徐佳音
食用水果與蔬菜是人們在日常飲食中補(bǔ)充維生素的主要方法,蔬果也是人們維持身體健康不可或缺的食物,蔬果還具有促進(jìn)青少年身體發(fā)育、提高人體免疫力、減少多種疾病發(fā)生概率、延緩人體衰老速度等功能,而且蔬果豐富多樣的品種及口味也極大地滿足了人們對于美食的追求。隨著蔬果需求量的日益增加,種植者不可避免地需要使用農(nóng)藥來防止病蟲害的發(fā)生,以減少病蟲害對蔬果產(chǎn)量及質(zhì)量的影響。化學(xué)農(nóng)藥具有成本較低、效果良好、使用簡便的優(yōu)點(diǎn),是我國防治病蟲害的常見方法之一,但卻極易造成蔬果農(nóng)藥殘留問題,進(jìn)而影響人們健康,因此,提高蔬果農(nóng)藥殘留檢測效率與精準(zhǔn)度具有極高的研究價值。本研究探討了氣相色譜法在蔬果農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用,以期為有效提升我國蔬果品質(zhì)提供參考。
一、氣相色譜法概述
氣相色譜法是一種實(shí)驗(yàn)室檢測中較常使用的柱色譜法,其流動相是氣體,常用于檢測具有良好熱穩(wěn)定性、較強(qiáng)揮發(fā)性的物質(zhì),在物質(zhì)定性分析和定量分析方面具有良好的表現(xiàn)。
氣相色譜法的實(shí)驗(yàn)檢測原理如下:首先,待測樣品經(jīng)過預(yù)處理后以液態(tài)方式進(jìn)入氣相色譜儀,經(jīng)過加熱變?yōu)闅鈶B(tài)后進(jìn)入色譜柱內(nèi)。其次,樣品中的檢測目標(biāo)物質(zhì)與其他成分在色譜柱內(nèi)經(jīng)過固定相與流動相的變動以及移動速度的反復(fù)變化,不同成分逐漸被分離,再被逐一送入檢測器。最后,檢測之后通過電信號的形式輸出至記錄儀中,檢測結(jié)果則以峰形圖的形式呈現(xiàn)出來。其中,不同成分從色譜柱中進(jìn)入檢測器的時間被稱為保留時間,根據(jù)保留時間的不同即可得到樣品成分的定性結(jié)果;樣品經(jīng)過檢測器檢測后,其輸出的電信號強(qiáng)度會隨樣品濃度的升高而變大,二者之間呈正相關(guān),并在最終形成的峰形圖中以峰高或峰面積的形式表現(xiàn)出檢測目標(biāo)物質(zhì)的定量結(jié)果。
二、氣相色譜法在蔬果
農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國對蔬果中殘留農(nóng)藥的檢測方法一般分為定性檢測法和定量檢測法,而氣相色譜法得出的檢測結(jié)果可以同時滿足定性和定量兩種檢測需求。在應(yīng)用氣相色譜儀檢測蔬果中殘留農(nóng)藥的過程中,檢測人員會將一種農(nóng)藥作為對照組,將可能含有多種農(nóng)藥殘留的蔬果樣品設(shè)為實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行定性檢測,然后將對照組與實(shí)驗(yàn)組的峰形圖峰值或峰面積進(jìn)行對比,從而得出定量檢測結(jié)果。在得到檢測結(jié)果后,如果兩組峰形圖的峰值或峰面積差異性較小,則可以判斷樣品中含有多種農(nóng)藥殘留。
目前氣相色譜法常用于樣品中含有多種檢測目標(biāo)的情況,其優(yōu)勢在于可以避免固定液用量和載氣流速對結(jié)果的影響,保證定性分析結(jié)果的精確性。不過,這種檢測方法同樣具有一定的缺陷,在得到檢測結(jié)果后,即使實(shí)驗(yàn)組與對照組兩組峰形圖的峰值或峰面積幾乎相同,也不一定能夠表示兩組峰形圖是同一種物質(zhì)的電信號產(chǎn)生的結(jié)果,如果需要確定衍射物質(zhì)是同一種,還需要通過衍射光譜法檢測或衍射光譜物理學(xué)檢測來輔助得到真實(shí)有效的檢測結(jié)果。
在對蔬果農(nóng)藥殘留中較為常見的有機(jī)硫、有機(jī)氯、有機(jī)磷、氮等農(nóng)藥品種進(jìn)行樣品定量檢測時,一般需要使用氣相色譜法這種定量分析方法,不僅提高了我國對于蔬果產(chǎn)品質(zhì)量的管控,還大大提高了我國蔬果產(chǎn)品的安全性。
氣相色譜法所依托的氣相色譜儀是一種相對精密的分析化學(xué)物質(zhì)的電子分析設(shè)備,具有高效分離樣品中的多種不同物質(zhì)并進(jìn)行定性與定量檢測的功能,其優(yōu)勢包括檢測效率高、檢測結(jié)果可靠、靈敏度高、可測范圍廣等,也是我國蔬果農(nóng)藥殘留檢測中使用最為廣泛的方法。此外,氣相色譜法還被廣泛應(yīng)用于食用油中脂肪酸檢測、腌制食品中有害物質(zhì)檢測等,展現(xiàn)出了較高的實(shí)用性和較好的經(jīng)濟(jì)性。目前,我國學(xué)者有將氣相色譜法與質(zhì)譜或核磁共振等其他檢測方法結(jié)合以提升檢測效率的趨勢,最終達(dá)到提高食品安全檢測靈敏度和大范圍高效檢測的目的。
三、氣相色譜法在蔬果
農(nóng)藥殘留檢測中的實(shí)際應(yīng)用
1.有機(jī)磷農(nóng)藥檢測。(1)敵敵畏。敵敵畏在蔬果產(chǎn)品的種植收獲過程中較易造成農(nóng)藥殘留,一般使用激光氣相色譜法對其進(jìn)行檢測。具體方法如下:第一,對蔬果樣品進(jìn)行一定程度的燃燒處理,燃燒需要使用含有氫氣的火焰,并將蔬果樣品置于火焰的中心。第二,將處理后的樣品和敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)品一同置于激光氣相色譜儀中,以526nm為最大波長的激光碎片向樣品和標(biāo)準(zhǔn)品發(fā)射,激光氣相色譜儀在接收到碎片發(fā)射的各種具有不同特征的激光后,會將激光碎片轉(zhuǎn)化成電信號的形式。第三,激光氣相色譜儀將電信號進(jìn)一步放大并以顯微鏡記錄,從而得到蔬果樣及敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)品的檢測結(jié)果,結(jié)果一般以峰形圖的形式呈現(xiàn)。第四,將蔬果樣品的峰形圖與敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)品的峰形圖進(jìn)行對比,比較二者的測定峰水平面積,進(jìn)而分析得出該蔬果樣品中的敵敵畏殘留量。
(2)乙酰甲胺磷。乙酰甲胺磷即高滅磷,是一種低毒性的內(nèi)吸殺蟲劑,主要以觸殺和胃毒等形式發(fā)揮殺蟲作用,還能以熏蒸的方式殺死害蟲蟲卵,減少病蟲害的發(fā)生概率,是一種較為常見的緩效型殺蟲劑。將乙酰甲胺磷與樂果等農(nóng)藥進(jìn)行混合噴灑時,能夠有效增強(qiáng)兩種農(nóng)藥的作用效果,并延長農(nóng)藥防治病蟲害的有效時間,其防治效果主要針對咀嚼式或刺吸式口器的害蟲,在蔬菜、水果、糧食、經(jīng)濟(jì)作物等多種農(nóng)產(chǎn)品的種植生產(chǎn)中起到了至關(guān)重要的作用。與敵敵畏的檢測步驟極為相似,乙酰甲胺磷的氣相色譜檢測方法大多參考GB 23200.8-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》,此處不再詳述。
2.有機(jī)氯農(nóng)藥檢測。(1)百菌清。在檢測果蔬樣品中的百菌清殘留時,需要將果蔬樣品制成細(xì)粉狀,并以環(huán)乙烷萃取,吹干液氮后加入乙腈,多次旋渦后過濾,以濾液作為氣相色譜儀的檢測樣品。如果蔬果樣品溶液中的百菌清殘留量為0.01mg/L-8.0mg/L,則檢測結(jié)果的線性關(guān)系較好。應(yīng)用氣相色譜法檢測果蔬中殘留的百菌清,不僅操作簡便,結(jié)果也比較精準(zhǔn)。
(2)三唑酮。三唑酮又名百利通,是一種幾乎沒有毒性的天然植物殺菌劑,可以有效防治小麥條銹病、葉枯病、粉霉病等多種植物疾病,在殺菌防治方面有著較好的表現(xiàn),但由于施藥手法及藥物本身特性而較易在果蔬產(chǎn)品中殘留。在以往的果蔬三唑酮?dú)埩魴z測中,檢驗(yàn)人員一般使用蒎烷、磺酰脲、三唑醛等藥劑將樣品中的三唑酮分離出來,再以化學(xué)滴定法進(jìn)行三唑酮的定性與定量分析。這種檢測方法不但具有雜質(zhì)難以完全分離、實(shí)驗(yàn)難以再次重現(xiàn)等缺點(diǎn),而且最終得到的滴定結(jié)果受環(huán)境影響極大,檢測結(jié)果極易出現(xiàn)誤差,精準(zhǔn)度較小。在應(yīng)用氣相色譜法檢測三唑酮時,檢驗(yàn)人員一般會采用填充型色譜柱,并以10%的填料作為氣相色譜儀的固定液,使用以鄰苯二甲酸鹽為內(nèi)標(biāo)物的內(nèi)標(biāo)曲線法進(jìn)行三唑酮的定量檢測。最終得到的三唑酮檢測結(jié)果易于重現(xiàn)且精準(zhǔn),整個檢測過程簡單易操作,完成檢測的時間也較短,因此氣相色譜法檢測果蔬中的三唑酮?dú)埩舴矫婢哂型茝V利用價值。
3.擬除蟲菊酯農(nóng)藥檢測。(1)氯氰菊酯和溴氰菊酯。在擬除蟲菊酯農(nóng)藥中,我國種植戶最常用的是氯氰菊酯和溴氰菊酯,這兩種藥劑對多種害蟲具有胃毒性,生物活性較高,針對的害蟲種類較多,并且二者的接觸性都較強(qiáng),種植戶在施藥過程中即使不慎皮膚接觸,也不會造成不可控制的傷害。然而,氯氰菊酯和溴氰菊酯如果殘留在果蔬產(chǎn)品中并進(jìn)入人體,就會對人體造成不良影響,因此,GB 2763-2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中對氯氰菊酯和溴氰菊酯都有著嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行檢測時,二種藥劑的檢測方法基本相同,檢驗(yàn)人員大多采用萃取法,以石油或乙醚提取出果蔬樣品中殘留的氯氰菊酯和溴氰菊酯,再用玻璃層析柱將含有兩種殘留農(nóng)藥的提取物純化,然后用氣相色譜儀檢測分析,并使用外標(biāo)法對兩種農(nóng)藥進(jìn)行定量分析。
(2)甲氰菊酯。在防治同翅目、雙翅目等種類的寄生蟲方面,甲氰菊酯是使用最為廣泛的擬除蟲菊酯農(nóng)藥,具有價格低廉、廣譜高產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),深受我國蔬果種植戶的青睞。針對甲氰菊酯的殘留問題,目前較為常用的檢測方法是氣相色譜法。在實(shí)際檢測中,檢驗(yàn)人員先在蔬果樣品溶液中加入氯化鈉、乙腈等試劑并進(jìn)行離心,再取其上清液水浴純化后加入正己烷溶解,然后將處理好的樣品放入氣相色譜儀中進(jìn)行檢測。該方法應(yīng)用廣泛,檢測結(jié)果的參考性較強(qiáng),是研究人員檢測蔬果中甲氰菊酯殘留的有效方法。
綜上所述,應(yīng)用氣相色譜法檢測果蔬中的農(nóng)藥殘留,不但效率較高,而且檢測結(jié)果較為精準(zhǔn)。在本研究中涉及的幾種果蔬中常見的殘留農(nóng)藥,應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行檢測非常有效且應(yīng)用廣泛。相關(guān)研究人員應(yīng)結(jié)合氣相色譜法的獨(dú)特優(yōu)勢與果蔬種植的具體特征進(jìn)行檢測研究,以便更好地發(fā)揮氣相色譜法的實(shí)用價值。