农药残留检测方法

农药残留检测 国外农药残留的管理体系与检测技术 随着国外不断发布更加严格的农药残留最大允许限量，以及日本肯定列表的出台，我国农产品、食品进出口贸易正面临严重的农残困扰，“茶叶风波”、“毒韭菜事件”„„有人戏称为“上帝的惩罚”。因此，欧盟、美国、日本、加拿大等发达国家非常重视构建食品安全保障体系，健全相关的法规和，完善人员、装备力量，并形成了一套科学有效的模式。本文对国外先进的农药残留管理体系和检测技术进展进行了论述。 一、 农药分类 农药用于防止、破坏、引诱、排拒、控制昆虫、病菌及有毒的动植物，或控制动物的外寄生虫，其种类繁多，迄今为止，在世界各国注册的农药大约1500种，其中常用的就有300多种。根据用途、来源、化学结构等不同有多种分类方式，常用的按用途不同可分为4种:(1)杀虫剂，主要有有机氯类、有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类、杀蚕毒素类等;(2)杀菌剂，主要有有机汞类、苯并咪唑类、有机氯类等;(3)除草剂，主要有麦田除草剂、玉米除草剂、豆除草剂、棉田除草剂等;(4)熏蒸剂，主要有磷化氢、溴甲烷、二硫化碳等。 二、 国外管理情况 农产品、食品中农药残留限量标准和检验方法标准是判定产品是否符合食品安全要求的重要依据。日益降低的限量值既保护公民健康又是发达国家设置技术性贸易壁垒的重要手段，准确、可靠的检验结Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 果是保证食品安全和国际贸易公平交易的科学依据。因此各国纷纷构建食品安全保障体系，不断制订、修订食品中农药最大残留允许限量(MRLs)。截止2005年初，联合国已规定农药残留MRLs标准3574项，食品法典委员会(CAC)2572项，欧盟2289项，美国8669项，日本9052项，而我国国家标准和行业标准总共只有484项。 在美国，国家环保署(EPA)负责制定食品中农残最大允许标准，国家食品和药品监督管理局(FDA)负责标准的具体执行，并出版了农药残留，FDA采集和分析食品样品以判断其农药残留是否满足EPA规定的范围。美国农业部为落实收集食品中农药残留数据规划，委托农业市场管理部门(AMS)组建和实施农药数据规划(PDP)，每年出版调查结果。在欧盟，设置了相应的仲裁委员会、协会和专业委员会，负责制订、修改相应的法规和标准，包括建议性标准和强制性标准，并且在监控、检测和管理体系方面建立了三级实验室(欧盟标准化实验室、国家级实验室、州级实验室)。欧盟所有成员国一般都遵循欧盟制定和发布的限量要求，不过在经过验证后，成员国也可以设定更低的检出限，其他成员国随后也遵循这一限量，欧盟已经对133种农药设定了17000个限量，对于某些没有具体限量要求的农药，各成员国还可设定不同的“一律标准”。在日本，国家农林水产省和厚生劳动省分别制订农药的销售和使用的“农药管理法”和食品中农残的“食品卫生法”，对农药建立登记制度，限制农药的销售和使用。2003年5月日本就通过了《食品安全基本法》，7月正式成立“食品安全委员会”，加大对食品安全的管理力度，日本对进口食品实行Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 监测检查制度和强制检查制度，并由31个厚生劳动省检疫所实施。 三、 样品预处理技术 农产品和食品样品组分比较复杂，农药残留含量极低，一般在PPm和PPb，而且还存在农药的同系物、异构体、降解产物、代谢产物和轭合物影响，要想除去与目标物同时存在的杂质，减少色谱干扰峰，避免检测器和色谱柱污染，样品预处理十分重要，大约占工作量的70%左右。国际上相继出现了一系列公认的标准分析方法，主要有美国分析化学协会(AOAC)方法;美国环保署(EPA)方法;美国食品和药品监督管理局(FDA)方法;美国加州食品与农业部分析化学中(CDFA)方法;食品法典委员会(CAC)方法;联合国农粮组织和世界卫生组织(FAOC/WHO)方法;欧盟委员会方法;加拿大和日本等国家注册和颁布的标准方法。 现在常用的食品中农残预处理方法有:(1)固相萃取法(SPE)，主要通过吸附填料和吸脱液互相作用，实现组分分离净化，例如有机氯和有机磷农药预处理常用的Florisil柱。(2)固相微萃取(SPME)，主要通过萃取头涂液对目标物进行吸附，然后解吸、分析，SPME技术不需溶剂、集萃取、纯化、浓缩一体，可以实现对固、液、气样品的分析。(3)凝胶渗透色谱法(GPC)，主要利用多孔物质、依据不同组分的分子大小和形状不同进行分离、萃取和净化。GPC和GC/MS、LC/MS等联用实现快速农残分离分析，尤其是对高脂含量样品，更显现其快速、高效地净化优势。(4)超临界流体萃取(SFE)，主要利用超临界流体中不同组分溶解度不同，且不同压力状态下溶解能力会Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 发生变化，改变萃取剂流体压力，可将组分逐一萃取。SFE具有极好的萃取效力和速度，与分析仪器在线联机，大大提高灵敏度。(5)基质固相分散萃取(MSPDE)，在常规固相萃取基础上发展而来，具有同时制备、萃取和净化样品的优点，MSPDE将样品和健合相混合、研磨、装柱、溶剂淋洗，弥补了SPE在难捣碎和粘稠样品净化方面的不足。(6)加速溶剂萃取(ASE)，具有溶剂用量少，萃取时间短，萃取效率高等优点，EPA3545用ASE技术萃取样品，分析氯化除草剂、多环芳烃等。除此之外，还有微波辅助萃取、膜萃取、搅拌棒吸着萃取等都在农药残留分析中发挥着重要作用。 2003年美国农业部的S. Lehotay等建立了一个非常重要的检测蔬菜、水果中农药多残留GC/MS分析的快速方法(QuEChERS法)，乙腈提取， 硫酸镁和氯化钠混合，上清液加入PSA和无水硫酸镁净化分离，最后加入分析保护剂进行GC/MS分析。QuEChERS法回收率90%左右，检出限大约1ppb，单个样品预处理大约30min，实验消耗1美圆左右。 四、 GC/MS确证技术 当今世界农残分析向多残留、快速分析发展，要保证高通量的检测方法的准确性，需要有严格的农药残留确证技术。GC/MS是农药残留分析最广泛使用的方法，使用GC/MS进行农残分析，为了追求更高灵敏度和准确度，往往使用选择离子模式(SIM)，依据保留时间和特征离子及离子比例关系对目标物进行确证。在美国，一般要求样品中目标物保留时间和标准品相比偏差小于0.05分钟;每个目标物至Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 少有3个特征离子， 其相对离子比例与标准品相比绝对值在10%以内;同时还要考虑基质对目标物带来的其他影响;实验回收率一般在70—120%之间。在欧盟，使用SIM模式要求每个目标物至少有2个大于m/z200或3个大于m/z100的特征离子;目标物特征离子比例与标准品相比处于70—130%即可;日常检测回收率控制在60—140%，确证分析则需要在70—110%之间。 五、 快速检测技术 传统的GC/MS等农药残留分析技术检测成本高、时间长，这就给食品安全监管部门对农产品产前、产中、产后的监督工作带来了许多不便，因此也是大量的快速检测技术孕育而生，常见的有化学速测法、免疫分析法、酶抑制法和活体检测法等。(1)化学速测法，主要根据氧化还原反应，水解产物与检测液作用变色，用于有机磷农药的快速检测，但是灵敏度低，使用局限性，且易受还原性物质干扰。(2)免疫分析法，主要有放射免疫分析和酶免疫分析，最常用的是酶联免疫分析(ELISA)，基于抗原和抗体的特异性识别和结合反应，对于小分子量农药需要制备人工抗原，才能进行免疫分析。(3)酶抑制法，是研究最成熟、应用最广泛的快速农残检测技术，主要根据有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酶的特异性抑制反应。(4)活体检测法，主要利用活体生物对农药残留的敏感反应，例如给家蝇喂食样品，观察死亡率来判定农残量。该方法操作简单，但定性粗糙、准确度低，对农药的适用范围窄。 快速检测采样数量和方法 Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 采样数量应能反映该食品的卫生质量和满足检验项目对试样量的需要，一式三份，供检验、复验、备查或仲裁，一般散装样品每份不少于0.5Kg。 鉴于采样的数量和规则各有不同，一般可按下述方法进行。 (1)液体、半流体饮食品。如植物油、鲜乳、酒或其它饮料，如用大桶或大罐盛装者，应先行充分混匀后采样。样品应分别盛放在三个干净的容器中，盛放样品的容器不得含有待测物质及干扰物质。 (2)粮食及固体食品应自每批食品的上、中、下三层中的不同部位分别采取部分样品混合后按四分法对角取样，再进行几次混合，最后取有代表性样品。 (3)肉类、水产等食品应按分析项目要求分别采取不同部位的样品或混合后采样。 (4)罐头、瓶装食品或其它小包装食品，应根据批号随机取样。同一批号取样件数，250g以上的包装不得少于6个，250g以下的包装不得少于10个。掺伪食品和食物中毒的样品采集，要具有典型性。 由于食品数量较大，而且目前的检测方法大多数具有破坏作用，故不能对全部食品进行校验，必须从整批食品中采取一定比例的样品进行校验。从大量的分析对象中抽取具有代表性的一部分样品作为分析化验样品，这项工作即称为样品的收集或采样。食品的种类繁多，成分复杂。同一种类的食品，其成分及其含量也会因品种、产地、成熟期、加工或保藏条件不同而存在相当大的差异;同一分析对象的不同部位，其成分和含量也可能有较大差异。从大量的、组成成分不均Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 匀的被检物质中采集能代表全部被检物质的分析样品(平均样品)，必须采用正确的采样方法。如果采取的样品不足以代表全部物料的组成成分，即使以后的样品处理、检测等一系列环节非常精密、准确，其检测的结果亦毫无价值，甚至导出错误的结论。可见，采样是食品分析工作非常重要的环节。 正确采样，必须遵循以下两个原则: 第一，采集的样品要均匀一致、有代表性，能够反映被分析食品的整体组成、质量和卫生状况; 第二，在采样过程中，要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散或带入杂质。 1.采样步骤 样品通常可分为检样、原始样品和平均样品。采集样品的步骤一般分五步，依次如下。 (1)获得检样 由分析的整批物料的各个部分采集的少量物料成为检样。 (2)形成原始样品 许多份检验综合在一起称为原始样品。如果采得的检验互不一致，则不能把它们放在一起做成一份原始样品，而只能把质量相同的检样混在一起，作成若干份原始样品。 (3)得到平均样品 原始样品经过技术处理后，再抽取其中一部分供分析检验用的样品称为平均样品。 (4)平均样品三分 将平均样品平分为三份，分别作为检验样品(供分析检测使用)、复验样品(供复验使用)和保留样品(供备Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 查或查用)。 (5)填写采样记录 采样记录要求详细填写采样的单位、地址、日期、样品的批号、采样的条件、采样时的包装情况、采样的数量、要求检验的项目以及采样人等资料。 2.采样的一般方法 采样通常有两种方法:随机抽样和代表性取样。随机抽样是按照随机的原则，从分析的整批物料中抽取出一部分样品。随机抽样时，要求使整批物料的各个部分都有被抽到的机会。代表性取样则是用系统抽样法进行采样，即已经掌握了样品随空间(位置)和时间变化的规律，按照这个规律采取样品，从而使采集到的样品能代表其相应部分的组成和质量，如对整批物料进行分层取样、在生产过程的各个环节取样、定期从货架上采取陈列不同时间的食品的取样等。 两种方法各有利弊。随机抽样可以避免人为的倾向性，但是，在有些情况下，如难以混匀的食品(如黏稠液体、蔬菜等)的采样，仅仅使用随机抽样法是不行的，不如结合代表性取样，从有代表性的各个部分分别取样。因此，采样通常采用随机抽样与代表性取样相结合的方式。 3.采样数量 食品分析检验结果的准确与否通常取决于两个方面:?采样的方法是否正确;?采样的数量是否得当。因此，从整批食品中采取样品时，通常按一定的比例进行。确定采样的数量，应考虑分析项目的要求、分析方法的要求和被分析物的均匀程度三个因素。一般平均样品的数Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 量不少于全部检验项目的四倍;检验样品、复验样品和保留样品一般每份数量不少于0.5Kg。检验掺伪物的样品，与一般的成分分析的样品不同，分析项目事先不明确，属于捕捉性分析，因此，相对来讲，取样数量要多一些。 4.采样的注意事项 (1)一切采样工具(如采样器、容器、包装纸等)都应清洁、干燥、无异味，不应将任何杂质带入样品中。例如，作3，4-苯并芘测定的样品不可用石蜡封瓶口或用蜡纸包，因为有的石蜡含有3，4-苯并芘;检测微量和超微量元素时，要对容器进行预处理;作锌测定的样品不能用含锌的橡皮膏封口;作汞测定的样品不能使用橡皮塞;供微生物检验用的样品，应严格遵守无菌操作规程。 (2)设法保持样品原有微生物状况和理化指标，在进行检测之前样品不得被污染，不得发生变化。例如，作黄曲霉毒素B1测定的样品，要避免阳光、紫外灯照射，以免黄曲霉毒素B1发生分解。 (3)感官性质极不相同的样品，切不可混在一起，应另行包装，并注明其性质。 (4)样品采集完后，应在4h之内迅速送往检测室进行分析检测，以免发生变化。 (5)盛装样品的器具上要贴牢标签，注明样品名称、采样地点、采样日期、样品批号、采样方法、采样数量、分析项目及采样人。 快速检测采样的具体方法和采样实例 Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 具体的取样方法，因分析对象性质的不同而异。 (1)均匀固体物料(如粮食、粉状食品) ? 有完整包装(袋、桶、箱等)的物料 可先按(总件数/2)1/2确定采样件数，然后从样品堆放的不同部位，按采样件数确定具体采样袋(桶、箱)，再用双套回转取样管插入包装容器中采样，回转一百八十度取出样品;再用“四分法”将原始样品做成平均样品，即将原始样品充分混合均匀后堆集在清洁的玻璃板上，压平成厚度在3cm以下的形状，并划成对角线或“十”字线，将样品分成四份，取对角线的两份混合，再加上分为四份，取对角的两份。这样操作直至取得所需数量为止，此即是平均样品。 ? 无包装的散堆样品 先划分若干等体积层，然后在每层的四角和中心点用双套回转取样器各采取少量检样，再按上述方法处理，得到平均样品。 (2)较稠的半固体物料(如稀奶油、动物油脂、果酱等)这类物料不易充分混匀，可先按(总件数/2)1/2确定采样件(桶、罐)数，打开包装，用采样器从各桶(罐)中分上、中、下三层分别取出检样，然后将检样混合均匀，在按上述方法分别缩减，得到所需数量的平均样品。 (3)液体物料(如植物油、鲜乳等) ? 包装体积不太大的物料 可先按(总件数/2)1/2确定采样件数。开启包装，用混合器充分混合(如果容器内被检物不多，可用由一个容器转移到另一个容器的方法混合)。然后用长形管或特制采样Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 器从每个包装中采取一定量的检样;将检样综合到一起后，充分混合均匀形成原始样品;再用上述方法分取缩减得到所需数量的平均样品。 ? 大桶装的或散(池)装的物料 这类物料不易混合均匀，可用虹吸法分层(大池的还应分四角及中心五点)取样，每层500ml左右，得到多份检样;将检样充分混合均匀即得原始样品;然后，分取缩减得到所需数量的平均样品。 (4)组成不均匀的固体食品(如肉、鱼、果品、蔬菜等) 这类食品各部位组成极不均匀，个体大小及成熟程度差异很大，取样更应注意代表性，可按下述方法采样。 ? 肉类 根据分析目的和要求不同而定。有时从不同部位取得检样，混合后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的代表该只动物的平均样品;有时从一只或很多只动物的同一部位采取检样，混合后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的代表该动物某一部位情况的平均样品。 ? 水产品 小鱼、小虾可随机采取多个检样，切碎、混匀后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品;对个体较大的鱼，可从若干个体上切割少量可食部分得到检样，切碎、混匀后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品。 ? 果蔬 体积较小的(如山楂、葡萄等)，可随机采取若干个整体作为检样，切碎、混匀形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品;体积较大的(如西瓜、苹果、菠萝等)，可按成熟度及Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small 个体大小的组成比例，选取若干个个体作为检样，对每个个体按生长轴纵剖分4份或8份，取对角线2份，切碎、混匀得到原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品;体积蓬松的叶菜类(如菠菜、小白菜等)，由多个包装(一筐、一捆)分别抽取一定数量的检样，混合后捣碎、混匀形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品。 (5)小包装食品(罐头、袋或听装奶粉、瓶装饮料等) 这类食品一般按班次或批号连同包装一起采样。如果小包装外还有大包装(如纸箱)，可在堆放的不同部位抽取一定量(总件数/2)1/2大包装，打开包装，从每箱中抽取小包装(瓶、袋等)作为检样;将检样混合均匀形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品。 采样实例 (1)罐头 ? 按生产班次取样，取样量为1/3000，尾数超过1000罐者，增取1罐，但每班每个品种取样量基数不得少于3罐。 ? 某些罐头生产量较大，则以班产量总罐数20000罐为基数，取样量按1/3000。超过20000罐以上罐数，取样量按1/10000，尾数超过1000罐者，增取1罐。 ? 个别生产量过小的产品，同品种、同规格可合并班次取样，但并班总罐数不超过5000罐，每生产班次取样量不少于1罐，并班后取样基数不少于3罐。 Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small ? 按杀菌锅取样，每锅检取1罐，但每批每个品种不得少于3罐。 (2)瓶、袋、听装奶粉 按批号采样，自该批产品堆放的不同部位采取总数的1?，但不得少于2件，尾数超过500件者应加取一件。 Communist Party Member Zhuang Shaozhen (Nanxun people) that the new Department to send back working the Lake, served as captain of the County's political team. Party people such as Wang Huapeng, transferred from the administrative team, Zhejiang Province, Wujiang County political team, active in the anti-Japanese activities, political team as "small