试论有机磷农药残留在果蔬中的快速检测技术

2022-03-31 10:17:10 | 浏览次数:

摘 要:在消费升级的背景下,绿色无公害果蔬产品受到了消费者的青睐。但是一些果农、菜农在种植水果蔬菜时,缺乏科学管理理念,滥用农药,导致农药在果蔬产品中残留量超标,如果消费者未充分洗净,可能会对人体健康造成危害影响。有机磷农药是较为常用农药中的一种,本文首先概述了有机磷农药残留带来的多种危害,随后介绍了包括色谱法、光谱法两种常用技术,重点分析了快速检测方法,最后就有机磷农药检测技术发展前景进行了展望。

关键词:有机磷;农药残留;光谱法;生物传感器

现行的《食品中农药最大残留限量(GB2763-2016)》是国内用于果蔬农药残留限量检测的主要标准,提供了包括有机磷在内的多种化学农药最大残留指标。运用快速检测技术,可以简单、方便且相对准确的测得果蔬有机磷农药残留量,然后对照标准,可以较为直观的判断是否存在超标情况。如果有机磷残留量严重超标,相关部门应禁止该果蔬产品上市,从而保障消费者的权益和安全。

一、果蔬有机磷农药残留的危害

有机磷农药是农业生产中广泛使用的一类农药,具体包括敌敌畏、乐果、敌百虫等多种。根据果蔬中有机磷残留量的不同,对人体的危害可以分为急性中毒和慢性中毒两种。急性中毒患者轻则出现恶心、呕吐、腹泻症状,严重时还会出现四肢僵直、呼吸麻痹等;慢性中毒会导致农药在人体内长期堆积,损伤组织器官,并成为诱发心脑血管病、阿兹海默症的重要原因。另外,个别类型的有机磷农药具有无色、无味且难以清洗的特点,瓜果蔬菜的普通水洗,很难完全消除残留的有机磷农药,这种情况下易导致慢性中毒,需要消费者加以警惕。

二、有机磷农药残留的常用检测方法

1.色谱法

色谱法是一种分离果蔬中有机磷农药残留的方法,它是待分离物质在流动相和固定相之间分配的过程,由于同物质在两相之间的分配不同,所以随流动相的运动的速度不同,随着流动相的运动,混合物中不同的成分在固定相上彼此分离。为了方便记录仪进行记录,要把物质浓度的分析转化为能够测量的信号。用于检测果蔬中有机磷农药含量的色谱法主要有气相色谱法、薄层色谱法。气相色谱法的优点在于热稳定性好,分析速度快,但是缺点也相对明显,例如色谱仪的使用要求较高,另外色谱仪分析出结果后,还需要将所得结果与标准色谱峰进行对比,才能进一步得出最终结论。

2.光谱法

光谱法主要包括原子荧光光谱法(AFS)、红外光谱法(IR)、紫外-可见光谱法(UV-Vis),这些都是用于检测农药残留的常用方法。光谱法是根据有机磷农药中某些官能团和特殊显色剂发生的化学反应并产生有特定波长的颜色,根据颜色光谱对农药残留物质进行分析和研究。光谱法的应用优势在于简化了检测流程,可以将待测果蔬产品放置于检测仪器上,直接得出最终的有机磷农药残留值,检测速度快。但是光谱法检测也有缺陷,例如检测结果波动较大,为了得到相对准确的测量结果,往往需要多次測量取平均值,整体来看检测效率也并不高。

3.快速检测法

(1)酶抑制技术

酶是一种具有生物活性的物质,当酶遇到有机磷后会出现活力降低,通过酶活性的变化情况(抑制程度)来推断果蔬中有机磷农药的残留量。该种检测方法的优点是检测速度快,对设备仪器的依赖程度较低。在运用该种检测方法时,要注意不适用于蒜苗、青椒等辛辣型蔬菜,这是因为检测结果容易出现假阳性的情况,导致误判。

(2)免疫分析法

利用抗体和抗原特异性结合的特点,把抗体作为生化检测器,对目标化合物进行定性定量分析。它的原理是在恰当的载体上,酶的抗原和待测物的抗原相互竞争结合位点而形成的抗体复合物,这种复合物上的酶会将特定的底物催化为氧化为有色物质。这种物质分光光度计测定或者肉眼识别,根据这种现象来确定是否含有未知抗原并测出抗原含量。这种快速检测法的特点是检测结果相对精确,操作流程相对简便,但是具有较强的应用局限性,另外需要根据被检测果蔬的类型,制定专门的抗体,也会在一定程度上增加了成本。

(3)生物传感器技术

近年来生物传感技术发展迅速,生物传感器的原理就是通过特定生物材料,将浓度变化信号转化为电信号,并将电信号进行放大后,反映出有机磷残留量。在生物传感技术运用中,传感器敏感元件的灵敏性是决定最终快速检测结果是否精确的重要因素。随着生物传感器技术的逐渐成熟,现阶段市场上出现了种类更多、灵敏度更高的生物传感器,基本上满足了有机磷农药残留快速检测的需要。该种检测方法的应用优势主要体现在分析结果导出速度快、不需要前期处理,是一种新型的快速检测技术。

三、有机磷农药残留检测技术发展趋势

在几种常用的有机磷农药残留检测方法中,快速检测技术的优点在于对仪器设备的依赖程度较小,因此技术适用范围更广、检测成本相对较低,同时因为简化了一些流程步骤,因此导出结果速度快。但是我们也应当认识到,快速检测技术目前由于受到技术成熟度的限制,通常还是作为一种辅助检测方法,在一些对检测精度要求极为严格的情况下,光谱法、色谱法仍然是主要方法。今后随着技术的不断发展,特别是生物传感器技术的推广,快速检测法的应用前景也会更加广阔。除此之外,我国果蔬市场巨大,对有机磷农药残留检测的需求度较高,快速检测法易于操作,因此相比于色谱法等技术,将来也必将成为一种更为广泛的检测技术。

四、结语

在大力提倡绿色发展理念的时代背景下,保证果蔬产品的绿色、健康,成为消费者的一种基本诉求。在果蔬种植中,适量使用有机磷农药可以提高产量,但是如果滥用农药,导致残留超标,则会对人体构成危害。因此,必须要对果蔬产品的有机磷农药残留量进行快速、精确的测定。快速检测法虽然目前来看还具有检测结果精确度不高等问题,今后通过技术的完善,相关标准的统一,将会在果蔬农药残留检测中发挥不可替代的重要作用。

参考文献:

[1]李恒运,毛林夏,李昱贤.气相色谱法测定水果中多种有机磷农药残留分析[J].安徽农业科学,2019,47(03):201-203.

[2]于劲松,崔涵婧,顾娟,etal.基于酶生物传感器法检测果蔬中毒死蜱残留的提取工艺研究[J].工业微生物,2019,49(02):23-28.

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