◎杨艳苹
(郯城县检验检测中心,山东 临沂 276100)
在我国农业经济体系中,蔬菜在农业生产中占有重要的组成部分,市场对蔬菜的需求量非常大,是仅次于粮食的第二大农作物。近年来,一些种植农户为追求经济效益,只注重蔬菜产量,不合理使用杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药,导致蔬菜种植的过程中可能存在农药残留超标的风险。对此,需要采用可靠的农药残留检测技术,排查蔬菜产品有无农药含量超标问题,严格地控制蔬菜产品安全和质量,保障食品安全。
现阶段,我国蔬菜产品中的农药残留主要可分为以下3类。
有机磷类农药在我国蔬菜生产过程中使用量较大、应用广泛的杀药剂,是预防蔬菜虫害的一种神经性毒剂,对咀嚼式害虫、刺吸式害虫的治理非常有效。其基本原理是利用乙酸胆碱酯酶的抑制功能,让接触该药剂的害虫神经纤维长时间地保持兴奋状态,且接触部位的正常神经会无法正常传导,最终出现中毒、死亡的情况[1]。
有机氯类是一类含氯原子的有机合成杀虫剂,拟除虫菊酯类农药是采用人工合成手段制成的“杀虫剂”,主要原理是模拟天然除虫菊素,整体的毒性较大,属于杀虫广谱药剂,毒杀方法为触杀和胃杀。
氨基甲酸酯类农药是氨基甲酸的衍生物,在水中溶解度较高。其毒性机理和有机磷类农药相似,都是通过抑制胆碱酯酶活性,使酶活性中心丝氨酸的羟基被氨基甲酰化,因而失去酶对乙酰胆碱的水解能力,造成组织内乙酰胆碱的蓄积而中毒。其在防治蔬菜病虫害上的作用明显,且大多数品种毒性较有机磷酸酯类低,在蔬菜种植中应用广泛。
农药残留问题是影响蔬菜产品安全性的重要因素。为减少农药残留对蔬菜产品、消费者健康产生的不利影响,国家对食品中农药残留量进行了明确规定,确定了食品中农药残留的最大限量。在《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中,包含大约560多种农药在蔬菜等370多种食品中的最大残留限量。其中,针对蔬菜、蔬菜类食品的农药残留限量标准约为3 200多个,干制蔬菜有55个。《食品安全国家标准植物源性食品中331 种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱- 质谱联用法》(GB 23200.121—2021)中明确了蔬菜农药残留的检测方法,以及用于检测蔬菜农药残留限量是否符合要求的配套检测技术。
蔬菜生产常用的化学农药有乙基1605、呋喃丹、敌敌畏,这些药剂在毒害昆虫、其他害虫上有着明显的作用,会通过破坏害虫神经系统的方式,损伤其乙酰胆碱活性,使其逐渐死亡。酶抑制检测技术是根据乙酰胆碱活性受抑制后产生的基本规律进行农药残留检测。检测过程中相关人员可按照检测样品、检测物质产生的化学反应,判断蔬菜中农药残留量是否超标,农药残留量过高时,被测样品则会出现“酶抑制”的情况[2]。相较于其他检测技术,酶抑制检测技术的操作流程较为简单、检测成本投入较少,但检测范围存在一定局限性,适用于有机磷类和氨基甲酸酯类高毒、高残留农药的检测,在实际的检测结果无法实现农药残留量的定性、定量分析。
免疫分析技术的主要原理是基于抗原、抗体相互作用后产生的特异性反应情况,判断蔬菜中的农药残留。应用该检测技术时,相关人员可根据抗原、抗体的联合反应,配合扫描仪显示蔬菜检测样品中的蔬菜残留情况。免疫分析蔬菜农药残留量时,该技术的操作简单、设备仪器的运行成本低,能够在短时间内快速对蔬菜产品进行大面积检测。对于大型蔬菜产品,免疫分析技术的优势相对明显,但实际操作中存在“假阳风险”,使检测结果的准确性无法保障,要求相关人员加强检测过程中的监督管理,规范检测流程[3]。
3.3.1 气相色谱技术
气相色谱检测技术在蔬菜农药残留检测中的应用频率较高,技术原理是基于惰性气体的特性,提取蔬菜被测样品中的相关物质,将其提炼、浓缩处理后,输入气相色谱柱内,加热后用专用仪器设备观测该物质,生成气相色谱图。
随着气相色谱技术的成熟,传统的填充柱已升级为毛细管柱,气相色谱仪的热稳定性良好,整体检测相对便捷,具有检测效率高、灵敏性好的技术优势,适用于蔬菜中有机磷、多环芳烃、有机氯等农药的残留检测。
3.3.2 液相色谱技术
液相色谱技术的原理是基于蔬菜被测样品的液体流动性,同时用不同极性的溶液处理样品,共同导入固定相色谱柱内后,对样品内的农药残留进行差异化检测。对比其他检测技术,液相色谱技术的检测流程非常复杂,但检测的灵敏性较强,不仅可用于农药残留量检测,还能够对农药分解后的物质进行检测,且整体检测效率、检测准确性较高[4]。
在蔬菜农药残留检测中,液相色谱技术的检测方法包括2种:①高效液相色谱法。对于沸点高、稳定性差的农药残留物质,高效液相色谱法的检测优势更为突出、检测效果明显。②液相色谱-质谱联用法。当蔬菜被测样品检测受沸点制约、热稳定性较差时,可用液相色谱-质谱联用法,分离蔬菜待测样品,对蔬菜样品中的农药残留物质进行定性、定量分析。
食品速测技术是针对蔬菜农药残留的一种快速检测技术,具有检测方法简单、检测效率高、成本低的优势。每次检测时间不超过30 min,检测活动能够弥补传统检测设备的不足,实现蔬菜农药残留的快速检测,广泛应用于批发市场、农贸市场、超市等地方。但该技术同样存在局限性,比如检测数量有限,当酶试剂存储不当时,会导致检测结果出现误差,检测准确率约为60%~70%,仅适用于有机磷、氨基甲酸酯这2类常见农药,无法检测出其他剧毒性农药。
生物传感器检测技术是联合应用农业免疫和传感技术后的检测手段。相关人员利用相关的技术原理,制成生物传感器,用于蔬菜农药残留检测。在此过程中,生物传感器的本质是由转换器、生物敏感部件组成的农药分析设备,设备中的生物敏感部件能够反映出样品内的化学物质、生物活性物质[5]。在测定样品的pH值、电导等物理化学信号后,生物传感器能够检测到蔬菜样品内的农药浓度。在农药残留检测技术中,生物传感器具有反应速度快、检测效率和灵敏度高、适用范围广的优势,对蔬菜内常用有机磷类农药残留检测的准确率较高,检测的线性范围、检出限分别达到0.01~ 50.00 μg·mL-1、6.99 ng·mL-1。
应用各类蔬菜农药残留检测技术时,还应重视检测前样品的处理工作。
检测过程中,相关人员可将微量检测器针头放置在固定装置上,将被测物质放入到检测样本内,并适当加热液体,以萃取、浓缩提取的液体样品,脱离样品中的有机物质。固相萃取技术则是直接通过吸附方式从样本中提取目标化合物,对固体吸附剂的依赖性较强,属于常用净化技术之一。
采集到蔬菜被测样品后,由于蔬菜样品的特殊性需尽快将样品送到实验室。在此过程中,环境因素、人为因素都会干扰样品,使样品质量受损。所以需要用性质稳定、洁净、牢固的聚乙烯塑料袋运送样品,预防样品污染。
样品去核、去籽后,需要转移到搅拌机内处理,然后将其浓缩分离储存到-18 ℃的环境内。样品制作区域的台面、盛具应保持洁净。完成制样任务后,标记全部样本,按照序号将其分类、存储到指定位置,如密闭洁净的容器内。除此之外,相关人员应在检测前10 d采购标准物质,需注意标准物质质量、有效物质含量。准备标准物质时,应根据相关标准固定选取农药标准物质,进行编号、登记后放置到3 ℃的干燥器中,存储、提取有效物质时应严格遵守相关技术标准,以免因物质渗漏、挥发而造成检测点污染,损害工作人员的健康。
现阶段,一些地区推广的农药残留速测仪器价格较高,普通农贸市场、家庭农场、农户无法负担,并且部分检测试剂、检测卡为一次性检测工具,导致蔬菜生产者、消费者在蔬菜农药残留检测上面临着较大的经济负担。因此,在研发农药残留检测技术的过程中,还应开发更经济、便捷的检测仪器,使检测设备区域经济化、小型化发展。使用更多经济实惠、方便携带的蔬菜农药残留分析仪器,改善蔬菜产品的检测环境,提升农药残留检测的便利性。除此之外,为提升蔬菜农药残留检测效率,还应积极研发“蔬菜农药快速检测技术”,完善食品快速检测技术体系,利用高效率的检测手段,保障食品安全,为消费者创造安全、健康的消费环境,减少食品安全风险。
综上所述,蔬菜产业发展中,对蔬菜农药残留检测技术提出更多要求,不同农药残留检测技术的优势、缺点存在差异,相关人员应结合蔬菜检测的实际需求,合理将检测技术应用在不同场景内,建立完善的蔬菜农药残留检测机制。与此同时,蔬菜产业发展速度较快,未来农业残留检测技术应朝着自动化、智能化、高效化方向发展,为蔬菜产品检验提供更可靠的参考依据,完善我国蔬菜农药残留检测工作流程。