主题：【第十二届原创】小麦中农药残留的快速检测技术

小麦中农药残留的快速检测技术

      民以食为天，食品安全问题关系到全人类的生活及生命延续，是人类发展的重要课题。然而，食品安全问题不像一般的急性传染病，会随着国家经济的发展、人民生活水平的提高、卫生条件的改善及计划免疫工作的持久开展而得到很好的控制。相反，随着新技术和化学品的广泛使用，食品安全问题将日益严峻。随着《中华人民共和国食品安全法》颁布实施，人们对食品安全的重视和关注程度也不断增强，食品安全监管随之成为新的关注焦点。《中华人民共和国食品安全法》中明确提出食品安全监管应实现从农田到餐桌全程监管，这为监管成为政府执法部门提出一大难题。国内食品安全监管部门逐步调整监管模式，由以往由部门监督向技术监管转变。技术监管中检测的准确性、检测速度的快慢等问题是急需解决的问题。
      随着由工农业的迅速发展，工业废弃物的排放，土壤和环境收到了不同程度的影响，土壤、水体中重金属超标，再加上食品原料大量使用农药化肥、以及加工过程中非法添加有毒有害物质，导致食品中毒事件频发，且突发性强，蔓延快，传统的检测手段已经无法满足快速监督和预警需要。食品快速检测技术是相对传统检验检测而言的，用快速检测技术方法在现场对样品进行筛查，其特点是相对危害指标进行定性检测，检测速度快，节省时间，降低成本，从食物原料筛选可消除食品安全隐患。实验室检测结果虽然准确、可靠，但周期长、费用高、操作繁琐。在食品安全检测需求日益增加的今天，食品安全快速检测技术在食品安全监管中具有广阔的应用前景。
      针对当前我国快速检测技术在食品安全控制中存在的问题，结合食品安全控制技术的需要，我国食品安全的快速检测技术可提高产品质量，使产品检测更快捷、更准确，实现快速检测产品的国产化。大型仪器和传统化学方法检测虽都属于国内外食品安全检测方法标准所确认的，但均存在着样品前处理复杂、耗时、低通量、难于实现快速、简捷、高通量，甚至现场检测，所以食品安全快速检测技术一直得到国内外高度重视。我国农产品、食品生产企业数量大、规模小、分散、且法治和自律意识很弱，而人口众多，消费人群和渠道也多，因而构成了食品安全问题多发。除了环保因素和生产条件的客观因素外，大多源于对农药、兽药、添加剂等违规使用、滥用，所以单靠实验室检测方法和仪器是难于及时、快速而全面地从源头和生产过程监控食品安全状况而快速检测技术满足了食品安全分析检测技术的快速、准确灵敏的要求，能快速高效地对食品的生产、加工、流通和销售等各环节实施全程管理和监控，所以快速检测技术对食品安全控制有着相当重要的意义。
1 材料与方法
1.1 仪器和试剂
      仪器：食品安全快速检测仪：小型粉碎机；小型均质器；便携式台式天平；小型离心机。
      试剂：酶、缓冲液、显色剂。
1.2 方法
      农药残留检测用酶抑制率法(分光光度法)
1.2.1 样品制备和残留农药的提取
      样品前处理：将小麦置于小型粉碎机粉碎，称取1 g样品粉末放入三角瓶中，加入10 mL缓冲液后，振荡提取3 min；若浸提液清澈无色或颜色较浅，取上清液待测。
      检测样品的制备：(1) 取酶100 μL，待测样品液2.5 mL，加入专用反应瓶中，混匀静置10 min后，再加入显色剂100 μL；(2) 加入底物100 μL，摇匀后立即测试。
2 基本原理
2.1 有机磷和氨基甲酸酯类农药残留检测原理
      在一定条件下，有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率与农药的浓度呈正相关。正常情况下，酶催化神经传导代谢产物(乙酰胆碱)水解，其水解产物与显色剂反应，产生黄色物质，用分光光度计在412 nm处测定吸光度随时间的变化值，计算出抑制率，通过抑制率可以判断出样品中是否有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。

抑制率(%)=((ΔA0-ΔAi)/ΔA0)×100%

式中：ΔA0为对照溶液反应3min吸光度的变化值；

ΔAi为样品溶液反应3min吸光度的变化值。

      结果以酶被抑制的程度(抑制率)表示。当样品抑制率≥50%时，表明样品中存在高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药，样本阳性结果；阳性结果的样本需要重复检测2次以上。
2.2 数学模型建立
      通过配置系列不同浓度的标准品，测量吸光度值，拟合出标准曲线，同时考察样品提取率、样品前处理稀释倍数、基底干扰等因素，确定校正系数。
图1 有机磷和氨基甲酸酯类农药检测的标准曲线

3 结果与分析
      有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测结果，5个品种小麦中的有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测结果见表1。

      由表1可见，由于小麦品种不同，其测试数值也不相同，但5个品种小麦中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的抑制率均小于50%，实验结果表明小麦1号、2号、3号、4号和5号的农药残留均符合国家规定的最低限量标准。
      随着社会和经济的快速发展，工业废弃物和生活垃圾的剧增，以及农药和化肥的不合理使用，导致土壤、水体等环境受到了严重的农药污染。采用食品安全快速检测仪对小麦中有机磷、氨基甲酸酯类农药残留的快速检测，对小麦收割现场快速检测及小麦中农药残留的防控起一定的作用，从而降低了筛查成本，提高效率。同时通过对小麦中农药的有效监测，将其对人类身体健康的危害降到最低水平，有效的保证了小麦及其制品的安全可靠性，使人吃的放心、吃的安心。通过对不同品种小麦的农药残留进行测试，该快速检测技术能够满足实际需要，并且对其他粮食作物的农药残留快速检测技术有借鉴意义，是的快速检测技术在食品安全检测和食品安全控制上发挥着越来越重要的作用。