沈丹玉,汤富彬,钟冬莲,沈 莉,莫润宏
(1.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400;2.富阳市质量计量监测中心,浙江 富阳 311400)
随着对食品中农药残留的重视,国内外加强了食品中的农药残留量的检测和控制。近年来,欧盟和日本等地区与国家日益增多了农药残留检测指标,并逐渐降低农药残留的限量标准[1-2]。有机磷农药是我国目前使用量较大的一类农药,因此有机磷类农药残留被当做食品农药残留的首要检测目标。
食用菌是一类有机、营养、保健的绿色食品,越来越受消费者青睐。而食用菌生产过程可能会受到农药污染,因此,食用菌中农药残留限量(MRL)超标问题日益受到国内外的重视。鸡腿菇是近年来新培育的、极具开发潜力和应用前景的食用菌,含有多种氨基酸、不饱和脂肪酸、各种甾醇和多糖类等营养成分[3-5]。鸡腿菇的成分非常复杂,其中的大分子化合物对有机磷农药残留分析的干扰很大,用常规的液-液萃取和固相萃取等手段很难将有机磷农药残留与大分子分离。并且这些方法前处理步骤复杂,试剂消耗大,样品处理时间长,大批量样品检测时效率较低[6-9]。而 QuEchERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)方法以其快速、简便、价格低廉的优点在农药残留分析中得到了广泛应用[10-15]。尤其是在蔬菜水果样品中农药多残留检测方面,鸡腿菇中农药残留检测方面的应用未见报道。本研究根据欧盟、日本等地区和国家有机磷农药残留的检测项目,使用QuEchERS前处理,建立了同时检测鸡腿菇中14种农药残留量的方法,取得了较好的效果。与传统的方法相比,该方法提高了分析速度,简化了操作步骤,节约了试剂,重现性好且回收率高,较适用于鸡腿菇中多种有机磷农药残留检测。
Agilent 6890N气相色谱仪配火焰光度检测器(GC-FPD)(美国 Agilent);G2070AA 化学工作站,7683B自动进样器;食品加工机(德国博朗);漩涡振动器(德国IKA);离心机(美国Thermo Biofuge Stratos);氮吹仪(瑞士 BUCHI);循环水式真空泵;电子天平等。
乙腈(色谱纯,美国天地试剂公司),丙酮、氯化钠、无水硫酸镁(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),PSA(乙二胺-N-丙基硅烷孔径6 nm,粒度45 μm,安捷伦公司),鸡腿菇样品(市售)。
14种有机磷农药标准品:甲胺磷、甲拌磷、特丁硫磷、久效磷、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、倍硫磷、水胺硫磷、杀扑磷、硫环磷、三唑磷、伏杀磷均为100 μg/mL,购于国家标准物质中心。
进样口温度250℃;检测器温度250℃;DB-17毛细管色谱柱(30 m×0.32mm,0.25 μm);程序升温:初始温度150℃保持2min,以8℃/min的速度升温到250℃,并保持 12min;氢气流速 75 mL/min;空气流速100 mL/min;尾吹气为高纯氮气,流速25 mL/min;不分流进样,进样量 1.0 μL;定量方法:峰面积外标法定量。
鲜鸡腿菇样品用四分法取样,于食品加工机中粉碎成鸡腿菇浆,再按下述两种方法进行前处理。
方法1:NY/T 761-2008传统方法。称取鲜鸡腿菇浆25 g(均精确至0.01g)于100 mL离心管中,加入50 mL乙腈,高速均质2min(转速12 000 r/min)后用脱纸棉过滤,收集滤液放入100 mL装有6 g氯化钠的带塞量筒中,盖上塞子,剧烈振摇1min后,静置20min,使乙腈和水相充分分层后,吸取上层乙腈溶液10 mL放入10 mL比色管中,缓缓通入氮气,蒸发近干,加2 mL丙酮用漩涡振动器混匀,上机测定。
方法2:QuEChERS快速方法。称取鲜鸡腿菇浆10 g(均精确至0.01g)于50 mL离心管中,加入4 g无水硫酸镁、1 g氯化钠和20 mL乙腈,旋紧盖子剧烈振摇2min,5 000 r/min离心5min,取上清液5 mL放入10 mL离心管中,加100 mg无水硫酸镁、50 mg PSA粉末,再次剧烈振摇2min,5 000 r/min离心5min,取上清液氮吹近干,加1 mL丙酮用漩涡振动器混匀,上机测定。
在气相色谱分析中,检测实际样品农药残留时往往会出现基质增强效应,由于样品中的杂质组份会与待测物的分子竞争进样口或柱头的金属离子、硅烷基以及不挥发性物质等所形成的活性位点,致使待测物与活性位点的相互作用机会减少,造成相同含量的待测物在实际样品中要比在纯溶剂中响应值高。为消除基质效应的影响,本试验采用基质匹配标准校正方法对基质效应进行补偿。
用鸡腿菇基质配制成质量浓度分别为0.05,0.10,0.20,0.50,2.00 mg/L 的混合标准工作溶液。按色谱条件测定,以进样量为横坐标,峰高为纵坐标,绘制线性方程,农药的线性范围、相关系数和最小检出量见表1。
表1 14种农药的其线性范围、线性方程、相关系数和最小检出量
由表1可见,久效磷、杀扑磷、硫环磷、三唑磷、伏杀磷的线性方程相关系数在0.994 48~0.998 85之间,其他9种有机磷的相关系数均在0.999 00以上,表明14种有机磷浓度在0.05~2.00 mg/L之间具有良好的线性关系。以在最低添加浓度0.02 mg/kg条件下、信噪比为3时所能检测到的浓度作为方法的检出限(LOD),得出14种有机磷的最小检出限在0.012 5~0.050 0 mg/kg之间。
在已知不含农药残留的鸡腿菇样品中,分别添加不同含量(0.4、2、15 μg)的混合农药标准工作液,摇匀静置1 h,使标样被食用菌充分吸收,按上述两种方法进行提取、净化和检测。使用空白基体萃取液配置标准溶液以补偿基质效应,重复5次,计算各种农药的平均回收率和相对标准偏差(表2)。
由表2可知,在0.04~1.50 mg/kg的添加水平下,QuEChERS快速法的回收率在 80.28%~116.08%之间,重复性RSD为1.98%~6.95%。相关气相色谱图比较见图1。
表2 添加回收率试验结果(n=5)
图1-1 鸡腿菇样品添加14种有机磷农药的气相色谱
图1-1与图1-2中的4个图分别为添加0.1 mg/L混合标准溶液传统法提取测定色谱图、添加0.1mg/L混合标准溶液QuEChERS法提取测定色谱图、添加0.5mg/L混合标准溶液传统法提取测定色谱图、添加0.5mg/L混合标准溶液QuEChERS法提取测定色谱图。从图1中可以看出,传统法对乐果、硫环磷的提取效果较好,水胺硫磷、杀扑磷的提取效果与QuEChERS快速方法接近,甲胺磷、久效磷提取效率比QuEChERS快速方法略低,而其他7种有机磷类农药的提取效率偏低。这表明QuEChERS快速测定明显优于传统提取方法,可有效地提取鸡腿菇样品中的14种有机磷农药,大大节约了使用试剂和提取时间。
图1-2 鸡腿菇样品添加14种有机磷农药的气相色谱
逐渐降低添加农药的水平,以检测QuEChERS法的回收率,得到各种农药的实际检出限。试验结果显示,在0.04~1.50 mg/kg的添加水平下,14种有机磷农药的平均回收率为80.28%~116.08%,相对标准偏差在1.98%~6.95%之间。这表明QuEChERS法不仅能有效地缩短样品处理周期,还能保证样品峰无杂质干扰,回收率也符合残留分析的要求。
QuEChERS法是依据NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》提取方法,并参考大量文献而建立的能快速、简便地检测鸡腿菇样品中农药残留的分析方法。离心分层能大量收集到有机相,减少试剂挥发对测定浓度的影响,符合农药残留的要求,检测限能满足相关的限量要求。同时,该方法也适用于其他食用菌中有机磷农药残留量的检测。
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