失或受到非实验性损坏的情况,确保样品的检测状态处于良好,流转过程中各环节工作人员也应做好相应的记录和签认工作。
在样品保存期间,检测人员一方面要按照标准对样本进行合理的分类保存,做好存放记录工作,以免样品发生混淆;另一方面应根据样本的特征和检测需求,对样本的存放环境进行科学管理,确保样本存放在适宜的温度、湿度条件下且远离阳光直射和腐蚀性物质,有效保证样本的质量和性质。
3.检测实施环节的技术应用要点。在称样环节,一是根据样本特征和检测需求,选择量程、精度适宜的称重仪器;二是对称重仪器的精度进行校验,消除称量误差;三是在标准要求下对样本进行称重。
在数值分析计算环节,必须注重农药代谢物的折算。例如在分析检测甲拌磷的过程中,还应对甲拌磷砜、甲拌磷亚砜等农药代谢物进行分析检测;在检测克百威的含量时,应同步进行3-羟基克百威等代谢物的检测,并在此基础上进行系数折算,最大限度地保证检测结果的精准性。
作者简介:马世岷(1985-),女,汉族,山东菏泽人,工程师,大学本科,研究方向为食品检验。