張英明
(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,廣東廣州 510000)
隨著社會的快速發(fā)展與進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)成為各行各業(yè)發(fā)展強(qiáng)有力的后盾,在農(nóng)業(yè)發(fā)展中,越來越多的先進(jìn)技術(shù)被廣泛應(yīng)用。為了能夠增收,保證植物的生長,農(nóng)戶在種植農(nóng)產(chǎn)品時會噴灑一些農(nóng)藥,但是藥量掌握不合理,便會出現(xiàn)食品安全問題,農(nóng)藥殘留超標(biāo),對人們健康造成較大的威脅。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用化肥、農(nóng)藥已經(jīng)成為了普遍現(xiàn)象,其主要是為了保證食品高產(chǎn)量,消除病蟲害。為嚴(yán)格控制食品農(nóng)藥殘留量,國家也加大了對于食品安全的檢測,其中氣相色譜技術(shù)便是檢測農(nóng)藥殘留常用方法,并且了取得了不錯的成效[1]。本文重點針對氣相色譜法的原理及其在食品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了深入分析,以期為食品安全檢測提供參考。
氣相色譜法是食品安全檢測中常用的方法,是以氣體作為流動相,將色層分離以后進(jìn)行分析的方法。流動相將氣化以后的試樣帶入色譜柱中,柱中固定相與試樣各組分分子的作用力是不一樣的,色譜柱中各組分流出時間存在差異,進(jìn)而實現(xiàn)了組分分離。通過運用鑒別以及記錄系統(tǒng),將色譜柱中各組分流出時間、濃度色譜圖標(biāo)注出來,結(jié)合圖中出峰時間、順序,定性分析化合物;而定量分析化合物時則以峰高、峰低以及面積為依據(jù)。此方法具有高效能、高靈敏度特點,同時可靈活選擇,分析的速度也較快,可廣泛應(yīng)用于各分析環(huán)節(jié),操作簡單方便,多應(yīng)于有機(jī)化合物定性、定量分析。常用檢測儀器有火焰電離檢測器、熱導(dǎo)檢測器,這些檢測儀器能夠快速且靈敏的反映出不同分析成分,測定范圍較廣[2]。火焰電離檢測器多用于烴類的檢測,不能在水檢測中使用;熱導(dǎo)檢測器則較為通用,除了載氣以外,其他物質(zhì)都可檢測。二種檢測器結(jié)合使用,對相同分析物檢測時能夠?qū)崿F(xiàn)相互補(bǔ)充。另外,還可將氣相色譜儀同質(zhì)譜儀連接、氣質(zhì)聯(lián)用儀同核磁共振波譜儀連接使用,分別稱為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用以及氣相色譜-質(zhì)譜-核磁共振聯(lián)用。
氣相色譜法使用的原理是以系統(tǒng)為依據(jù),主要成分是吸附劑、惰性固體涂抹固定相、管柱氣體流動相。需要分離或者進(jìn)行分析的樣品由管柱一端加入,因為固定相對樣品各組分吸附、溶解力不一樣,換言之,各組分固定相、流動相間分配系數(shù)不同,若兩相間組分多次反復(fù)分配并且伴隨移動相的移動而移動的時候,各組分經(jīng)管柱運動速度也會不一樣,如果組分分配系數(shù)較小,那么被固定相滯留時間會短一些,能夠快速由色譜柱末端流出來。結(jié)合各組分由柱末端流出濃度c,針對進(jìn)樣時間t作圖,進(jìn)而獲得了色譜圖[3]。如果色譜過程是沖洗法方式時,具體色譜圖見圖1所示。
圖1 氣相色譜法的原理圖
由圖1氣相色譜法原理示意圖中可以看出,組分進(jìn)樣以后直至最大濃度流出色譜柱的時候,此時需要的時間為tR,同組分經(jīng)過色譜柱空間時間tM、組分柱中滯留調(diào)整保留時間tR‘間關(guān)系為:tR‘同tM比值表示的是組分在固定相比在移動相中滯留時間長多少倍,稱之為容量因子K。
針對食品有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測,常使用的是氫磷檢測器和氫火焰離子化檢測器。對敵敵畏進(jìn)行檢測,通常情況下會在收集過程中獲得一定含量的不同類型有機(jī)磷農(nóng)藥樣品,將其放在含氫火焰中,在經(jīng)過發(fā)射與燃燒的基礎(chǔ)之上,通過526 nm最大波長激光碎片方法完成發(fā)射,隨后將碎片發(fā)射時不同類型特點的激光進(jìn)行接收以后,碎片逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)射信號,將轉(zhuǎn)變以后的發(fā)射信號不斷發(fā)射,記錄時主要使用的是顯微鏡,緊接著同時檢測樣品測定水平,并且進(jìn)行相應(yīng)的對比,以此為重要依據(jù)完成相應(yīng)檢測工作[4]。最后結(jié)合具體要求,將食品中有問題的部分粉碎以后取樣,并且裝入備用的瓶子內(nèi)。前處理步驟如下:①采樣25 g放在具塞量筒內(nèi),并加入50 mL乙腈,在勻漿機(jī)內(nèi)進(jìn)行勻化,時間為2 min,經(jīng)過勻化以后的產(chǎn)品可以使用濾紙或者是漏斗進(jìn)行過濾以及分離,需要在過濾的液體內(nèi)加入5~7 g氯化鈉,從中取出50 mL并搖勻,此操作保持在2 min左右,隨后在室溫狀態(tài)下靜置30 min,確保乙腈相與水相充分分層;②以上操作完成以后,從具塞量筒吸取10 mL乙腈溶液,放置在200 mL的燒杯內(nèi),將燒杯放置于80 的水浴鍋加熱,同時將氮氣或空氣緩慢輸入至杯內(nèi),進(jìn)行蒸發(fā),此時需要注意的是要保證完全干燥,隨后加入2 mL丙酮混勻備用;③將上述備用液置于15 mL刻度離心管內(nèi),用3 mL丙酮對燒杯進(jìn)行徹底沖洗3次以上,隨后轉(zhuǎn)放在離心管中,保持5 mL容量,混勻后經(jīng)過0.2 μm濾膜過濾以后便可以通過儀器進(jìn)行檢測。
食品農(nóng)藥殘留中,乙酰甲胺磷也是常見的有機(jī)磷農(nóng)藥,屬于低毒口服類型的殺蟲劑,其內(nèi)吸特點較為明顯,胃毒、觸殺作用較強(qiáng),且能將蟲卵殺死。殺蟲時采用的方法是熏蒸,效果緩慢,但與西維因、樂果等其他農(nóng)藥混合使用時,殺蟲的效果明顯,且保持時間較長,廣泛應(yīng)用于蔬果、煙草、水稻及小麥等農(nóng)作物中,對于不同類型咀嚼式、刺吸式病蟲害防治的效果更佳。在對乙酰甲胺磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測時,氣相色譜法也是常用方法,檢測的流程與敵敵畏一致,主要參考《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》(NY/T 761—2008)標(biāo)準(zhǔn),分析時采用的是定量法。
氣相色譜法在對食品中百菌清進(jìn)行檢測時,處理步驟如下:①食品樣本采集,將樣品打散或者制作成細(xì)粉狀,且樣品保持在12 g左右即可;②將樣本放在萃取槽中,萃取使用的是環(huán)己烷,吹干提取的液氮,并且將1 mL乙腈進(jìn)行溶解與旋渦,漩渦時間為1 min/次,并完成過濾操作;③使用氣相色譜儀器運用定量的方法進(jìn)行檢測。上述過程中,萃取時采用的方法為加速萃取方法;檢測時借助的是電子檢測儀,若檢測出百菌清濃度在0.01~8.0 mg/mL,則說明內(nèi)部線性良好。此檢測方法操作簡單、方便、快捷,而且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率較高,多使用于食品農(nóng)藥殺蟲劑的檢測。
在食品農(nóng)藥檢測過程中,三唑酮抗菌也極其常見,被稱為粉銹寧、唑菌酮等。此農(nóng)藥對植物沒有任何毒性,屬于天然殺菌劑,多使用于預(yù)防農(nóng)作物霉病、麥條銹病,由于其殺菌以及防治病蟲害效果較好,因此應(yīng)用范圍比較廣泛。但如果使用不合理,依然會使食品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)。一般情況下藥液的濃度在2.5~6.2 g/100 L,在殺菌劑濃度中的占比大約是10%,此農(nóng)藥能夠通過磺酰脲、三唑醛、蒎烷等完成分離操作,提取物的化學(xué)滴定可以在產(chǎn)品分析中使用。但采用氣相色譜法檢測三唑酮也會存在諸多缺陷,例如雜質(zhì)分離較為困難,滴定時掩蔽較難,終點的跳變呈現(xiàn)出來的波動不夠劇烈等,所以通常會在主固定液選擇時用到的填料是10%~30%,使用色譜柱填充的方法,內(nèi)標(biāo)物使用的是鄰苯二甲酸鹽,定量分析法選取的是內(nèi)標(biāo)曲線法。此方法也非常簡單方便,具備了較好的重現(xiàn)性,所以使用也較為廣泛。
擬除蟲菊酯類農(nóng)藥中,氯氰菊酯、溴氰菊酯是極其常用的,其最大的特點便是高生物活性、強(qiáng)接觸性,屬于廣譜殺蟲劑。此農(nóng)藥極易借助食物鏈給人們的身體健康造成較大損害[5]。我國食品安全部門明確指出了食品中農(nóng)藥殘留最高限量,同時也嚴(yán)格規(guī)定了氯氰菊酯、溴氰菊酯限量。當(dāng)前氣相色譜法在檢測食品中氯氰菊酯、溴氰菊酯農(nóng)藥殘留時主要運用的是萃取法,收集樣本中此類農(nóng)藥的少量殘留物。萃取時使用的是石油醚、乙醚,提取物的純化運用的是玻璃層析柱,通過乙醚將石油醚洗脫掉,石油醚進(jìn)行濃縮純化以后,形成濃縮液,使用氣相電子色譜對石油醚進(jìn)行捕獲,定量使用的是外標(biāo)方法。
在擬除蟲菊酯殺蟲劑中,甲氰菊酯屬于廣譜性、高產(chǎn)的農(nóng)藥類型,多使用于同翅目、鱗翅目害蟲的防治。氣相色譜法檢測此農(nóng)藥時首先是對食品中甲氰菊酯殘留量進(jìn)行測定,檢測的主要指標(biāo)有農(nóng)藥加標(biāo)回收率、變異系數(shù),結(jié)合農(nóng)藥殘留國家標(biāo)準(zhǔn)以及要求,檢測其是否達(dá)標(biāo)。
隨著人們生活水平的提高,食品安全問題越來越受到重視。特別是最近幾年,食品安全事件的頻發(fā),在社會中產(chǎn)生的消極影響越來越大。因此為了能夠準(zhǔn)確獲取食品農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù),檢測其是否符合國家標(biāo)準(zhǔn),先進(jìn)的檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用到食品農(nóng)藥殘留檢測中,氣相色譜法便是其中最具代表性的一種,其操作簡單、檢測步驟易懂、檢測結(jié)果較準(zhǔn)確,在食品農(nóng)藥殘留檢測中的優(yōu)勢較為突出,能夠在很大程度上保證食品食用更加安全。