摘要:隨著科技的發(fā)展,無損檢測技術(shù)越來越多的應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全領(lǐng)域。本文綜述了近紅外光譜技術(shù)、高光譜圖像技術(shù)、核磁共振成像技術(shù)及其它無損檢測技術(shù)等的基本原理、應(yīng)用情況,并對無損檢測技術(shù)的前景進行了展望。為了保證果蔬產(chǎn)品的安全性,對農(nóng)藥殘留量的檢測成為國內(nèi)果蔬產(chǎn)業(yè)化的必要前提。目前,我國普遍采用的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)難以實現(xiàn)無損,因此,近年來興起的無損檢測法有更廣泛的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:農(nóng)藥殘留 無損檢測 農(nóng)產(chǎn)品
中圖分類號:S481.8 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5336(2015)08-0000-00
1 無損檢測技術(shù)方法及機理
1.1近紅外光譜技術(shù)
有機物分子以及部分無機物分子中各種含氫基團(OH、NH、CH)受到近紅外線光譜(780~2526nm)照射時,被激發(fā)產(chǎn)生共振,吸收部分光的能量。因為不同物質(zhì)在近紅外區(qū)域的吸收光譜不同,每種成分都有特定的吸收特征,所以近紅外光譜可以反映物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),進而對果蔬樣品進行農(nóng)藥殘留檢測[1]。
1.2 高光譜圖像技術(shù)
高光譜成像是在紫外到近紅外(200~2252 nm)光譜范圍內(nèi)連續(xù)組成一幅三維空間的圖像數(shù)據(jù)塊。圖1中,x、y表示空間位置,λ表示波長坐標軸。高光譜圖像可以獲取設(shè)定波長下的圖像信息與x-y平面內(nèi)特定像素下各個波長的光譜信息。x-y平面內(nèi)各個像素點的灰度值與其在該波長下的光譜值一一對應(yīng);不同有效波長下圖像之間的灰度不同,進而可以對被測農(nóng)藥進行判別分析[2]。
1.3 核磁共振成像檢測技術(shù)
通常情況下,元素原子核進行無序自旋運動,當核自旋系統(tǒng)受到射頻脈沖作用,會引起共振效應(yīng),作用停止后,共振產(chǎn)生的電磁波便發(fā)射出來,這種振動轉(zhuǎn)化為射電信號后,進行空間分辨,就可以得到運動中原子核分布圖像,得到殘留農(nóng)藥的分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式及分子間的相互作用[3]。
1.4 其它無損檢測技術(shù)
基于介電特性的無損檢測技術(shù):生物組織內(nèi)部存在大量帶電粒子形成的生物電場,可以通過電學(xué)參數(shù)與果蔬的某些生理指標建立相關(guān)性關(guān)系,進而測定果蔬的安全性[4]?;谏锾匦缘臒o損檢測技術(shù):利用生物活性物質(zhì)做敏感器件,配以適當?shù)膿Q能器構(gòu)成分析工具。被測樣品與分子識別元件特異性結(jié)合后會發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng),通過信號轉(zhuǎn)換將其濃度轉(zhuǎn)化為光信號或電信號后即可對其進行分析檢測[5]。
2 無損檢測技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
2.1 近紅外光譜技術(shù)
Lourdes等[6]采用近紅外光譜法直接測定橄欖表面除草劑的殘留,得出近紅外光譜法對于完整橄欖表面殘留的敵草隆進行監(jiān)控可行。劉丕蓮等[7]以透射方式采集毒死蜱乳油樣本的近紅外光譜,討論了光程長度對模型性能的影響。
2.2 高光譜圖像技術(shù)
付妍等[8]利用高光譜成像檢測系統(tǒng)對對有農(nóng)藥殘留的果蔬表面進行有效快速的檢測。張令標等[9]以番茄為研究對象,證明高光譜成像技術(shù)對高濃度農(nóng)藥殘留具有較好的檢測效果。
2.3 核磁共振成像檢測技術(shù)
楊曉云等[10]采用31P NMR分析方法確定了馬拉硫磷乳油中馬拉硫磷及4個主要有機氯雜質(zhì)的含量。嚴偉等[11]通過對19F和31P-NMR采樣參數(shù)和數(shù)據(jù)處理參數(shù)的優(yōu)化,表明建立的方法可以同時準確測定果蔬中的多種有機氯或者有機磷農(nóng)藥。
2.4 其它無損檢測技術(shù)
蔣雪松等[12]利用壓電免疫生物傳感器結(jié)合流動注射的方法檢測樣品中的農(nóng)藥殘留,得出該傳感器的最低檢出限。郭明等[13]制備了基于功能化碳納米管修飾表面的乙酰膽堿酯酶生物傳感器,得出各生物傳感器動力學(xué)性質(zhì)及電化學(xué)行為,為農(nóng)藥殘留檢測用生物傳感器分析機理研究提供參考。
3 總結(jié)與展望
隨著科技的發(fā)展,和全社會對農(nóng)藥殘留危害的日益重視,人們對農(nóng)藥殘留的檢測方法及檢測分析儀器所提出的要求也愈加提高。更簡便、更快速、更準確、更環(huán)保將是農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的發(fā)展方向,因此,更加成熟的農(nóng)藥殘留無損分析技術(shù)必將與其它農(nóng)藥殘留分析技術(shù)一樣,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留分析中。
參考文獻
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[6] 劉丕蓮,王曉,劉木華,等.近紅外光譜定量分析毒死蜱乳油中有效成分的光程選擇[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2014,16(1):106~109.
[7] 付妍,徐冉冉,陳興海.基于高光譜圖像技術(shù)的果蔬表面農(nóng)藥殘留檢測研究[J].食品安全導(dǎo)刊,2012,(5):42~43.
[8] 嚴偉.果蔬中多農(nóng)殘19F和31P NMR定量檢測方法的研究[D].北京化工大學(xué),2013.
收稿日期:2015-03-10
作者簡介:劉洋(1986—),女,漢族,內(nèi)蒙古烏海人,碩士研究生,中級職稱,研究方向:從事食品、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗檢測工作。