隨著國外不斷發(fā)布更加嚴格的農藥殘留zui大允許*,以及日本肯定列表制度的出臺,我國農產品、食品進出口貿易正面臨嚴重的農殘困擾,“茶葉風波”、“毒韭菜事件”……有人戲稱為“上帝的懲罰”。因此,歐盟、美國、日本、加拿大等發(fā)達國家非常重視構建食品安全保障體系,健全相關的法規(guī)和標準,完善人員、裝備力量,并形成了一套科學有效的模式。本文對*的農藥殘留管理體系和檢測技術進展進行了論述。
一、 農藥分類
農藥用于防止、破壞、引誘、排拒、控制昆蟲、病菌及有毒的動植物,或控制動物的外寄生蟲,其種類繁多,迄今為止,在世界各國注冊的農藥大約1500種,其中常用的就有300多種。根據(jù)用途、來源、化學結構等不同有多種分類方式,常用的按用途不同可分為4種:(1)殺蟲劑,主要有有機氯類、有機磷類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類、殺蠶毒素類等;(2)殺菌劑,主要有有機汞類、苯并咪唑類、有機氯類等;(3)除草劑,主要有麥田除草劑、玉米除草劑、豆除草劑、棉田除草劑等;(4)熏蒸劑,主要有磷化氫、溴甲烷、二硫化碳等。
二、 國外管理情況
農產品、食品中農藥殘留*和檢驗方法標準是判定產品是否符合食品安全要求的重要依據(jù)。日益降低的*值既保護公民健康又是發(fā)達國家設置技術性貿易壁壘的重要手段,準確、可靠的檢驗結果是保證食品安全和貿易公平交易的科學依據(jù)。因此各國紛紛構建食品安全保障體系,不斷制訂、修訂食品中農藥zui大殘留允許*(MRLs)。截止2005年初,聯(lián)合國已規(guī)定農藥殘留MRLs標準3574項,食品法典委員會(CAC)2572項,歐盟2289項,美國8669項,日本9052項,而我國國家標準和行業(yè)標準總共只有484項。
在美國,國家環(huán)保署(EPA)負責制定食品中農殘zui大允許標準,國家食品和藥品監(jiān)督管理局(FDA)負責標準的具體執(zhí)行,并出版了農藥殘留分析手冊,F(xiàn)DA采集和分析食品樣品以判斷其農藥殘留是否滿足EPA規(guī)定的范圍。美國農業(yè)部為落實收集食品中農藥殘留數(shù)據(jù)規(guī)劃,委托農業(yè)市場管理部門(AMS)組建和實施農藥數(shù)據(jù)規(guī)劃(PDP),每年出版調查結果。在歐盟,設置了相應的仲裁委員會、協(xié)會和專業(yè)委員會,負責制訂、修改相應的法規(guī)和標準,包括建議性標準和強制性標準,并且在監(jiān)控、檢測和管理體系方面建立了三級實驗室(歐盟標準化實驗室、*實驗室、州級實驗室)。歐盟所有成員國一般都遵循歐盟制定和發(fā)布的*,不過在經過驗證后,成員國也可以設定更低的檢出限,其他成員國隨后也遵循這一*,歐盟已經對133種農藥設定了17000個*,對于某些沒有具體*的農藥,各成員國還可設定不同的“一律標準”。在日本,國家農林水產省和厚生勞動省分別制訂農藥的銷售和使用的“農藥管理法”和食品中農殘的“食品衛(wèi)生法”,對農藥建立登記制度,限制農藥的銷售和使用。2003年5月日本就通過了《食品安全基本法》,7月正式成立“食品安全委員會”,加大對食品安全的管理力度,日本對進口食品實行監(jiān)測檢查制度和強制檢查制度,并由31個厚生勞動省檢疫所實施。
三、 樣品預處理技術
農產品和食品樣品組分比較復雜,農藥殘留含量極低,一般在PPm和PPb,而且還存在農藥的同系物、異構體、降解產物、代謝產物和軛合物影響,要想除去與目標物同時存在的雜質,減少色譜干擾峰,避免檢測器和色譜柱污染,樣品預處理十分重要,大約占工作量的70%左右。上相繼出現(xiàn)了一系列*的標準分析方法,主要有美國分析化學協(xié)會(AOAC)方法;美國環(huán)保署(EPA)方法;美國食品和藥品監(jiān)督管理局(FDA)方法;美國加州食品與農業(yè)部分析化學中(CDFA)方法;食品法典委員會(CAC)方法;聯(lián)合國農糧組織和世界衛(wèi)生組織(FAOC/WHO)方法;歐盟委員會方法;加拿大和日本等國家注冊和頒布的標準方法。
現(xiàn)在常用的食品中農殘預處理方法有:(1)固相萃取法(SPE),主要通過吸附填料和吸脫液互相作用,實現(xiàn)組分分離凈化,例如有機氯和有機磷農藥預處理常用的Florisil柱。(2)固相微萃取(SPME),主要通過萃取頭涂液對目標物進行吸附,然后解吸、分析,SPME技術不需溶劑、集萃取、純化、濃縮一體,可以實現(xiàn)對固、液、氣樣品的分析。(3)凝膠滲透色譜法(GPC),主要利用多孔物質、依據(jù)不同組分的分子大小和形狀不同進行分離、萃取和凈化。GPC和GC/MS、LC/MS等聯(lián)用實現(xiàn)快速農殘分離分析,尤其是對高脂含量樣品,更顯現(xiàn)其快速、地凈化優(yōu)勢。(4)超臨界流體萃取(SFE),主要利用超臨界流體中不同組分溶解度不同,且不同壓力狀態(tài)下溶解能力會發(fā)生變化,改變萃取劑流體壓力,可將組分逐一萃取。SFE具有*的萃取效力和速度,與分析儀器在線聯(lián)機,大大提高靈敏度。(5)基質固相分散萃取(MSPDE),在常規(guī)固相萃取基礎上發(fā)展而來,具有同時制備、萃取和凈化樣品的優(yōu)點,MSPDE將樣品和健合相混合、研磨、裝柱、溶劑淋洗,彌補了SPE在難搗碎和粘稠樣品凈化方面的不足。(6)加速溶劑萃?。ˋSE),具有溶劑用量少,萃取時間短,萃取效率高等優(yōu)點,EPA3545用ASE技術萃取樣品,分析氯化除草劑、多環(huán)芳烴等。除此之外,還有微波輔助萃取、膜萃取、攪拌棒吸著萃取等都在農藥殘留分析中發(fā)揮著重要作用。
2003年美國農業(yè)部的S. Lehotay等建立了一個非常重要的檢測蔬菜、水果中農藥多殘留GC/MS分析的快速方法(QuEChERS法),乙腈提取, 硫酸鎂和氯化鈉混合,上清液加入PSA和無水硫酸鎂凈化分離,zui后加入分析保護劑進行GC/MS分析。QuEChERS法回收率90%左右,檢出限大約1ppb,單個樣品預處理大約30min,實驗消耗1美圓左右。
四、 GC/MS確證技術
當今世界農殘分析向多殘留、快速分析發(fā)展,要保證高通量的檢測方法的準確性,需要有嚴格的農藥殘留確證技術。GC/MS是農藥殘留分析zui廣泛使用的方法,使用GC/MS進行農殘分析,為了追求更高靈敏度和準確度,往往使用選擇離子模式(SIM),依據(jù)保留時間和特征離子及離子比例關系對目標物進行確證。在美國,一般要求樣品中目標物保留時間和標準品相比偏差小于0.05分鐘;每個目標物至少有3個特征離子, 其相對離子比例與標準品相比值在10%以內;同時還要考慮基質對目標物帶來的其他影響;實驗回收率一般在70—120%之間。在歐盟,使用SIM模式要求每個目標物至少有2個大于m/z200或3個大于m/z100的特征離子;目標物特征離子比例與標準品相比處于70—130%即可;日常檢測回收率控制在60—140%,確證分析則需要在70—110%之間。
五、 快速檢測技術
傳統(tǒng)的GC/MS等農藥殘留分析技術檢測成本高、時間長,這就給食品安全監(jiān)管部門對農產品產前、產中、產后的監(jiān)督工作帶來了許多不便,因此也是大量的快速檢測技術孕育而生,常見的有化學速測法、免疫分析法、酶抑制法和活體檢測法等。(1)化學速測法,主要根據(jù)氧化還原反應,水解產物與檢測液作用變色,用于有機磷農藥的快速檢測,但是靈敏度低,使用局限性,且易受還原性物質干擾。(2)免疫分析法,主要有放射免疫分析和酶免疫分析,zui常用的是酶聯(lián)免疫分析(ELISA),基于抗原和抗體的特異性識別和結合反應,對于小分子量農藥需要制備人工抗原,才能進行免疫分析。(3)酶抑制法,是研究zui成熟、應用zui廣泛的快速農殘檢測技術,主要根據(jù)有機磷和氨基甲酸酯類農藥對乙酰膽堿酶的特異性抑制反應。(4)活體檢測法,主要利用活體生物對農藥殘留的敏感反應,例如給家蠅喂食樣品,觀察死亡率來判定農殘量。該方法操作簡單,但定性粗糙、準確度低,對農藥的適用范圍窄。