王小標,程鎖明,翟銀成,朱 莉
(昌吉市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗檢測中心(園藝工作站),新疆昌吉 831100)
葡萄酒是以鮮葡萄或葡萄汁為原料經(jīng)全部或部分發(fā)酵釀制而成、含有一定酒精度的發(fā)酵酒[1]。釀酒葡萄在種植過程中,受栽培品種、土壤、氣候和田間管理等因素的影響,易導(dǎo)致灰霉病、霜霉病、穗軸褐枯病、二星葉蟬和綠盲蝽等常見病蟲害[2-3]。在釀酒葡萄的病蟲害防治過程中,不可避免地導(dǎo)致農(nóng)藥在釀酒葡萄上的殘留,進而伴隨葡萄酒的生產(chǎn)釀造殘留于葡萄酒中,對葡萄酒產(chǎn)品的品質(zhì)安全構(gòu)成潛在的風(fēng)險隱患。本文綜述了檢測葡萄酒中農(nóng)藥殘留的前處理技術(shù),旨在為葡萄酒產(chǎn)品中的農(nóng)殘檢測提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。
殺菌劑、殺蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、除草劑、植物誘抗劑和殺螨劑等農(nóng)藥均可用于防治釀酒葡萄種植過程中的病蟲害,已登記在中國農(nóng)藥信息網(wǎng)的就多達820種。我國現(xiàn)行的農(nóng)藥殘留限量國家標準《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》 (GB 2763—2021)中,有關(guān)釀酒葡萄中農(nóng)殘限量種類只有216種,相對于可使用的農(nóng)藥種類,限量標準的制定嚴重滯后,更是缺乏葡萄酒中農(nóng)藥殘留的檢測方法和最大殘留限量的國家標準,僅《綠色食品 葡萄酒》(NY/T 274—2014)中對多菌靈、甲霜靈、呋喃丹和氧化樂果4種農(nóng)藥殘留作了限量規(guī)定。
國內(nèi)有學(xué)者對進口和國產(chǎn)葡萄酒中的農(nóng)藥殘留狀況進行研究。尉冬梅等[4]對我國葡萄北方主產(chǎn)區(qū)采收期內(nèi)829份葡萄酒樣品中的13種常用殺菌劑進行了檢測,13種殺菌劑的檢出率達到72.52%,且所有檢出樣品中農(nóng)藥殘留種類均不少于2種,檢出樣品中農(nóng)藥殘留最多可達到10種。何佳[5]在河西走廊產(chǎn)區(qū)、進口和實驗室自釀的64款葡萄酒中檢測到了嘧菌酯、烯酰嗎啉、氟吡甲禾靈等24種農(nóng)藥殘留,檢出頻率較高的農(nóng)藥殘留是烯酰嗎啉、氟吡甲禾靈、甲霜靈,而啶酰菌胺、甲基硫菌靈等檢出頻率較低。麥巧冰等[6]對超市熱銷的130種進口葡萄酒中農(nóng)藥殘留進行測定,發(fā)現(xiàn)多數(shù)進口葡萄酒產(chǎn)品中檢出的農(nóng)藥殘留多為1~2種,檢出率較大的是殺菌劑、殺蟲劑,尤其是甲霜靈、嘧霉胺和丙森鋅。同時,還發(fā)現(xiàn)紅葡萄酒中農(nóng)藥殘留檢出率比白葡萄酒高,可能與兩者的生產(chǎn)工藝不同有關(guān)。薛潔等[7]對28個國產(chǎn)葡萄酒產(chǎn)品中40種農(nóng)藥殘留進行檢測,其中有13種農(nóng)藥的檢出率高于5%,殘留量在0.001~ 0.372 mg/L,紅葡萄酒中農(nóng)藥平均殘留量要高于白葡萄酒,分別為0.622 mg/L、0.359 mg/L,并且農(nóng)藥的殘留率與其疏水值有關(guān),甲霜靈的疏水值最小,殘留率最高。
葡萄酒中農(nóng)藥殘留含量較低,且葡萄酒中含有糖、酸、醇和多酚等物質(zhì),成分復(fù)雜,基質(zhì)干擾大,因此前處理技術(shù)直接影響到農(nóng)藥殘留檢測的準確性。目前,葡萄酒中農(nóng)藥殘留測定的前處理方法主要有分散液液萃取、固相微萃取、固相萃取和固相分散萃取等。
分散液液微萃取是近年發(fā)展的一種新型綠色萃取技術(shù),具有操作簡便、富集倍數(shù)高、試劑用量少和萃取效率高等特點,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留、重金屬檢測、中藥成分分析等領(lǐng)域。其原理是在萃取體系中加入能夠與水、萃取劑互相溶解的分散劑,形成乳濁液體系,萃取劑在分散劑的分散下,形成了非常微小的液滴,增加了萃取劑與待測物的萃取面積,從而實現(xiàn)萃取劑對待測物的快速萃取[8-10]。
郭亞蕓等[11]采用分散液液微萃取技術(shù)提取葡萄酒中4種三嗪類除草劑特丁津、撲草凈、西瑪津和莠去津的殘留。結(jié)果表明,在萃取劑為20 μL十一醇,萃取10 min,分散劑為2 μL 0.25 g/LTween-20,NaCl濃度為250 g/L的條件下,葡萄酒中4種三嗪類除草劑的萃取效果佳,穩(wěn)定性好,濃縮倍數(shù)可達到24.5~32.4倍,回收率在84%~102%。周建科等[12]采用分散液液微萃取法提取白葡萄酒樣品中聯(lián)苯菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯和氯氰菊酯共4種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留。結(jié)果表明,二氯甲烷作萃取劑,乙醇作分散劑,葡萄酒中4種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的回收率高,達到83.20%~102.71%,雜質(zhì)峰干擾小。
固相微萃?。⊿olid-Phase Microextraction,SPME)的核心是固相微萃取纖維,由用來萃取目標分析物的高分子涂層和支撐涂層的載體兩部分構(gòu)成。根據(jù)萃取方式的不同,固相微萃取可分為直接-固相微萃?。―irect Immersion-SPME)、頂空-固相微萃?。℉ead Space-SPME)、膜保護-固相微萃?。∕embrane-protected-SPME)和衍生化-固相微萃取(Derivatization SPME),根據(jù)萃取裝置的不同,可分為管內(nèi)固相微萃?。↖n-tube-SPME)、纖維固相微萃?。‵iber-SPME)、針內(nèi)固相微萃?。⊿yringeneedle-SPME)和 管 尖 微 萃 ?。≒ipette-Tip-SPME)等。固相微萃取具有萃取性能佳、穩(wěn)定性好、選擇性好、使用壽命長和易操作等優(yōu)點,普遍用于食品中農(nóng)藥殘留、風(fēng)味物質(zhì)、食品添加劑檢測和環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域[13-14]。
崔宗巖等[15]優(yōu)化了葡萄酒中94種農(nóng)藥殘留固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測。研究發(fā)現(xiàn),浸入式固相微萃取萃取的農(nóng)藥種類、數(shù)量顯著多于頂空式固相微萃取,聚二甲基硅烷/二乙烯基苯(Polydimethylsiloxane/Divinylbenzene,PDMS/DVB)、二乙烯基苯/Carboxen/聚二甲基硅氧 烷(Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS)和PA萃取纖維的萃取效果最好,優(yōu)化后的方法對甲拌磷、滅線磷等94種農(nóng)藥的檢出限均低于10 μg/L,加標回收率可達到60%~110%,重復(fù)性標準偏差和再現(xiàn)性標準偏差分別低于20%和30%。郭亞蕓等[16]優(yōu)化了白葡萄酒中西瑪津等4種三嗪類除草劑固相微萃取方法,結(jié)果表明最優(yōu)萃取條件為萃取頭85 μmPA,NaCl質(zhì)量濃度100 g/L,50 ℃下萃取40 min,對白葡萄酒中西瑪津等4種三嗪類除草劑的萃取效果良好,加標回收率可達到82%~103%,相對標準偏差在3.2%~8.8%。
固相萃取是食品營養(yǎng)分析和安全檢測常用的待測樣品預(yù)處理技術(shù),原理是固相萃取材料通過范德華力、靜電力、氫鍵等作用力選擇性吸附原溶液中的目標分析物,通過淋洗、洗脫等步驟實現(xiàn)對目標分析物的凈化、富集,具有選擇性好、靈敏度高、有機試劑用量少和易于操作等優(yōu)點,常用的固相萃取吸附材料主要有鍵合硅膠、活性炭、納米材料、有機聚合物樹脂和分子印跡吸附劑等[17-19]。
劉濱等[20]采用固相萃取技術(shù)提取測定葡萄酒中4種殺菌劑氟吡菌胺、胺啶酰菌胺、硅噻菌胺和吲哚磺菌的含量,經(jīng)HR-X固相萃取小柱吸附凈化、乙酸乙酯洗脫,4種殺菌劑的回收率達到77.2%~93.9%。莊麗麗[21]在LC-NH2柱上部填入無水MgSO4,并和HLB柱串聯(lián)富集凈化葡萄酒中敵敵畏、滅線磷、甲拌磷等16種有機磷農(nóng)藥,用正已烷+乙酸乙酯(1+1)洗脫目標物,在葡萄酒中添加0.01~0.10 mg/kg濃度的16種有機磷類農(nóng)藥時,回收率為65.3%~92.3%。
固相分散萃取是在傳統(tǒng)固相萃取技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)的一種前處理方法,融合了樣品勻漿、提取、凈化等前處理流程,具有樣品用量和試劑用量少、分析高效、易操作等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于食品中農(nóng)獸藥殘留的檢測,尤其QuEChERS的應(yīng)用和發(fā)展較為快速[22]。
謝建軍等[23]采用固相分散萃取法提取葡萄酒中甲基對硫磷、乙烯菌核利、敵敵畏等43種葡萄上常用的殺蟲劑、殺菌劑和殺螨劑。葡萄酒樣品通過乙腈提取、加入NaCl和無水MgSO4鹽析,再用30 mg NH2粉、30 mg GCB粉、80 mg PSA粉組成的混合吸附劑凈化,43種農(nóng)藥的加標濃度為50~200 μg/kg時,回收率可達67.43%~114.74%。郭璐瑤[24]采用乙腈作提取劑,50 mg PSA和150 mg無水MgSO4作凈化劑,對葡萄酒中嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇、吡啶嘧菌酯、噻蟲嗪和噻蟲胺6種農(nóng)藥殘留進行提取凈化,6種農(nóng)藥的回收率在77.37%~96.91%。趙振宇等[25]采用QuEChERS方法提取凈化葡萄酒中97種農(nóng)藥殘留。樣品經(jīng)QuEChERS前處理技術(shù)提取和凈化后,97種農(nóng)藥殘留的回收率在85.0%~115.8%。
本文綜述了葡萄酒中農(nóng)藥殘留檢測的常用前處理技術(shù),并簡述了不同前處理技術(shù)在葡萄酒中的研究進展。檢測方法的標準化、前處理過程的低毒、低成本、高效、快速與高靈敏度和高分辨率的色譜質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用,才能更好地保障葡萄酒的質(zhì)量安全,從而為我國葡萄酒產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展提供技術(shù) 支持。