农药残留检测技术在食品检测中的应用分析

◎ 张 静

（四川中安天益检测科技有限公司，四川 成都 610000）

随着农业生产的现代化和农药使用的普遍化，农药残留问题日益突出。发展高效、准确的农药残留检测技术，对于保障食品安全、维护公众健康具有重要意义。食品检测是农药残留管理的重要环节，其准确性会直接影响农药残留风险评估和食品安全监管的效果。因此，本文对农药残留检测技术在食品检测中的应用进行深入分析，探讨其在提高食品安全水平、保护消费者健康方面的作用和价值。

1 农药残留检测技术分析

1.1 生物学方法

1.1.1 酶联免疫吸附法

酶联免疫吸附法（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）基于抗原与特异性抗体之间的非共价结合，是一种常用的生物学方法，多被用于检测农药残留。其中，ELISA 技术分为直接ELISA、间接ELISA、竞争ELISA，以及酶联免疫法等。其检测原理是将含有抗原的样品加入固相载体（如微孔板）上，使抗原层与载体表面结合，再将特异性的酶标记抗体加入孔中与固相捕获抗原结合，接着，清洗孔以去除非特异性的组分，并添加含有底物的溶液，酶标记的抗体与底物反应，产生可观察的信号，最终通过比色法、发光法或荧光法等，测量反应的强度（如图1）。

图1 酶联免疫吸附法原理图

ELISA 技术在农药残留检测中有着广泛的应用，具有灵敏度高、操作简单、快速、经济和可大规模检测的优势。①农产品检测中的应用。ELISA 技术可用于检测各类农产品中的农药残留，如蔬菜、水果、谷物等。②土壤和水体检测中的应用。ELISA 技术可用于农药污染土壤和水体的监测。③农药残留监管中的应用。ELISA 技术应用于农业监管中，可帮助监测农药使用的合规性。④食品安全中的应用。ELISA 技术可用于食品安全的监测，能够确保食品中不存在超出安全标准的农药残留。

1.1.2 免疫荧光法

免疫荧光法是一种常用的农药残留检测技术，其基于特定的免疫反应原理，利用产生的荧光信号，检测和分析样品中的农药残留情况。这种方法在农药残留检测中具有高灵敏度、高特异性和高准确性的优点，可以满足农产品质量安全控制的需求。

免疫荧光法的基本原理是将特定的抗原与荧光物质（称为荧光素）标记的抗体结合，形成免疫复合物。当样品中存在目标农药残留时，目标农药残留与免疫复合物结合，形成荧光素-抗体-农药残留的复合物。

1.1.3 免疫亲和层析法

免疫亲和层析法是一种重要的农药残留检测技术，其基于免疫学原理，利用抗体与农药残留物质间的特异性结合进行分析。免疫亲和层析法是一种基于抗原与抗体相互作用的技术，其分析过程如下。①制备与目标农药残留物质具有特异性结合能力的抗体，并将样品溶液通过所制备的抗体固定化的色谱柱，样品中的农药残留物质与抗体进行结合。②通过优化溶液的流动速度和冲洗等条件，去除非特异性的干扰物质。③通过改变溶液的pH 或添加脱离剂等手段，将目标农药残留物质从抗体上洗脱下来，并通过检测方法进行测定。

免疫亲和层析法在农药残留检测中广泛应用，具有高灵敏度、高特异性、操作简便和检验快速等优点。其能够快速、准确地检测农产品、环境水样等复杂样品中的农药残留物质，有助于保障食品安全和环境保护。此外，免疫亲和层析法也可用于其他方面的检测，如药物残留、生物毒素检测等[1]。

1.2 化学分析方法

1.2.1 气相色谱-质谱法

气相色谱-质谱法（GC-MS）是一种常用的农药残留检测技术，其结合了气相色谱（GC）和质谱（MS）的优点，用于分析样品中的不同农药残留物。GC-MS的工作原理是将样品中的化合物通过气相色谱分离，然后送入质谱器进行检测和鉴定，样品经过适当的处理和提取，得到含有农药残留物的提取液。然后，把提取液注入气相色谱仪，通过选择性的分离柱将不同成分分离出来。最终，分离的化合物会进入质谱器，并通过碰撞诱导解离（CID）等对化合物进行鉴定和定量。GC-MS 的优点之一是可以通过库所匹配或质谱图鉴定潜在的农药残留物，且该方法灵敏度高，能够检测到非常低浓度的目标化合物。另外，GC-MS 具有高分辨率和选择性，能够同时分析多种化合物，从而在单个分析中获得更多信息。

1.2.2 液相色谱-质谱法

液相色谱-质谱法（LC-MS）是另一种常用的农药残留检测技术。与GC-MS 相比，LC-MS 基于液相色谱技术分离样品中的化合物，并将其送入质谱仪进行鉴定和定量。使用LC-MS 技术时，要先将样品中的化合物通过适当的液相色谱柱分离，然后进入质谱仪进行鉴定。与GC-MS 相比，LC-MS 适用于那些无法通过气相色谱分析的化合物，如极性或者热不稳定的化合物。液相色谱能够分离官能团相似的化合物，而质谱则通过质谱图鉴定目标化合物。LC-MS 技术因其对复杂样品矩阵的兼容性好，被广泛应用于农药残留检测领域[2]。

1.2.3 气相色谱-嗅觉法

气相色谱-嗅觉法（GC-O）是一种不依赖于仪器的化学分析方法，通过人的嗅觉检测和鉴定样品中的挥发性化合物。在GC-O 中，样品通过气相色谱分离，并通过敏感的嗅觉评估员进行嗅觉检测。分离后的化合物通过气相色谱柱，直接进入嗅觉检测口中，嗅觉评估员可以对挥发性化合物的气味进行感官评估。通常，嗅觉评估员在实验室进行多项培训，可以有效识别和描述化合物的气味特征。GC-O 技术的优点是能够直接评估食品、环境和农产品样品的气味特征，并通过嗅觉模式识别方法及数据库配对等手段，对不同挥发性化合物进行鉴定[3]。

2 农药残留检测技术在食品检测中的应用

2.1 食品样品的采集与预处理

2.1.1 采样方法

在农药残留检测中，正确的采样方法对于获得可靠的结果至关重要，常用的食品采样方法主要有以下几种。①高冲击力嵌入剂采集法。对于固体食品来说，这是一种常用的采样方法，其通过将可食用部分嵌入剂推入食品中，收集样品，适用于大米、苹果等样品的采样。②时间积累法，适用于固体和液体食品，其可以在一段时间内连续采样，并对不同采样点进行多次采样，然后混合样品进行分析。③牛奶和饮料瓶装样品法。该法适用于液体食品，主要用于大体积液体食品的采样，其可以直接从瓶中取样，获得更好的代表性。④制样袋法，适用于颗粒状、粉末或其他小型样品的采集。

2.1.2 样品处理流程

样品处理是农药残留检测的重要环节，包括样品预处理、提取和净化等过程。①样品预处理。对于固体和液体样品，通常需要进行样品预处理。对固体样品进行研磨、切割或者溶解处理，增加样品的均匀性和提高提取效果；对液体样品可以通过稀释或者直接处理[4]。②提取过程。提取是从样品中分离出目标农药，并转移到分析样品准备装置的过程。常用的方法包括溶剂萃取、固相萃取和液液分配等。实施提取过程的目的是基于样品、目标农药的化学特性，并最大程度地去除干扰物质。③净化过程。残留农药提取物中，可能存在很多干扰物质，会干扰农药的测定结果。因此，需要对提取物进行净化处理。常用的净化方法包括液-液浓缩净化法、固相萃取净化法和气相色谱净化法等[5]。

2.2 检测方法的选择与应用

检测方法的选择在农药残留检测中至关重要，其直接影响结果的准确性和可靠性。在实际应用当中，检测人员可以根据需要，选择适合的方法。①化学分析方法。常用的化学分析方法有气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）、高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）等技术。这些方法通常结合样品的前处理步骤和仪器的高灵敏度、选择性，实现农药残留的定量和定性分析。②免疫分析方法。免疫分析方法是一种高效、快速和灵敏的检测技术。可通过酶联免疫吸附测定（ELISA）、免疫层析等方法，检测和分析农药残留。③微生物学方法。微生物学方法主要通过使用微生物种类或者其产生的代谢产物作为指示物，判断食品中是否存在农药残留。例如，使用细菌或者真菌来检测样品中的农药含量。

3 结语

农药残留问题是全球食品安全领域的重要议题，发展高效、准确的农药残留检测技术，对于保障食品安全、维护公众健康，具有重要意义。因此，本文深入分析了农药残留检测技术在食品检测中的应用，包括生物学方法和化学分析方法。其中，酶联免疫吸附法、免疫荧光法和免疫亲和层析法等生物学方法，具有高灵敏度、高特异性和高准确性的优点；气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法和气相色谱-嗅觉法等化学分析方法，能够对复杂样品进行准确、全面的分析。总的来说，通过选择合适的检测方法，可以有效提高农药残留检测的准确性与可靠性，为保障食品安全提供有力支持。