武夷岩茶中涕灭威等农药残留的检测方法

卢立洋，林 毅，陈泽宇

1.南平海关，福建南平 353000；2.宁德海关，福建宁德 352100；3.三明海关综合技术服务中心，福建三明 365000

武夷岩茶是中国传统名茶，具有岩韵品质特征，是一种介于全发酵茶与不发酵茶之间的乌龙茶。武夷岩茶产于福建闽北“秀甲东南”的武夷山一带。武夷山脉群峰相连，峡谷纵横，九曲溪萦回其间，气候温和，雨量充沛，年降雨量2 000 mm左右，属于典型的丹霞地貌。武夷山岩石主要是石英斑岩、砾岩、红砂岩、页岩、凝灰岩等几种，而其表层的土壤则是富含腐植质的酸性红壤，这种土壤非常适合茶树生长。武夷岩茶茶树多生长在岩缝之中，独特的气候与地理环境塑造了武夷岩茶特有的滋味醇厚、醇香悠长的“岩韵”。在武夷地区的岩茶生产和销售历史上，大约在明末清初，武夷山地区的茶人发明了与乌龙茶相似的工艺。他们用一种特殊的工艺，在干枯和发酵的同时，使新鲜的叶片发生变化，叶缘变成红色，再经过高温处理防止红色，从而达到“三红七绿”的效果。香味浓、味醇，外观上有蜻蜓头、蛤蟆背、绿叶红边等特点[1]。

武夷岩茶的形态特征：叶端扭曲，似蜻蜓头，色泽铁青带褐油润。内质活、甘、清、香，有明显的岩骨花香。武夷岩茶名岩产区为武夷山市风景区范围，武夷岩茶品质独特，它未经窨花，茶汤却有浓郁的鲜花香，饮时甘馨可口，回味无穷。相关数据显示，武夷山市共有茶园面积9 866.67 hm2（2018年），茶叶产量19 200 t（2017年），茶叶总产值达21.12亿元，武夷岩茶以其优质的品质和独特的口感广受国内外客户的欢迎，茶产业已成为武夷山市乃至南平市重要的经济支柱产业之一。

1 茶叶农药残留现状

茶树一般生长在温热潮湿的自然环境中，易于出现病虫害，在其规模化栽培过程中必然离不开杀虫剂的应用。据统计，目前在茶树和茶叶生产中应用的杀虫剂约有数十种，大多为化学杀虫剂、除草剂等，如菊酯类农药、有机磷农药以及氨基甲酸酯类农药等。

农药残留物是指在食品、农产品和动物饲料中因施用杀虫剂而产生的特殊物质，其中包括农药转化物、代谢物、反应产物和杂质等。农产品在采用杀虫剂后会产生农残的主要原因与杀虫剂的化学特性直接相关。目前，有很多杀虫剂由于其中的代谢产物的化学性质比较稳定，在农产品和自然环境中的消解速度较慢，容易产生残留问题。

由于茶树长期受到虫害的影响，目前普遍采用杀虫剂提高茶叶的产量。由于在使用中存在滥用杀虫剂的问题，经常会发现农药残留或残留超过标准。当前，由于受社会各方面利益驱动以及人们认识水平的制约，在推广和掌握农药的过程中遇到了很大的困难[2]。部分茶农盲目使用杀虫剂用以增加茶叶产量，造成茶叶中的农药残留超标。此外，由于茶叶在环境中吸收了杀虫剂，或受食物链、生物富集等环境因素的影响，致使农残问题产生。为增强杀虫剂的控制效果、增加销售量，生产者和销售商都会故意在杀虫剂中加入一些隐性的成分，从而导致农药残留超标[3]。此外，在茶树种植过程中，有些茶农为了提高生产效率，会使用除草剂代替人工对茶树周边进行除草处理，除草剂的使用同样可能对茶叶造成污染，并带来残留的问题。

2 涕灭威等氨基甲酸酯类农药简介

氨基甲酸酯类农药是20世纪40年代发现并发展起来的，具有选择性强、高效、广谱、低毒、易分解、残毒少等优点，已被广泛用于农业、林业、畜牧等领域。目前，我国已经发现了1 000余种氨基甲酸酯类杀虫剂，其用量已经超过了有机磷农药的用量。可分为N-烷基化合物（用作杀虫剂）和N-芳香基化合物（用作除草剂）2类，其种类主要有克百威、灭多威、抗蚜威和涕灭威等。该类农药一般为白色结晶粉末，难溶于水，易溶于有机溶剂，遇碱即可分解，受光线和温度等作用可降解。因氨基甲酸酯类农药半衰期短，故对食品污染相对较轻。氨基甲酸酯类农药进入人体后，可抑制胆碱酯酶的活性,会导致人体出现流涎、流泪、颤动、瞳孔缩小等症状。对中度较低的中毒者有短暂的麻醉性，而大剂量的中毒者则会出现严重的麻痹，并伴随严重的呼吸困难。国际癌症研究机构在2007年把氨基甲酸酯类农药列为2A类致癌物。根据我国农业部门有关禁限用农药的有关规定，我国已明令禁止在蔬菜、瓜果、茶叶、菌类、中草药材上等作物使用克百威、灭多威、涕灭威等氨基甲酸酯类农药。

2021年发布实施的《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021）标准中，对茶叶中的农残限量提出了更严格的要求。一是农药残留限量指标数量大幅增加，与旧版国标相比，新版标准中茶叶限量指标高达106项，增加了41项，增幅达63.1%，如新增丁硫克百威等项目。二是限量指标更加严格，如克百威、乙酰甲胺磷等项目的限量值下降尤为明显，凸显了对茶树禁用农药的监控。三是农药残留限量配套检测方法标准仍需完善。仍有草铵膦等17个项目未指定或推荐相应检测方法标准。由此可见，对茶叶在农残方面的要求将越来越严格，对茶产业的监管也提出了更高的要求，而且目前的检测分析技术在单独对武夷岩茶中这些农药残留的分析研究相对较少，因此，需要发展快速、准确的检测技术以实现对武夷岩茶中涕灭威等氨基甲酸酯类农药的分析。

目前,国内外针对食品中涕灭威的检测方法有气相色谱法、高效液相色谱法、色谱与质谱联用技术、生物传感技术及酶抑制技术等多种方法。但针对茶叶的检测方法主要为前3种，根据茶叶检测的特点简要介绍上述几种检测方法，并探讨用于武夷岩茶的检测过程。

3 检测方法的概述

3.1 气相色谱法

蒋定国等[4]人将茶叶样品中的农药残留在超声波振荡条件下用乙腈提取，其提取液经氮气浓缩和凝胶渗透色谱净化，用GC-FPD测定，色谱柱为HP-5,30 m×0.32 mm×0.25 mm。分析茶叶中26种有机磷类、8种氨基甲酸酯类农药的残留量。结果农药的添加水平在0.208～0.792 mg/kg范围时，在绿茶中的平均添加回收率为81.2%～114.0%，RSD为3.45%～13.50%；在花茶中的平均添加回收率为81.3%～110.0%，RSD为3.68～14.5%；检测限范围为0.02～ 0.08 mg/kg。此方法对绿茶和花茶中有机磷和氨基甲酸酯类农残具有良好的准确性和精密度，同理可知，也能满足武夷岩茶中涕灭威等农残的检测分析需求。气相色谱自20世纪50年代问世以来，发展迅速，尤其是在毛细管色谱理论和计算机技术出现后，几乎在色谱领域独领风骚，迅速地从实验研究技术阶段演变成常规分析手段，并以其分析成本低、速度快、分离度和灵敏度高等优点而迅速在石化分析、环境分析、食品分析、医药分析等领域得到广泛应用。

在农药残留分析中，气相色谱仪可以根据待测组分的沸点高低、分子量大小、挥发性强弱、极性强弱等性质选择不同的检测器，其中常用的检测器有：氢火焰离子化检测器（FID）、 热导检测器（TCD）、 氮磷检测器 （NPD）、火焰光度检测器（FPD）、 电子捕获检测器（ECD）等。因此气相色谱法能满足茶叶等食品中大部分的农残分析要求，且气相色谱仪设备成本相对低廉，检测过程的试剂耗材节约易得；缺点是气相色谱法对样品前处理要求较高，因为其是通过样品中不同组分在色谱柱中不同的吸附性进行分离，故为了达到较好的分离效果，前处理过程要尽量去除干扰组分，特别是武夷岩茶成分复杂，基质干扰大，前处理要更加细致。

3.2 高效液相色谱法

针对氨基甲酸酯类化合物极性强、热稳定性差等特点，高效液相色谱法具有更好的重现性，并且具有更强选择性和更高的灵敏度。王晓亮等[5]建立了QuEChERs前处理—高效液相色谱柱后衍生荧光法检测茶叶中10种氨基甲酸酯类农药残留的方法。其将氨基甲酸酯农残经过醋酸乙腈(0.1%)快速提取后加入无水硫酸钠、无水硫酸镁，取5 mL提取液经PSA净化，取l mL净化液用氮气吹干，准确取1 mL乙腈水(1+1)复溶，用高效液相色谱柱后衍生法测定，外标法定量。结果表明：10种氨基甲酸酯农药在0.01～0.50 μg/mL范围内线性关系良好，相关系数为0.9996～0.9999。检出限为0.01～0.02 mg/kg，平均加标回收率为81.98%～95.59%，相对标准偏差为1.22%～4.98%。该方法准确度高、精密度好，且前处理过程运用了近些年很流行的QuEChERs前处理方法，操作简便、快速、安全，适合武夷岩茶中涕灭威等氨基甲酸酯类农残的测定。

3.3 高效液相色谱—串联质谱法

氨基甲酸酯类农药具有极性强、热稳定性差、不易挥发等特点，气相色谱法检测有一定的局限性，且凝胶色谱净化前处理过程复杂、耗时、通量低，实际使用过程选择使用凝胶色谱净化的并不多；高效液相色谱柱后衍生荧光分析方法虽简单，但液相色谱分析过程易受到干扰、敏感性差。与上述2种方法相比，高效液相色谱—串联质谱具有灵敏度高、选择性高、定性定量准确等特点，在各种农药残留的测定中得到了广泛的应用。张艳侠等[6]建立了检测茶叶中灭多威等17种氨基甲酸酯类农药残留的超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS/MS）方法。其将茶叶样品加水浸润后，用乙腈提取，经QuEChERS方法净化，C18色谱柱分离，三重四极杆电喷雾质谱检测，基质外标法定量。17种氨基甲酸酯类农药残留在各自质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（R2）均大于0.99。方法检出 限（S/N=3）为0.001～0.02 mg/kg，定量 限（S/N=10）为0.002～0.05 mg/kg。在0.05、0.5、5.0 mg/kg 3个 添 加 水 平下，17种农药残留平均加标回收率在82.1%～119.2%之间，RSD均小于8.5%。该方法操作简单，灵敏度高、选择性好、检出限低，特别适合茶叶中痕量水平的氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留的定性、定量检测。该方法还深入讨论了茶叶样品在试验前加水浸润会大大提高农药残留的提取效率，这对水分含量相对较低的武夷岩茶前处理过程尤其有借鉴意义，因此该方法能很好地应用于武夷岩茶中氨基甲酸酯类农残的检测分析。

黄雪等[7]同样用的是采用高效液相色谱—串联质谱法对15种氨基甲酸酯类农药残留进行了分析。结果15种氨基甲酸酯类杀虫剂的线性度为0.001～0.02 μg/mL，相关系数（R2）均超过0.990，定量限为0.01 mg/kg。在0.01、0.02、0.10 mg/kg的3种情况下，空白试样的回收率在61%～106%之 间，RSD为4.6%～13.0%。与张艳侠等[6]的方法相比，其在前处理过程采用的是以石墨烯为吸附剂，建立分散固相萃取，该前处理方法操作与前者相比更加简便、快速，且成本更低廉，同样适用于武夷岩茶中氨基甲酸酯类农药的检测。在前处理操作中，可综合这2种操作方法，探讨先将武夷岩茶样品加水浸润，而后使用QuEChERS方法提取，在提取液净化分离、消除基质干扰的步骤中考虑使用石墨烯等新型吸附材料，建立分散固相萃取，从而建立

起一种更加适用于武夷岩茶中氨基甲酸酯类农药残留的测定方法。

3.4 生物传感器技术

生物传感器技术是将酶、抗体、核酸等生物传感器与光、电化学、压电等有机结合起来，将生物化学信号转化为与所探测到的杀虫剂浓度成正比的可测电信号[8]。从生物传感技术的原理来看，其与传统的检测方法如色谱、质谱、光谱等分析技术完全不同，虽然这些传统检测技术具有高的检测灵敏性、选择性和可靠性，但需要昂贵的仪器设备、专业的技术人员、费时费力，因此不能满足实时实地检测的需求。生物传感技术是一种具有广阔应用前景的新型杀虫剂检测手段，它具有简单、快速、专一性、选择性高、成本低、携带方便、实时性好等优点，可有效弥补传统检测方法的不足。目前，生物传感技术虽仍处于研发阶段，但国内外针对该项技术的研发报道日趋增多，随着该项技术的蓬勃发展，有望成为食品、环境等领域中农药残留检测分析的替代方法。

3.5 酶抑制技术

酶抑制技术是从昆虫的毒理基础上发展起来的，它是通过分析酶的作用强度，对反应过程中的酶抑制剂进行定量研究。在一定的环境下，有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂对动物的酶无影响，且在某种程度上与农药残留浓度成正比。酶抑制作用的测定可以通过比色法、酶片法、电位法等多种方法测定[9]。该技术主要用于果蔬中农药残留的快速检测技术，主要用于定性或半定量，灵敏度相对较低，且极少用于茶叶涕灭威等农残的检测分析研究。

4 结束语与展望

武夷岩茶历史悠久，品质优良，传承至今，可以看出人们对其的喜爱，武夷岩茶也渐渐成为武夷山乃至南平市的一张靓丽名片。未来，随着人们对食品安全的关注越来越高，同样对于茶叶人们将更加关注其质量和安全，关注其是否存在农药残留问题，但目前单独针对武夷岩茶农药残留检测的研究分析相对较少。随着人们食品安全意识的不断增强，追求食品健康、无污染、无农药残留成了大多数人的共识，无数茶农茶企也在尽力避免产品遭遇农残问题，食品监管机构也在不断完善相关食品标准及监管手段，因此研究完善快速、准确且成本低廉的武夷岩茶中农药残留检测分析技术对整个武夷岩茶产业及广大茶叶爱好者具有十分深远的影响。随着检测技术的不断发展，传统的检测分析技术如色谱、质谱、色谱—质谱联用、光谱等日臻成熟，新兴检测手段如生物传感技术以其快速、准确、便捷等优势也将得到更广泛的应用，国内外学者应投入更多的时间和精力将其运用到农药残留分析中。