食品农药残留检测技术的研究进展

作者简介：冀鹏宇（1988—），男，内蒙古呼和浩特人，本科，助理工程师。研究方向：农畜产品中农药残留以及重金属检测。

摘 要：许多农业种植户为了增加产量，违规添加农药，导致农产品中农药残留严重，而食品中的农药残留会通过食物链进入人体，对人体健康产生直接的影响，因此急需对其进行检测分析。食品中基质复杂且不同农药的理化性质存在一定的差异，因此需要选择合适的检测方法。鉴于此，本文综述了食品中农药残留的主要检测方法，旨在为检测食品中的农药残留提供更精准、更快捷、更高效的分析方法，为食品安全保驾护航。

关键词：农药残留；色谱检测；免疫检测；光谱检测

Research Progress in Food Pesticide Residue

Detection Technology

JI Pengyu

（Chahar Right Front Banner Agricultural and Livestock Products Quality and Safety Inspection and Testing Station， Ulanqab 012200， China）

Abstract： Many agricultural growers illegally add pesticides in order to increase production， resulting in serious pesticide residues in agricultural products. Pesticide residues in food can enter the human body through the food chain and have a direct impact on human health. Therefore， it is urgent to detect and analyze them. The matrix in food is complex and there are certain differences in the physicochemical properties of different pesticides， so it is necessary to choose appropriate detection methods. In view of this， this article reviews the main detection methods for pesticide residues in food， aiming to provide more accurate， faster， and efficient analytical methods for detecting pesticide residues in food， and to safeguard food safety.

Keywords： pesticide residues; chromatographic detection; immunoassay; spectral detection

農药残留是指农药使用后残存于生物体、农产品（或食品）及环境中的微量农药，除农药本身外，还包括农药的有毒代谢物和杂质，是农药及其他相关物质的总称。在农业生产过程中会发生病虫草害，因此需要用农药进行防治，而这可能导致农产品中存在农药残留。农药残留对人体健康有着较大的影响。目前，农药残留相关的标准包括农药残留限量标准（即最大残留限量）、农药残留检测方法标准等，与消费者关系最大的是食品或食用农产品中的农药残留限量标准。尽管国家针对农药残留出台了多项政策法规，但仍有部分农业种植户为了提高产量，滥用农药，导致土壤、水源及农产品中农药残留超标。因此，对农药进行检测分析，有利于促进植物生长的可持续性，保障居民身体健康，改善环境污染。不同食品的基质复杂，农药种类较多且不同农药的理化性质存在差异，因此本文对食品中农药残留的检测方法进行综述，旨在为食品中农药残留的精准、快捷、高效检测提供参考，为食品安全保驾护航。

1 色谱检测法

色谱检测技术在农药残留检测中应用较广，主要是根据混合物的各组分在互不相溶的两相中吸附、分配或其他亲和作用的差异而建立的分析方法。色谱检测主要分为气相色谱（Gas Chromatography，GC）、液相色谱（Liquid Chromatography，LC）、色谱与质谱（Mass Spectrometry，MS）联用等技术。随着科技的发展，在GC和LC的基础上发展出了二维气相色谱（GC×GC）、高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC），且这些技术已在农药残留检测中广泛应用。

唐淑军等[1]采用混样检测法结合气相色谱-串联质谱技术（GC-MS），建立了40种例行监测农药的混样检测快速定量筛查方法及其5项主要关键控制技术，实验结果完全符合《实验室质量控制规范 食品理化检测》（GB/T 27404—2008）对回收率和精密度的要求，且混样检测效率是常规单样品检测效率的2～10倍，在实践检测中具有较高的应用价值。孙志高等[2]使用HPLC法检测柑桔中毒死蜱、吡虫啉和残杀威，并与《果蔬清洗剂》（GB/T 24691—2009）中农药提取方法进行比较，发现HPLC法检测效率更高。赵悦等[3]利用GC结合三重四极杆质谱技术对地表水中32种农药残留量进行分析，该方法前处理简单、仪器灵敏度高、选择性好，适用于地表水中多种农药残留的日常定量分析。

在应用色谱技术的过程中也可通过优化前处理方式实现高效检测，例如使用QuEChERS前处理技术可提升农药残留的检测精准度[4]。赵丽萍等[5]利用QuEChERS-GC-MS/MS法测定新疆黑桑椹干中14种农药残留，结果表明，在0.005～0.500 μg·mL-1浓度范围内线性良好，检出限为0.001～0.005 μg·kg-1，精密度RSD为0.9%～2.3%，证实该方法操作简便、快速、灵敏度高，适用于新疆黑桑椹干中多种农药残留的检测。黄小波等[6]采用QuEChERS前处理方法结合超高效液相色谱-质谱联用技术同时检测鸡蛋中19种农药残留量，结果发现该方法的加标回收率为79.25%～102.14%，相对标准偏差均值为9.34%～16.72%，表明所建的方法准确可靠，符合相关检测要求。色谱检测技术已在农药残留检测中广泛应用，检测效率较高，但仍有一定的局限性，如仪器大型化、价格昂贵、检测时间较长以及对检测人员要求较高，且难以满足日常农药残留的快速监测。

2 毛细管电泳法

毛细管电泳法具有试剂消耗量低、分析时间短、操作简单等优点，在农药残留检测中较常见。李杰[7]采用毛细管电泳-仿生免疫分析检测农产品中的敌百虫，发现该方法具有简单快捷、灵敏度高、选择性好、成本低以及检测结果准确可靠的特点，用于敌百虫分析检测的灵敏度（IC50）为0.16 mg·L-1，最低检出限（IC15）为0.13 μg·L-1，满足日常检测分析要求。杜雪纯[8]采用毛细管电泳-MS联用技术检测中金钱草、菊花和白芍中的农药残留，发现该方法对检测有机氮类农药残留具有高效、准确、快速的优势，可满足日常有机氮类农药残留检测需求。赵红岩等[9]利用毛细管电泳-电化学发光法测定蜂蜜中土霉素残留量，发现土霉素浓度与化学发光相对强度在20～200 μg·L-1线性关系良好，仪器检出限为5 μg·L-1，证实该方法的灵敏度可满足食品中痕量土霉素残留检测的最大残留限值要求。

3 免疫检测法

免疫检测法是利用抗原和抗体之间的特异性亲和反应来检测和分析被检物的一种高灵敏度、高选择性的方法[10]。吴小胜等[11]开发了一种用于检测蔬菜、水果中苯醚氰菊酯的胶体金免疫快速检测试纸条，检测限为1 μg·kg-1，检测时间仅为15 min，假阳性率和假阴性率均为0%，符合《农残办技术材料要求及审查程序》要求。黄忆婷等[12]研究了免疫亲和柱在植物油农残检测前处理中的应用，发现该方法具有提取剂用量小、检测结果准确度高、对检测设备污染小、操作简单，以及在1 min内即可完成检测等特点，适用于植物油中有机磷农药残留的批量检测。柯童炜等[13]利用胶体金免疫层析法快速检测中药材中除草剂扑草净残留量，结果表明试纸条检测灵敏度可达到1 ng·mL-1，实际样品检出限可达到

0.1 mg·kg-1，所建立的方法适用于陈皮、蒲公英、三七和金银花等中药材中40种不同部位中扑草净残留的检测。赵颖等[14]建立了豇豆中克百威、三唑磷、毒死蜱、啶虫脒、异菌脲、吡唑醚菌酯、多菌灵、腐霉利、灭蝇胺和甲氰菊酯10种农药残留的免疫快速检测方法，结果表明，该方法的准确度超过97.2%，实用性强、灵敏度高、省时省力，适用于豇豆中常见的10种农药残留的现场快速检测。

4 电化学生物传感器法

生物传感器是在分子水平上进行快速检测的分析工具，目前使用最多的识别元件是抗体和抗原，电化学生物传感器的出现为农药残留检测带来了新手段。杨云霞[15]建立了一种贵金属纳米材料电化学生物传感器，并在有机磷农药残留检测发现，该传感器具有一定的抗干扰能力，具有良好的重现性和稳定性。同时该实验通过对自来水中氧化乐果和西瓜提取液中对氧磷的检测证明了其实际样品检测能力。刘淑娟等[16]利用二氧化锆（ZrO2）纳米粒子与有机磷的强吸附作用，开发了二氧化锆纳米粒子/金电极（ZrO2/Au）有机磷传感器，并对茶汤中有机磷农药残留进行了快速检测，发现该有机磷传感器在10～550 ng·mL-1对目标分析物对硫磷有线性响应，检出限为2.0 ng·mL-1，证实该传感器制备简单、灵敏度高、再生性好，在食品安全监测领域具有较大的应用潜力。ZHAO等[17]设计并制备了一种新型纳米金/巯基甲酰胺磷多残留电化学生物传感器，采用间接竞争法检测11种有机磷农药和有机磷农药总量，结果表明该生物传感器具有出色的电化学性能，线性范围在0.1～1 500.0 ng·mL-1，最低检出限为0.019～0.077 ng·mL-1，稳定性和重复性更好，实现了有机磷农药总量的快速检测。

5 光谱检测法

光谱检测技术的基本原理是通过物质吸收、发射或散射光线的特征波长和强度来确定其化学组成和结构的一种分析方法。主要的检测仪器有近红外光谱仪、拉曼光谱仪和原子光谱仪等。李青龙等[18]利用表面增强拉曼光谱法快速检测香蕉中的噻菌灵，水果样品经提取、净化、萃取和表面增强后，采用拉曼光谱仪测试可获得满意的检出信号，该方法具有样品和试剂使用量少、检出浓度低等优势，适用于水果中农药残留噻菌灵的快速筛查检测。孙俊等[19]通过荧光光谱对生菜中农药残留进行检测，结果发现基于小波特征和荧光特征峰值建立的支持向量机模型预测集识别率要高于全光谱建立的支持向量机模型，证实荧光光谱技术可对生菜中农药残留进行快速、无损检测分析。VILLANUEVA等[20]使用红外光谱法检测可可中的农药残留，并利用偏最小二乘回归分析预测可可豆中的农药浓度，结果表明开发的红外光谱检测方法的检测限为9.8 mg·kg-1，定量限为23.1 mg·kg-1。SUN等[21]利用近红外透射光谱对莴苣叶片中农药残留进行检测，实验发现该方法的训练集和预测集的分类准确率分别为100.00%和98.33%，表明近红外透射光谱可以应用于莴苣叶片中农药残留的定性检测。

6 结语

农药残留在食品中广泛存在，不同食品的组成成分和理化性质存在较大的差异，且近些年不断涌现多种低度、低残留的新农药品種，因此相关部门对农药残留检测技术的要求越来越高。目前，食品中农药残留检测技术的发展方向是检测结果更精准、检测范围更广、检测速度更快以及检测时间更短，因此发展出了许多农药快检方法。新的检测方法在满足相关标准要求的前提下，提高了检测精确度、扩大了检测范围，提高了检测灵敏度，同时增加了检测方法的选择性。根据检测样品和检测农药物质选择合适的方法，有助于提高检测效率，为食品安全保驾护航。

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