食品农药残留检测样品的前置处理技术

鹿文婷 许海平

摘 要：样品前置处理是食品农药残留检测工作中最重要、耗时最长、最容易产生误差的一项工作，科学的样品前置处理技术是决定农药残留检测效率与结果精准性的关键要素。本文采用理论与实践相结合的方式，在分析、总结、阐述现有样品前置处理技术的基础上，以黄瓜为基质，重点对比分析了QuEChERS前置处理技术和《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》

（NY/T 761—2008）标准处理技术对食品中农药残留回收率的影响。结合气相色谱仪，以改变加标浓度的方式，分析上述两种技术在不同加标浓度下的回收率，以期为相关技术人员提供参考。

关键词：食品安全；农药残留检测；样品前置处理技术

Preprocessing Technology of Food Pesticide Residue Detection Samples

LU Wenting， XU Haiping

（Zhangqiu District Center for Disease Control and Prevention， Jinan 250200， China）

Abstract： Sample pre-processing is the most important， time-consuming and error-prone work in the detection of pesticide residues in food. Scientific sample pre-processing technology is the key factor to determine the efficiency and accuracy of pesticide residue detection. In this paper， combining theory and practice， based on the analysis， summary and exposition of the existing sample pretreatment technology， cucumber was used as the substrate. The effects of QuEChERS treatment technology and the standard treatment technology NY/T 761—2008 on the recovery rate of pesticide residues in food was analyzed. Combined with gas chromatograph， the recovery rates of the above two technologies were analyzed by changing the additive concentration in order to provide reference for relevant technicians.

Keywords： food safety; pesticide residue detection; sample preprocessing technology

随着我国农业的快速发展，现代农产品的种类、风味、营养价值等在不断优化升级。部分农户为提高经济收益，往往会使用过量的化肥、农药等促进农作物的生长，致使部分农产品中含有大量的化学药剂、重金属等对人体无益的残留物。农药残留高的食品风味会有所消减，还具有一定的致癌性，过高的农药残留会影响人体内胆碱酯酶的活性，进而对人体内神经冲动的传递造成影响，严重危害消费者的食品安全权益。相关部门需要提高重视程度，落实高质量的农产品农药残留检测与管控工作，进一步强调食品农药残留检测样品中前置处理技术的重要性[1-2]。本文分析了QuEChERS和《蔬菜和水果中有機磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》（NY/T 761—2008）两种前置处理技术对蔬果产品中农药残留回收率的影响，为日后农药残留检测作业提供更有效的指导[3-5]。考虑到食品农药残留检测工作对检测技术方案效率、质量、成本的要求，横向对比了薄层色谱法、色谱-质谱联用法、液相色谱法和气相色谱法等多种适用于当代食品检测工作的技术方案，最终选择操作更简便、灵敏度较高、准确性较好、检测成本较低和适用范围更广泛的气相色谱法作为本次实验的农药残留检测技术方案。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 农药种类

百菌清、乙烯菌核利、腐霉利3种农药，均已经登记可用于蔬果产品种植过程，且可以运用气相色谱设备精准测定。

1.1.2 实验试剂

乙腈、丙酮、乙酸乙酯、正己烷，均为色谱纯；氯化钠、无水硫酸镁，均为色谱纯；百菌清标准溶液、乙烯菌核利标准溶液、腐霉利标准溶液，均购置于农业农村部环境保护科研监测所。

1.1.3 仪器设备

气相色谱仪（日本岛津 GC-2010 Plus）配ECD检测器、漩涡器、匀浆机、氮吹仪、离心机、水浴锅、滤膜（0.22 μm）、离心管（100 mL）、容量瓶（100 mL）、具塞量筒（100 mL）、烧杯（100 mL）、定量小管（2 mL、5mL）等。

1.2 农药标准溶液的配制

3种农药各取一定浓度置于容量瓶中定容，其中百菌清与腐霉利使用正己烷定容，乙烯菌核利使用丙酮定容，依次将3种农药配制为浓度为10 mg·L-1的标准溶液，将其稳定放置于冰箱中低温储存，储存温度为-18 ℃。后续的分析实验中需要分别使用正己烷、丙酮将不同标准溶液稀释为0.01 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1和0.16 mg·L-1的标准溶液，再上机检测。

1.3 色谱条件

选用Agilent DB-1色谱柱（30 m×0.32 mm，1 μm）；进样量为1 μL；载气为氮气（流速1 mL·min-1，纯度≥99.99%）；进样方式选不分流进样；柱温150 ℃，保持2 min，以6 ℃·min-1的速率升至270 ℃，保持8 min；进样口温度220 ℃；检测器温度250 ℃。

1.4 样品前置处理技术流程

1.4.1 QuEChERS前置处理技术

取25 g样品置于离心管中，加（3.5±0.5）g氯化钠，加入10 mL乙腈，置于匀浆机匀浆2 min，将离心管转移至离心机中，10 000 r·min-1高速离心2 min。利用适配于QuEChERS前置处理技术的滤膜（每份试剂包中含有15 mg的石墨化碳黑填料、100 mg的聚砜酰胺、300 mg无水硫酸镁）过滤，精准提取1 mL滤液，氮吹至近干，加入1 mg乙酸乙酯溶解残渣，过0.22 μm滤膜，气相色谱检测，记录农药残留数据。

1.4.2 NY/T 761—2008前置处理技术

依照NY/T 761—2008给出的前置处理技术方案，取25 g完全粉碎的样品，置于烧杯中，加入50 mL乙腈，将烧杯置于匀浆机中匀浆2 min。期间需要在具塞量筒中放置（10.0±2.0）mg的氯化钠，利用滤纸将完成匀浆的样本过滤到具塞量筒中，收集滤液。收集完毕后密封，剧烈振摇1 min，静置于20～25 ℃室内环境中，30 min后取10 mL上层液置于烧杯中水浴加热，水温控制在80 ℃，滤液蒸发至干后加入2 mL的正己烷溶解。将溶液转移至完成活化后的弗罗里硅柱之中，用5 mL的正己烷-丙酮混合液（9∶1）冲洗烧杯后淋洗弗罗里硅柱，共完成2次洗脱。将收集好的洗脱液氮吹近干，用正己烷定容至5 mL，过0.22 μm滤膜，气相色谱检测，记录农药残留数据。

2 结果与分析

2.1 加标回收测定结果分析

选黄瓜为检测基质，分别向黄瓜样品中加入0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1、0.16 mg·L-1的标准溶液。参考1.4.1与1.4.2中的方法进行样品前置处理，每种技术方案制备3个平行样品，进行农药残留检测，记录数据。依照QuEChERS前置处理技术制备的3个浓度样品组记为A1、A2、A3；依照NY/T 761—2008前置处理技术制备的3个浓度样品组记为B1、B2、B3。不同前置处理技术方案对应农药残留回收率如表1所示。①不同浓度参数的百菌清、乙烯菌核利、腐霉利经过两种技术方案的前处理后，其总回收率皆在80%以上，且大部分回收率超过90%，能够满足蔬果产品农药残留检测工作的基本需求。②对3种浓加标浓度的回收率进行对比，发现加标浓度为0.08 mg·L-1的回收率基本上最高。③3种浓度规格的百菌清样品在两种前置处理技术的处理下，其回收率QuEChERS前置处理技术＞NY/T 761—2008前置处理技术，乙烯菌核利样品回收率QuEChERS前置处理技术＞NY/T 761—2008前置处理技术，腐霉利样品回收率QuEChERS前置处理技术＜NY/T 761—2008前置处理技术。④本次研究中提出的QuEChERS前置处理技术操作步骤有所简化，结合表1数据可知，该技术的效益未随着步骤的简化出现波动，处理效果相较于NY/T 761—2008前置处理技术更为可靠。NY/T 761—2008前置处理技术经过了多年的实践与改进，该技术具备回收率稳定、操作成熟、平行测试波动小的优势，同样具备较高的可靠性。

2.2 检测成效分析

横向对比两种前置处理技术的检测结果精密度、有机试剂总用量、处理总用时，分析应用两种前置处理技术的样本的检测成效，见表2。NY/T 761—2008前置处理技术的回收率在为80.0%～94.0%，应用QuEChERS前置处理技术开展的农药残留检测实验的回收率为83.0%～98.0%；QuEChERS前置处理技术所需用到的有机试剂用量更少，总量仅需维持在10～20 mL即可达到较好的检测效果，应用NY/T 761—2008前置处理技术对样品进行前置处理共需要使用约65 mL的有机试剂；应用NY/T 761—2008前置处理技术的过程中需要经历静置、水浴加热、过弗罗里硅柱等诸多流程，总耗时在60 min以上，应用QuEChERS前置处理技术进行样本处理的流程更为精简，总耗时仅30 min左右。

综上，QuEChERS前置处理技术在精密度、试剂使用量、处理耗时方面的优势要高于NY/T 761—2008前置处理技术，检测成效更高。

3 结论与讨论

本文重点研究的两种食品农药残留检测前置处理技术都能够达到较好的回收效果，在蔬果产品农药残留检测工作中皆具备较高的可靠性。最终实验结果表明QuEChERS前置处理技术的精准度与精密度更高，使用该技术所处理的样品具备更高的回收率。相较于NY/T 761—2008前置处理技术，QuEChERS前置处理技术的操作流程更为精简，相应样品中的农药损失更低，对操作人员的技术要求更低，并且在后期的检测环节中容错率较高。QuEChERS前置处理技术无需应用大量的有机试剂也能够获得较好的处理效果，更符合当前食品农药残留检测作业的环保性、安全性与节能性的要求。

綜上，QuEChERS前置处理技术的优势更为突出，且该技术方案的操作更为便捷。但结合既有的研究案例可知，该技术往往只适用于处理脂肪含量较低且水分适中的蔬果样品。因此，为进一步发挥QuEChERS前置处理技术的优势，需进行持续的探索与改进。

参考文献

[1]余磊，赵志燊.QuEChERS-GC-MS/MS法同时测定青贮玉米饲料中20种农药残留[J].饲料研究，2023（10）：1-6.

[2]陈蒙蒙，马晓，高盼盼.探究食品检测技术在食品安全中的应用[J].食品界，2022（5）：82-84.

[3]杨明，伊鋆，王冬梅，等.食品中农药残留分析前处理技术研究进展[J].河南工业大学学报（自然科学版），2020，41（3）：130-140.

[4]张娟，秦锦云.食品/农产品中甲氧基丙烯酸酯类农药残留分析研究进展[J].农学学报，2020，10（5）：67-71.

[5]王秀菊.食品中农药残留分析的样品前处理技术进展综述[J].现代食品，2020（9）：117-118.