王聪敏 王诗赞 杨雅兰 王康 张玉清
摘 要:检测蔬菜中农药残留不仅能为食品安全提供有效保障,还能促进绿色农业产业转化。当下农药残留检测方法主要有色谱分析法和快速检测法。本文通过比较分析,选择合适的检测方法,助力于种植过程的有效监测,从源头保障食品安全。
关键词:蔬菜;农药残留;检测方法
Talking about the Detection Method of Pesticide Residues in Vegetables
WANG Congmin, WANG Shizan, YANG Yalan, WANG Kang, ZHANG Yuqing
(Shangqiu University, Shangqiu 476000, China)
Abstract: Detection of pesticide residues in vegetables can not only provide effective guarantee for food safety, but also promote the transformation of green agricultural industry. The current pesticide residue detection methods mainly include chromatographic analysis method and rapid detection method. Through comparative analysis, this paper selects appropriate detection methods to help the effective monitoring of planting process and ensure food safety from the source.
Keywords: vegetables; pesticide residues; detection method
随着社会的发展,食品安全问题越来越受到人们的关注。由于蔬菜种植户缺乏农药使用知识,同时也因市场监督管理人员的疏忽,使农药超标的蔬菜流入市场。高毒、剧毒和高残留的农药进入人体后,会对人体产生不同程度的伤害。少量的农药残留短时间内不会引发人体出现症状,但会通过富集作用,在人体中蓄积,导致人体慢性中毒[1]。因此农药残留的检测成为了蔬菜能否进入市场流通的通行证。
1 农药及农药残留的概述
1.1 农药的定义
农药是指用于防治、杀死或控制危害农林等的病虫害生物,有目的有计划的地调节动植物生长的人工化学合成的以及来源于其他生物的一种物质或几种物质的天然混合物及其制剂[2]。
1.2 农药的分类
按原料分为无机物农药、天然有机物农药、微生物制剂农药、抗生素农药和人工化学合成农药;按加工剂分为乳剂、粉剂、油剂、烟剂、颗粒剂、缓释剂、可湿性粉和可溶性粉剂;按作用分为杀菌剂、植物生长调节剂、灭虫剂和除草剂。
1.3 农药残留的定义
农药残留是指存在于植物、动物饲料和饮用水中残留的农药原体、代谢产物、降解产物和其他转化产物的总称[3]。
1.4 食品中农药残留的种类
(1)有机氯农药。有机氯农药不易挥发,分解能力较小,化学性质较稳定并且可耐高温,在日照和酸性环境下也难以降解且可以在土壤中留存很长的时间。在停止使用有机氯农药时,蔬菜仍会继续吸附该农药。
(2)有机磷农药。有机磷农药化学性质不稳定,在自然环境下和动植物体内容易被分解,会在较短的时间内残留在土地和蔬菜中。在停止使用该农药后,再生农作物不易吸附有机磷农药,因此在休药期后,蔬菜上不会残留农药。但是在农药挥发结束前,大量残留的有机磷农药会使人体的神经系统发生紊乱,甚至导致语言失常和神经错乱。
(3)有机氮农药。有机氮农药易分解,作用效果强,毒性较小,其化学性质不稳定,能够有效抑制胆碱酯酶。该农药具有可逆性,故有较高的安全性。
(4)拟除虫菊酯类农药。此种农药是20世纪70年代从菊科植物花序中分离出来的天然除虫菊酯,经过人工模拟制成的一类仿生杀虫剂,具有高效、毒性较低、容易分解且安全系数较高等优点,被广泛用于防治农业和林业害虫、防治畜禽养殖害虫和食品贮藏等领域,大约占世界杀虫剂市场的20%[4]。
1.5 农药残留的影响
大量流行病学研究表明,短期食用农药残留超标且浓度较低的蔬菜,身体不会出现明显的中毒现象。但人体经过农药残留长期的侵蚀后,会引起神经系统紊乱,肝脏功能损伤,从而降低人体对外界的免疫力,严重者可能会引起癌症,甚至会对下一代造成不良的影响。另外,在农药使用期间,除草剂的不合理应用,可能造成蔬菜减产甚至无产,严重时会影响农业生产。蔬菜中农残超标会造成蔬菜销售受到限制,市场流通性降低,最终导致蔬菜滞销,影响农户们的利益和蔬菜市场的稳定性。
2 农药残留检测的必要性
2.1 通过农药残留检测及时发现农药超标蔬菜
当蔬菜被测出农药残留超标时,需要根据农药的使用情况和蔬菜的采摘状况进行判断,并及时找到适合的解决措施。如果在蔬菜成熟的早期发现农药残留超标,可能是因为喷洒农药的时间与上市时间未达到安全间隔期,所以应当立即下架正在销售的蔬菜。暂缓对蔬菜的采摘,待蔬菜的安全间隔期过后,再次对该批次蔬菜进行农药残留检测,检测结果在安全范圍内即可对蔬菜进行采摘和销售。
2.2 农药残留检测为蔬菜上市把关
根据国家要求,相关人员要检测进入市场前的蔬菜,蔬菜检测合格后才能够进入市场销售,对检验不合格的蔬菜立刻进行封存,拒绝“有毒”蔬菜进行销售。每批通过检验的蔬菜会有拥有农残检测证书,通过这种方法确保消费者不会买到农药残留超标的蔬菜。
2.3 为农产品安全监管提供依据
蔬菜质量安全必须根据我国食品安全规定进行科学检测,对检测数据进行深入分析,判断食品的品质[5]。通过检验数据分析,确定该蔬菜能否进入市场销售,也为蔬菜的安全监管提供了依据。
3 农药残留的检测方法
3.1 气相色谱法
气相色谱法是把气体作为流动相的一种色谱分析方法。利用载气把待测试样带入气相色谱仪对蔬菜中残留农药进行气化色谱分离,进而对被测组分进行定性和定量分析。通过气相色谱法,可以确定蔬菜中残留的农药类型。采用气相色谱法对蔬菜中农药残留进行检测时,首先称取适量蔬菜样品置于烧杯中,加入乙腈进行提取,再用滤纸对提取液进行过滤并用空气流或氮气流进行浓缩净化,最后把净化后液体放入色谱瓶中,供气相色谱仪测定。不同的农药成分,需选用不同的进样方式、检测器和仪器条件等。
3.2 气相色谱-质谱分析法
气相色谱-质谱分析法结合了气相色谱法和质谱分析法。气相色谱法可以有效分离有机化合物达到识别目的,而质谱分析法可以更准确地分析被测组分的含量以及被测组分中的杂质。工作原理为在气相色谱法对被测组分进行分离的基础上,使被测组分中的离子进入质谱分析仪的离子源,经过电子轰击后,被测组分中的离子产生了电子、分子和离子。通过计算机记录各离子的质荷比,分析各种化合物的色谱保留时间。结合标准物质和标准谱图,通过对分子、离子与关键离子碎片组成的断裂型式进行识别,进而对被测组分作出定性和定量分析。由气相色谱法对化合物的分析和辨别,再经过质谱分析法对化合物的定量分析,可以准确有效地对农药残留进行检测和鉴别。
3.3 高效液相色谱法
高效液相色谱法和气相色谱法的原理类似,样品前期的制备方法和气相基本相同,对需要检测的样品进行溶剂提取、过滤、浓缩及净化提取等处理,最后用高效液相色谱仪检测提取液。但在流动相上和气相色谱法有所区别,气相色谱的流动相是气体,需将待测组分进行气化,而高效液相色谱法的流动相是液体,不需要将待测组分进行气化。根据被测样品和溶剂之间的亲和力、吸附力和分子之间的大小不同,可以选用多种载液。对蔬菜样品进行检测时,样品会随着载液在高压的作用下,高速通过色谱柱,待测物质会被色谱柱上的固定相阻隔,而吸附力弱的混合物会较早地随流动相流出色谱柱,通过记录各种物质流出色谱柱的时间达到分离的目的,最后用检测器采集分离后的样品并记录相应的色谱图。由于不需要像气相色谱一样考虑物质的沸点和热稳定性,只需要考虑吸附力、亲和力和分子间的大小,高效液相色谱法得到了广泛推广和应用。
3.4 化学快速检测法
化学快速检测法的原理是在催化剂的催化作用下,水解产物与检测液发生氧化还原反应产生变色现象,通过变色反应判断蔬菜中是否含有有机磷农药。但这种方法局限性較大,灵敏度低且容易受到还原性物质的干扰,该方法只用于有机磷农药的检测。
3.5 免疫分析法
免疫分析法是以抗原和抗体的特异结合为基础,用抗体对各种化合物质进行定性和定量分析的一类方法。该方法主要通过抗原对抗体的特异性识别与抗原对抗体的专一性结合反应,达到农药残留检测的目的。免疫分析法可以对一些剧毒农药进行初步筛选,检测速度快、操作也比较简单,非常适用于现场对蔬菜农药残留进行检测。
3.6 酶抑制法
酶抑制法是目前研究相对比较成熟、使用最为广泛的一种方法。农药残留快速检测仪和农残速测卡运用的是酶抑制法。农药快速检测仪分别利用氨基甲酸酯类农药、有机磷农药与乙酰胆碱酶混合会产生的特异性抑制反应,经过乙酰胆碱水解后,利用分光光度计测定样品的吸光度,根据抑制率计算出农药残留量。农残速测卡是把蒸馏水滴在蔬菜上,然后用蔬菜擦拭后滴在试纸上,观察试纸的是否发生变色反应,颜色发生变化代表蔬菜中具有农药残留。酶抑制法具有敏感性强、抗干扰能力高和操作简单等优点。它对检测环境要求低,可以随时就地取材进行检测,工作效率高,因此酶抑制法是现场检测的最佳方法。
4 农药残留检测方法的对比
气相色谱法具有高选择性、高效、速度快及高灵敏度和样品用量少等特点。气相色谱-质谱分析法不但有以上优点,且能够识别出待测组分中可能残留的杂质,更能准确得知蔬菜中农药残留情况。但由于技术条件有限,两种方法都不能精确分析热稳定性差和沸点过高的物质。
高效液相色谱法无需对混合物进行气化分离,不会因为被测物的沸点过高而对检测结果造成影响,只要被测物可以制成溶液,就可以进行分析。因此,高效液相色谱法适用于挥发性差、热不稳定的物质和相对分子量较大的有机物。气相色谱法无法分析不易挥发和热稳定性较差的物质。据统计,气相色谱法只能分析15%~20%的有机物。而高效液相色谱法不受这些问题限制,可以分析各种物质。当色谱分析检测工作中受到基质干扰而影响数据时,可以采用质谱分析法进行检测。
通过对各种方法进行对比发现,在农药快速检测中,酶抑制法和免疫分析法是常用的方法。化学快速检测法敏感度较低,易受环境干扰,因此检测精确性较低。农药残留快速检测法不能精确地检测纳克级别的残留量,只能了解农药残留的大概情况。但农药快速检测法检测费用较低,使用方便、操作也相对简单。农药快速检测法具有时效性和便捷性,能够在蔬菜流通前完成蔬菜的初次筛选,从源头杜绝蔬菜中农药残留含量超标。对于挥发性较强,沸点不高的有机物可以选用气相色谱法测定;对于无法使用气相或用气相检测分析结果不准确的有机物可以采用高效液相法进行检测。农药残留快速检测法具有具有快速、高效、便宜和精确等特点,可以随时随地对蔬菜进行检测。
5 结语
蔬菜进入市场前或蔬菜正在被抽样检测的情况下,更适合选用色谱分析法。因为色谱法分析法的数据精密高、自动化程度高、灵敏度高。通过这种方法,能够全面了解蔬菜中农药残留量。蔬菜种植过程中更适合用农药残留快速检测法。因为色谱分析法检测费用较高、样品处理流程烦琐、实验耗时久,对检测环境要求较高。而快速检测法检测费用低廉、操作简单方便、具有时效性、对环境要求较低,可以随时对种植基地里的蔬菜进行现场检测。
因此,要根据不同的场景选用不同的农药残留检测方法,做好从蔬菜种植到流入市场的每个过程的监管工作,科学地使用各种农药残留检测方法,加大蔬菜抽样检测的力度,确保蔬菜的安全性,保障人们的饮食安全。
参考文献
[1]王继红.农药残留对人体的危害及预防措施[J].农业科学,2018,38(16):29.
[2]刘艮忠.农药的正确使用技术[J].现代农村科技,2011(4):69-73.
[3]朱光艳,李富根,郑尊涛,等.2016版食品中最大残留限量标准简介[J].植物保护,2017,43(2):154-156.
[4]李亚平,胡艳芳,杨凡昌,等.拟除虫菊酯类农药光解的研究进展[J].土壤,2015(1):16-21.
[5]阿布度热西提·阿不力米提.农药残留检测的重要性及常见方式[J].乡村科技,2016(11):35.
作者简介:王聪敏(1990—),女,河南商丘人,硕士,助教。研究方向:生物化学教学。