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Frontier Technology Education Workshop

农产品质量安全检测中快速检测技术的应用与优化

作者

董晓婷

海南省陵水黎族自治县农业检验检测中心 海南 陵水 572400

引言

农产品质量安全是保障消费者健康、推动农业产业高质量发展的关键。农药残留检测作为核心环节,传统方法如气相色谱法、液相色谱法等虽准确性高,但存在操作复杂、耗时久、样品前处理繁琐及痕量残留检测能力不足等问题,难以适配现代农业对检测效率与时效性的需求。在此背景下,酶抑制法、胶体金法等快速检测技术凭借便捷、高效、低成本的优势,成为基层检测重要手段。本文围绕农药残留检测,深入分析传统方法面临的挑战,阐述快速检测技术的应用进展,探究技术优化路径与发展前景,旨在为提升农产品质量安全检测水平、筑牢食品安全防线提供有力参考。

、农药残留检测中的传统方法与挑战

农药残留检测是确保农产品质量安全的关键环节,传统的检测方法主要包括气相色谱法(GC)、液相色谱法(HPLC)、酶联免疫吸附法(ELISA)等。这些方法已经在农药残留检测中得到广泛应用,并且具有较高的准确性和可靠性。气相色谱法和液相色谱法因其分离能力强、检测灵敏度高,被广泛应用于农残检测中。气相色谱法通过检测农药残留的挥发性成分,能够准确测量残留量;液相色谱法则适用于非挥发性农药的检测,尤其在分析复杂基质样品时具有优势。这些方法往往需要较长的分析时间和较复杂的操作步骤,且对实验环境要求较高。

除了时间和操作上的挑战外,传统方法的检测灵敏度和检测范围也存在一定的局限性。气相色谱法和液相色谱法虽然具有较高的准确性,但在实际应用中,一些农药的痕量残留检测难度较大,尤其是复杂的多重农药残留检测。这些方法还需要复杂的样品前处理,如提取、浓缩、净化等步骤,这些操作不仅增加了检测时间和成本,也容易引入人为误差。如何提高农药残留检测方法的灵敏度、简化检测过程,成为了当前农药残留检测领域的重要研究方向。

随着现代农业对食品安全要求的不断提升,农药残留问题日益受到关注。传统方法面临着操作复杂、响应速度慢等问题,这直接影响了农产品的检测效率和市场供应的时效性。为了弥补这些不足,急需开发更快速、准确且成本低廉的农药残留检测技术。传统方法的局限性也促进了快速检测技术的研究和应用,推动着农药残留检测向更高效、更精准的方向发展【1】。

二、快速检测技术在农残检测中的应用进展

在基层农产品质量安全检测工作中,酶抑制法与胶体金法是实用性极强的快速检测技术,凭借操作简便、成本可控、检测周期短的优势,广泛应用于田间地头、收购站点及基层检测实验室,成为保障农产品“最初一公里”安全的关键手段【2】。

酶抑制法的核心原理是利用有机磷、氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶活性的抑制作用,通过观察酶促反应体系的颜色变化判断农药残留情况。在实际工作中,该方法常用于蔬菜、水果等生鲜农产品的现场筛查,无需复杂前处理,仅需将样品匀浆提取后与试剂反应,30 分钟内即可得出初步结果。例如在蔬菜收购旺季,检测人员可携带便携式酶抑制法检测箱,对批量进场的青菜、黄瓜等样品进行快速抽检,及时筛除农残超标的批次,避免问题农产品流入市场。不过,该方法在实际应用中易受样品基质干扰,部分含高色素、高水分的样品可能影响颜色判断,因此需通过优化样品前处理步骤——如增加简单离心去杂质、调整提取液配比等方式,减少基质干扰,提升检测稳定性。

胶体金法以胶体金颗粒作为示踪标志物,通过抗原抗体特异性结合反应,以试纸条显色结果实现农残快速定性检测。这种方法操作更为简便,检测人员无需专业仪器培训,只需将样品提取液滴加至试纸条加样孔,10-15 分钟即可通过观察检测线与质控线的显色情况判断结果,尤其适合农户自检、基层监管快速排查等场景。在日常检测中,胶体金法常用于针对特定农药(如甲胺磷、克百威)的专项筛查,能快速响应突发农残风险事件。为进一步提升其应用效果,可从试纸条性能优化入手,如改进胶体金颗粒制备工艺增强信号强度、优化抗体固定技术延长试纸条保质期,同时通过规范样品提取温度、滴加量等操作细节,降低人为误差,确保检测结果的一致性。

三、优化农药残留快速检测技术的路径与前景

尽管快速检测技术凭借便捷、高效的优势,在农产品生产基地、农贸市场等场景的农药残留筛查中已取得一定应用进展,成为保障食品安全的重要前置防线,但现有技术在实际落地中仍面临显著挑战。例如,部分技术对低浓度农药残留的灵敏度不足,难以精准捕捉痕量污染物;检测过程易受样品基质中蛋白质、色素等干扰物质影响,导致假阳性或假阴性结果,影响判断准确性【3】。因此,优化现有快速检测技术,成为进一步提升检测效率与结果可靠性的关键任务。在技术优化路径上,针对灵敏度与检测范围的核心需求,可从两方面突破:一是改进检测设备核心部件,如升级光学传感器的信号捕捉能力、优化便携式检测仪器的微型化芯片性能,增强信号识别与放大效果;二是优化试剂反应体系,通过筛选高特异性抗体、改良酶促反应条件等方式,提升检测试剂对目标农药的靶向结合能力,减少干扰物质影响,推动技术向更精准、更稳定的方向发展。

简化检测过程,提高现场检测的便捷性也是优化的关键方向。快速检测技术的优势之一就是操作简便,尤其是能够在农业生产现场快速得到结果。通过进一步优化检测设备和试剂,简化操作流程,使农户和检测人员能够在更短的时间内完成检测工作。移动检测设备的研发也为快速检测技术的推广提供了便利,未来随着移动技术的发展,农药残留的快速检测将变得更加普及和高效。

提高快速检测技术的成本效益,推动技术的广泛应用也是优化的目标之一。快速检测技术的推广需要克服成本高、试剂消耗大等问题。未来,随着技术的不断发展和完善,生产成本有望逐步降低,从而推动快速检测技术在农产品质量检测中的广泛应用。优化技术不仅能够提高检测效率,还能够为农产品质量安全提供更有力的保障,为农民、消费者和相关监管部门提供更便捷、更有效的解决方案。

结语

本文讨论了农药残留检测中的传统方法与挑战,分析了快速检测技术的应用进展,并提出了优化农残检测技术的途径。随着农业对农产品质量安全的要求不断提升,快速检测技术凭借其高效、准确和便捷的特点,逐渐取代了传统方法,成为未来发展的主流。依托对酶抑制法、胶体金法的持续优化,农药残留检测的灵敏度和可靠性得到了显著提升。未来,持续优化现有技术,推动技术内部工艺升级与设备改进,将进一步推动农产品质量安全检测的高效开展。

参考文献

[1] 张伟, 刘洋. 农药残留检测技术的现状与发展[J]. 食品安全质量检测学报,2022,13(5):1625-1632.

[2] 陈颖. 酶抑制法快速检测农产品农药残留的研究与应用[J]. 广东蚕业,2021,55(2):68-69.

[3]蒙焕妮. 酶抑制法和胶体金免疫层析法在基层农残检测中的应用情况研究[J].粮油科学与工程,2025,39(4):18-21.