(鄭州工程技術(shù)學(xué)院,河南鄭州450044)
農(nóng)藥殘留是農(nóng)藥使用以后,一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有被分解而殘留于生物體、收貨物、土壤、水體、大氣中的微量農(nóng)藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱(chēng)[1-2]。目前,我國(guó)用于防治植物病蟲(chóng)害的有機(jī)磷農(nóng)藥是當(dāng)前使用最廣泛的三類(lèi)農(nóng)藥之一,大多起到殺蟲(chóng)作用,常見(jiàn)的有敵敵畏、樂(lè)果、敵百蟲(chóng)等[3-6]。近年來(lái),雖然出現(xiàn)了一些低毒的、生物農(nóng)藥產(chǎn)品,但因有機(jī)磷農(nóng)藥價(jià)格低廉、效果好、藥效強(qiáng),而被普遍使用。有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)人體的毒性極強(qiáng),會(huì)致使頭暈、惡心等癥狀,嚴(yán)重時(shí)可肺水腫、腦水腫、呼吸麻痹,甚至死亡[7]。有研究表明,果蔬市場(chǎng)的農(nóng)藥超標(biāo)率為30%,其中有機(jī)磷農(nóng)藥超標(biāo)尤其嚴(yán)重,樂(lè)果、甲胺磷、對(duì)硫磷是果蔬農(nóng)藥殘留超標(biāo)的主要品種,也是農(nóng)殘檢測(cè)的主要種類(lèi)[8]。
目前,檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法[1-10]有紅外光譜法、原子吸收分光光度法、紫外分光光度法、氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用色譜法、高效液相色譜法、超臨界流體色譜法和快速檢測(cè)法(酶抑制技術(shù)法、免疫分析法、生物傳感器技術(shù)法)等,其中氣相色譜法檢測(cè)農(nóng)藥可以做到多個(gè)樣本的分離,而且具有高選擇性、高分離效能、高靈敏度、快速、回收率較高的特點(diǎn),所以本文選用氣相色譜法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。目前,對(duì)果蔬中的農(nóng)藥殘留檢測(cè)研究的很多,但對(duì)肉類(lèi)及肉制品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)甚少。肉類(lèi)作為初始食品的原材料,隨著人們對(duì)食品安全的要求的提高,對(duì)肉類(lèi)的檢測(cè)既要做到定性,又要滿(mǎn)足定量檢測(cè),此方法能夠及時(shí)、快速、準(zhǔn)確的測(cè)定肉類(lèi)及肉類(lèi)產(chǎn)品中農(nóng)藥有機(jī)磷的殘留量,對(duì)監(jiān)控農(nóng)藥的合理使用、防止農(nóng)藥殘留量超標(biāo)的肉類(lèi)上市銷(xiāo)售以及保障人民群眾身體健康有著重要的意義。
GC-2010島津氣相色譜儀(火焰光度檢測(cè)器):日本島津公司;FA2004N電子天平:上海菁海儀器有限公司;S2-A808絞肉機(jī):九陽(yáng)股份有限公司;FSH-2勻漿機(jī):江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所;RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮儀器公司;BCD-258WDPM海爾冰箱:海爾集團(tuán)公司;MWCNT多壁碳納米管:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司。
敵敵畏、乙酰甲胺磷、氧化樂(lè)果、治螟磷、樂(lè)果、馬拉硫磷、毒死蜱、水胺硫磷、殺撲磷、三唑磷、亞胺硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品(含量>99.9%):天津環(huán)境監(jiān)測(cè)站;乙腈,丙酮,正己烷:國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
豬肉、牛肉、羊肉各5份,購(gòu)買(mǎi)于農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。將肉去筋膜,切成小塊,經(jīng)組織搗碎機(jī)搗碎,分別放入冰箱冷藏。
2.2.1 單體有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液
準(zhǔn)確稱(chēng)取各有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品0.010 0 g于小燒杯中,用丙酮溶解,然后轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中,用丙酮定容,濃度為400 μg/mL,在-18℃下保存。使用時(shí),分別用丙酮將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋至需要的濃度。
2.2.2 混合有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)使用液
按照農(nóng)藥在儀器上的響應(yīng)值,準(zhǔn)確逐一吸取一定體積的單個(gè)農(nóng)藥儲(chǔ)備液分別注入同一容量瓶中,用丙酮稀釋至刻度。
試驗(yàn)比較了勻漿提取法、超聲提取法以及微波提取法[10]。
2.3.1 勻漿提取法
將樣品15.0 g放入200 mL錐形瓶中,加入30 mL二氯甲烷,在勻漿機(jī)中勻漿提取5 min。勻漿好的樣品過(guò)濾到預(yù)先5 g氯化鈉的100 mL具塞量筒內(nèi),過(guò)濾后,蓋上蓋子,充分振搖5min,靜置分層后,用移液管移取上層乙腈相10 mL,置于試管中,待凈化。
2.3.2 超聲提取法
取樣品15 g于超聲提取器中,加入30 mL二氯甲烷,選擇 5、10、20、30 min 作為超聲提取時(shí)間,確定超聲最佳提取時(shí)間。不同超聲時(shí)間回收率如表1所示。
表1 不同超聲時(shí)間的回收率Table 1 Recovery rate for different ultrasonic time
在同樣條件下,超聲5 min比超聲10 min的回收率要低,因?yàn)闃悠穬?nèi)部的農(nóng)藥還未完全提取出,而提出時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使液體溫度升高,從而導(dǎo)致有些成分發(fā)生變化,回收率反而會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)下降。超聲10 min的提取效率最高,所以最終選擇超聲提取10 min。
2.3.3 微波提取法
微波提取的本質(zhì)是微波對(duì)提取溶劑和樣品的熱作用。微波加熱的原理與常規(guī)加熱不同,它能夠穿透整個(gè)體系而均勻加熱,快速升溫,加快提取速率。本試驗(yàn)采用500 g/L的水-乙醇為提取溶劑,對(duì)提取時(shí)間、提取功率做了對(duì)比,當(dāng)提取功率為210 W、提取時(shí)間為90 s時(shí)回收率最高,所以確定了最終的微波提取條件功率為210 W提取時(shí)間為90 s。
將石墨炭黑-氨基固相萃取小柱多壁碳納米管相連,然后置于150 mL平底燒瓶上,用6 mL丙酮-正己烷(體積比5∶5)淋洗柱子,棄掉淋洗液。上樣,待萃取完的樣品溶液下降到多壁碳納米管底部時(shí),用6 mL丙酮-正己烷(體積比5∶5)洗脫,待洗脫液下降到多壁碳納米管底部圓盤(pán)時(shí),用洗耳球吹出存留在填料中的殘液。
氣化室溫度(T):200℃;進(jìn)樣模式(M):不分流;進(jìn)樣時(shí)間(S):1.00 min;載氣:N2;壓力(P):75.0 kPa;總流量(O):25.0 mL/min;色譜柱流量(C):2.00 mL/min;吹掃流量(U):3.0 mL/min;分流比(I):10.0;檢測(cè)器溫度(T):270.0 ℃;氫氣流量(H):80.0 mL/min;空氣流量(A):120.0 mL/min。
將所有制備好的樣品按照上述氣相色譜條件,由自動(dòng)進(jìn)樣器吸取1.0 μL標(biāo)準(zhǔn)混合液和凈化后的樣品溶液注入色譜儀中,所得色譜圖,然后以雙柱保留時(shí)間定性、以獲得的樣品溶液峰面積與標(biāo)準(zhǔn)品溶液峰面積比較定量。
比較了勻漿提取法、超聲提取法以及微波提取法,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同提取方法的回收率Table 2 Recovery rates by different extraction methods
由表2可知,微波提取法的回收率最高為89.7%,所以本試驗(yàn)采用微波提取法。
分別將各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)溶液按照試驗(yàn)要求配置一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為0.02、0.05、0.10、0.15、0.20 mg/L,按照試驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)定,然后以相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo),以農(nóng)藥的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果在濃度0.02 mg/L~0.20 mg/L范圍內(nèi),各農(nóng)藥的質(zhì)量濃度和峰面積均呈線性關(guān)系,線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及以3倍信噪比計(jì)算得各農(nóng)藥的檢出限,見(jiàn)表3,各標(biāo)準(zhǔn)品的氣相色譜圖見(jiàn)圖1。
表3 線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)以及保留時(shí)間Table 3 Linear regression equation and correlation coefficient and retention time
圖1 農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖Fig.1 Pesticide standard gas chromatography
取1號(hào)豬肉樣品制備好的樣液連續(xù)進(jìn)樣5次,分析結(jié)果計(jì)算精密度RSD均小于為2.3%,表明本方法精密度良好。
將 1 號(hào)豬肉樣品的制備液分別于 0、5、7、12、15、24 h測(cè)定,結(jié)果RSD均小于5%,表明樣品在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
取1號(hào)豬肉、1號(hào)牛肉、1號(hào)羊肉樣品各9份,將一定體積的低、中、高3個(gè)濃度的敵敵畏、樂(lè)果、毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(濃度分別為 0.02、0.10、0.20 mg/kg)分別加入到樣品中,然后按照上述前處理方式處理樣品,按照氣相色譜條件進(jìn)行測(cè)試,計(jì)算回收率,見(jiàn)表4。
表4 方法回收率(n=3)Table 4 Method recovery rate(n=3)
將所有的樣品按照前處理方式制樣,然后將制備好的樣液按照氣相色譜分析測(cè)試條件進(jìn)樣,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 含量測(cè)定結(jié)果Table 5 Results of content determination mg/kg
從表5中可以看出,敵敵畏的檢出率為100%,含量最高的為5號(hào)牛肉樣品,為0.213 1 mg/kg,含量最低的為4號(hào)羊肉樣品,為0.010 23 mg/kg,15個(gè)樣品的平均值為0.104 5 mg/kg;乙酰甲胺磷的檢出率為93.33%,含量最高的1號(hào)牛肉樣品,為0.389 2 mg/kg,含量最低的為3號(hào)羊肉樣品,為0.010 62 mg/kg,平均值為0.194 7 mg/kg;氧化樂(lè)果的檢出率為100%,含量最高的為2號(hào)豬肉樣品,為0.146 4 mg/kg,含量最低的為4號(hào)牛肉樣品,為 0.010 91 mg/kg,平均值為 0.057 19 mg/kg;治螟磷的檢出率為100%,含量最高的為3號(hào)羊肉樣品,為0.218 7 mg/kg,含量最低的為5號(hào)牛肉樣品,為0.018 75 mg/kg,平均值為 0.099 52 mg/kg;樂(lè)果的檢出率為93.33%,含量最高的為2號(hào)豬肉樣品,為0.229 4 mg/kg,含量最低的為4號(hào)牛肉樣品,為0.017 73 mg/kg,平均值為0.053 00 mg/kg;馬拉硫磷的檢出率為93.33%,含量最高的為5號(hào)牛肉樣品,為0.235 4 mg/kg,含量最低的為4號(hào)牛肉樣品,為0.017 71 mg/kg,平均值為 0.079 88 mg/kg;毒死蜱的檢出率為86.67%,含量最高的為2號(hào)羊肉樣品,為0.242 7 mg/kg,含量最低的為5號(hào)牛肉樣品,為0.012 33 mg/kg,平均值為0.052 15 mg/kg;水胺硫磷的檢出率為100%,含量最高的為4號(hào)豬肉樣品,為0.247 3 mg/kg,含量最低的為2號(hào)豬肉樣品,為0.010 32 mg/kg,平均值為0.122 3 mg/kg;殺撲磷的檢出率為93.33%,含量最高的為1號(hào)豬肉樣品,為0.056 43 mg/kg,含量最低的為1號(hào)牛肉樣品,為0.011 28 mg/kg,平均值為 0.029 72 mg/kg;三唑磷的檢出率為93.33%,含量最高的為5號(hào)牛肉樣品,為0.265 3 mg/kg,含量最低的為1號(hào)豬肉樣品,為0.016 32 mg/kg,平均值為0.018 86 mg/kg;亞胺硫磷的檢出率為93.33%,含量最高的為2號(hào)豬肉樣品,為0.349 1 mg/kg,含量最低的為1號(hào)牛肉樣品,為0.018 23 mg/kg,平均值為 0.043 20 mg/kg。
本試驗(yàn)采用氣相色譜法對(duì)豬、牛、羊肉中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。比較了勻漿提取法、超聲提取法以及微波提取法,最終確定微波提取法來(lái)提取樣品中的有機(jī)磷,經(jīng)過(guò)氨基萃取小柱和多壁碳納米管凈化,進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明,11種有機(jī)磷農(nóng)藥線性關(guān)系良好,檢出限在 0.015 μg/kg~1.5 μg/kg,RSD<5%,實(shí)際樣品檢出率在93.3%~100%之間。畜禽肉中農(nóng)藥殘留主要是在飼養(yǎng)、屠宰和加工過(guò)程中造成的,很多畜禽以農(nóng)作物為飼料,而農(nóng)作物對(duì)土壤中的農(nóng)藥有富集作用,這些脂溶性的農(nóng)藥進(jìn)入家禽體內(nèi)不易排出,對(duì)人體產(chǎn)生負(fù)面影響,畜牧肉中農(nóng)藥殘留量雖然不高,但對(duì)人身體的潛在危害較大。提倡政府必須加大監(jiān)管力度,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管工作;改變畜牧業(yè)生產(chǎn)方式,規(guī)范肉制品生產(chǎn)企業(yè)的行為,嚴(yán)把原料質(zhì)量,完善標(biāo)準(zhǔn)體系,提升檢驗(yàn)水平,強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)管。我國(guó)政府應(yīng)高度重視肉和肉制品安全問(wèn)題,為全面加強(qiáng)食品質(zhì)量安全工作保駕護(hù)航,只有認(rèn)清了肉和肉制品農(nóng)藥殘留的現(xiàn)狀和危害,才能從根本上防控農(nóng)藥殘留,最大限度地保障肉和肉制品的安全。