气相色谱法检测粮食中的农药残留

农药普遍存在杀虫谱广、残效期短、药效强等特征，被广泛运用于粮食种植过程中。然而，农药对人畜的毒性特别大，不仅会危害人们的健康，还会使害虫产生较强的耐药性，也间接性地危害了人类，所以检测粮食中的农药残留尤为必要。

农药残留的检测方法多种多样，其中，传感器检测技术对于定量测定来说准确度较差；HPLC法、GC-MS法和HPLC-MS法的前期处理过程较为复杂，不能很好地满足检测需求，投入的费用及时间成本相对较高，且要求具有较强的检测技能及设备。相比之下，气相色谱法通过精准识别柱色谱，填充适量的氮气，再采用气相色谱仪对相关数据进行检测，检测流程简单，实验时间较短，检测结果也较为精确，效率高、成本低。在农药残留量检测中选择气相色谱技术，不仅能够缩短粮食安全检测周期，还能快速得出多项检测结果，且这一检测方法具有自动化优势，能够批量、自动化检测农药残留量。另外，气相色谱法还能够精准地检测各组分农药的残留量，对有害物质进行精准识别，对食品的安全性进行保障。本研究采用气相色谱法，对粮食中敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱六种常见的农药进行了检测。

一、材料与方法

1.主要仪器和试剂。安捷伦HP7890A气相色谱仪（配EDC检测器械），中国莱伯泰科；N-EVAP12型氮气吹扫仪，上海奥豪斯；CP512型电子天平（1%），上海嘉定；JFSD-100型电动粉碎机（20目筛网）；敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱的标准物质；二氯甲烷、丙酮（分析纯）；自己准备的玉米样品。

2.原理。在富氢火焰上充分地燃烧有机磷农药，并采取HPO碎片的方式，射出波长526nm的光，光通过P滤光片后，借助广电倍增管将其顺利转变为各种电信号，借助微电流放大器对其进行如实记载，并同标准品的峰高、峰面积进行对比。在定量过程中，选用外标法。

3.标准溶液的配制。（1）标准储备液。将六种农药标准样品的浓度调节为100μg/mL，并融入丙酮，配制成10μg/mL的标准储备液。将一些二氯甲烷填入其中，对储备液进行一定程度的稀释，从而生成标准液，并将其保存在4℃冰箱中，可用时间为两个月。

（2）标准工作液。基于GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》，粮食中敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱的限量分别是0.1-0.2mg/kg、0.02-0.05mg/kg、0.05-0.5mg/kg、1-5mg/kg、0.1-8mg/kg、0.05-0.5mg/kg，对这些农药标准系列的浓度范围予以明确。在储备液中添加适量的二氯甲烷将其进行稀释，调配成一种标准工作液，并将其保存在4℃冰箱中，可用时间为一个星期。

（3）优化色谱条件确定分析物的标准使用液。选择二氯甲烷将以上农药的标准储备液进行稀释，其质量浓度为0.1μg/mL的单标溶液、0.2μg/mL的混标溶液，并将其保存在4℃冰箱中，可用时间为一个星期。

4.色谱条件。选择FPD检测器，温度控制在280℃。仪器进口温度设置为280℃，所载气体为纯度＞99.99%的氮气，且所载气体流动速度为2.5mL/min。开始时，柱温设置为120℃，并采取20℃/min的速度持续加温到185℃，保持2min。然后再以1℃/min的速度继续加温到195℃，保持1min；最后采取10℃/min的速度继续加温到240℃。同时，采取不分流的方式在1min内注入样品。

5.样品的制备与提取。将适量的稻谷、小麦、玉米均匀混合，并用磨粉机将其完全、充分地粉碎，均匀混合后称取样品10.00g，置入具塞三角瓶中，再添加5g中性氧化铝、20mL二氯甲烷，然后进行有效地振荡与摇晃，时间至少0.5h。选用中性滤纸进行充分过滤，如果滤液＞0.22μm，便能直接进样。如果发现农药残留量相对较低，可将10mL二氯甲烷添入其中，慢慢摇晃30min后再过滤，连续以上操作3次，将滤液混合到一起，在35℃的氮的影响下吹干，然后添加二氯甲烷进行针对性定容，定容量为2.0mL，这样才能开展气相色谱分析。

6.阴性样品的确定。对于阴性玉米样品，结合上文提到的样品制备与提取相关操作进行处理，在上述色谱条件的柱温度下进行科学进样分析，均未检出任何农药残留物。因此，本研究所选取的样品均为阴性，可以开展实验活动。

二、结果与分析

1.色谱条件优化与分析物确定。基于农药出峰的影响，将柱温改成70℃，这时农药分离效果较为理想，所以柱温70℃是这一方法最佳的色谱条件。把质量浓度为0.1μg/mL的农药单标溶液，根据优化后的柱温条件进行进样，保留时间分别为：敌敌畏5.319min、甲拌磷8.862min、乐果9.289min、杀螟硫磷11.973min、马拉硫磷12.215min、毒死蜱12.687min。

基于保留时间可以确定出峰的先后顺序，在混标色谱图中将六种农药的目标物进行确定，如图1所示，这六种农药出峰的先后顺序为敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱，均在被调整后的柱温环境中进行分离，要求在18min内完成，且分离效果明显。

2.建立标准曲线。以标准工作液为对象，分析其浓度变化情况。用横坐标代表浓度，纵坐标代表峰面积，制作标准曲线，详见表1。结果表明，这些农药的线性相关系数R为0.9989-0.9993，且线性关系良好，满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》的相关规定。

3.检出限测定。按照固定量配置六种有机磷的低浓度单标，详见表2。在色谱条件优化的情况下进行进样分析，采取三倍信噪比的方式，获得这些农药的检出限。结果表明，这些农药均符合低浓度残留限量的检测规定。

4.准确性和可靠性。参考GB/T 27404-2008的相关标准，选取恰当的方式对农药残留进行测定，从中选择三个恰当的水平，将六种农药添加到阴性玉米样品中，采取优化色谱条件开展六次重复实验活动。同时，选取1.0μg/mL的混标重复进样六次，使检测结果更加准确，并对RSD值进行计算，结果如表3所示。

从表3数据可知，该方法中三水平添加六种农药的回收率为68.2%-109.0%，相对标准差为2.85%-4.86%，完全符合相关规定，充分证实了这一检测方法具有较强的精准度，可以准确检测粮食中的农药含量。

透过本次分析能够明确知晓，相比于国际标准检测技术，本方法的粮食回收率优势比较明显，应对样品实施吸附、过滤、脱色等一系列处理，在处理期间添加适量的氧化铝、活性炭，会影响成品的回收率。

样品的基质会影响国标的测定，在经过液-液萃取净化之后，会造成部分目标产物的损失，导致回收率偏低。根据实际实验检测发现，不经过净化处理，粮食中的农药残留量较少，比较干净，对基质的影响也会较小，不影响结果的判定。

综上所述，对于粮食农药残留量的测定，气相色谱仪效果显著，具有较强的分离能力，且曲线线性良好，回收率、精密度也满足相关标准与要求，可以广泛推广使用。采用气相色谱法检测粮食中的农药残留，还能够实施反复测定，并进行加标回收，减小实验的误差，使实验结果更加准确。研究表明，这一检测技术操作比较便捷、运行速度快、结果精准，不应局限于检测以上所提到的农药，还应该进行拓展，更好地指导粮食检测工作，以此保障粮食安全及人们的身体健康。

作者简介：陶然（2003-），女，汉族，吉林延吉人，大学本科在读，研究方向为食品科学。