基于色谱技术的食品农药残留检测研究

引言

随着农业的现代化发展，农药在防治农作物病虫害、提高农产品产量和质量方面发挥着不可或缺的作用。然而，农药的不合理使用，如过量施用、违规使用高毒农药等，导致大量农药残留于农产品及食品中。农药残留不仅会影响食品的口感和品质，更重要的是，长期摄入含有农药残留的食品会对人体健康造成严重危害，如引发癌症、神经系统疾病、生殖系统疾病等。因此，准确、快速地检测食品中的农药残留，对于保障食品安全、维护公众健康具有重要意义。

1 常见色谱技术在食品农药残留检测中的应用意义

常见色谱技术，如气相色谱（GC）、液相色谱（HPLC）及色谱 - 质谱联用技术（GC - MS、LC - MS）在食品农药残留检测中意义重大。从保障食品安全角度而言，它们能精准检测出食品中微量的农药残留。农药残留超标会严重危害人体健康，引发慢性疾病甚至癌症，这些色谱技术凭借高灵敏度和准确性，可及时发现潜在风险，为食品安全监管提供可靠依据，守护公众“舌尖上的安全”。在农业可持续发展方面，通过检测农药残留，能了解农药使用情况，引导农民合理用药，减少过度使用和滥用农药现象，降低农药对土壤、水源等生态环境的污染，保护生态平衡，促进农业的绿色、健康发展。

2 基于色谱技术的食品农药残留检测优势

2.1 高分离效能，可精准区分复杂成分

在食品农药残留检测中，食品基质往往十分复杂，包含多种成分，如蛋白质、脂肪、糖类以及各类添加剂等，这些成分会对农药残留的检测产生严重干扰。而色谱技术具有卓越的高分离效能，能够有效克服这一难题。以气相色谱技术为例，它利用不同物质在气相和固定相之间的分配系数差异，使混合物中的各组分在色谱柱中实现分离。对于一些挥发性和热稳定性较好的农药，如有机磷类、拟除虫菊酯类等，气相色谱可以将其与食品中的其他成分精准分开，即使这些农药在样品中的含量极低，也能清晰分离出来。

2.2 高灵敏度，可检测极低浓度农药残留

食品中农药残留的含量通常非常低，有些甚至达到痕量级别，这对检测技术的灵敏度提出了极高的要求。色谱技术凭借其独特的工作原理和先进的检测器，具备极高的灵敏度，能够检测出食品中极低浓度的农药残留。在色谱 -质谱联用技术中，这种高灵敏度的优势更为突出。以液相色谱 - 串联质谱（LC- MS/MS）为例，它结合了液相色谱的高分离能力和质谱技术的高鉴定能力。样品经液相色谱分离后，各组分依次进入质谱仪，在离子源中被电离成离子，然后通过质量分析器按质荷比 (m/z ）进行分离，最后由检测器检测并记录质谱图。

2.3 分析范围广，可检测多种类型农药

食品中可能残留的农药种类繁多，包括有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、有机氯类等。不同的农药具有不同的化学性质和结构特点，这就要求检测技术具有广泛的分析范围，能够适应多种类型农药的检测需求。色谱技术正好具备这一优势，可以检测多种类型的农药残留。气相色谱技术对于挥发性和热稳定性较好的农药有很好的检测效果，能够同时检测多种有机磷和拟除虫菊酯类农药。

3 优化策略

3.1 提升前处理技术，减少基质干扰

食品样品中基质复杂，含有蛋白质、脂肪、色素等成分，这些成分会干扰色谱检测，影响农药残留分析的准确性和灵敏度。因此，优化前处理技术至关重要。目前常用的前处理方法有固相萃取（SPE）、液液萃取（LLE）等，但各有局限。可研发新型复合前处理材料，如将不同功能的吸附剂复合，增强对目标农药的选择性吸附，同时减少对杂质的吸附。

3.2 改进色谱分离条件，提高分离效率

色谱分离是农药残留检测的关键环节，分离效果直接影响检测结果的准确性。优化色谱分离条件，可提高目标农药与杂质以及其他农药之间的分离度。在气相色谱中，柱温是影响分离效果的重要因素。可采用程序升温的方式，根据不同农药的沸点和极性，设置合适的升温速率和温度程序，使各种农药在色谱柱中实现良好的分离。同时，选择合适的色谱柱固定相也至关重要，如对于极性较强的农药，可选用极性固定相的色谱柱，增强其保留和分离能力。

3.3 优化质谱检测参数，增强检测灵敏度

色谱 - 质谱联用技术结合了色谱的分离能力和质谱的鉴定能力，在农药残留检测中应用广泛。优化质谱检测参数，可显著增强检测灵敏度，提高对低浓度农药残留的检测能力。在电离源的选择上，应根据农药的化学性质选择合适的电离方式。

3.4 建立完善数据库与标准方法，提升检测规范化

建立完善的农药残留数据库和标准检测方法，是实现食品农药残留准确、高效检测的重要保障。数据库应包含各种农药的基本信息，如化学名称、结构式、分子量、CAS 号等，以及其在不同食品中的残留限量标准、检测方法、色谱和质谱特征参数等。通过不断更新和完善数据库，为检测人员提供全面、准确的信息支持，便于快速识别和定量分析农药残留。

结语

综上所述，色谱技术在食品农药残留检测中具有重要地位，气相色谱、液相色谱以及色谱 - 质谱联用技术等各有其特点和优势，能够满足不同类型食品中农药残留的检测需求。然而，在实际检测过程中，样品前处理和色谱条件选择等因素会影响检测效果，需要通过优化策略来提高检测的准确性和灵敏度。未来，色谱技术将朝着快速检测、多残留检测和与其他技术联用的方向发展，为保障食品安全提供更强大的技术支持。食品监管部门、检测机构和企业应密切关注色谱技术的发展动态，积极应用先进的检测技术，加强对食品农药残留的监管，共同维护公众的食品安全和健康。

参考文献：

[1] 农药残留快速检测技术在农产品质量安全检测中的应用[J]. 张守钊;李开旭 . 农村科学实验 ,2025(09)

[2] 食品中农药残留检测前处理方法及气相色谱 - 串联质谱技术应用进展[J]. 邹凯 . 农产品质量与安全 ,2025(01)