食品样品制备对农药残留检测结果的影响研究

　　程　群

　　（汶上县检验检测中心，山东济宁 272500）

　　摘　要：本文系统分析了样品粉碎均质化、储存条件以及提取净化过程对食品农药残留检测结果的影响。粉碎过程中的温度升高可导致热敏感性农药降解，储存条件不当会引起农药发生降解、挥发和吸附，提取净化效率不佳则影响农药回收率。针对这些问题，本文提出了采取低温粉碎、优化储存环境、改进提取净化方法等控制措施，为提高农药残留检测结果的准确性提供了技术参考。

　　关键词：农药残留；样品制备；检测结果；影响

　　食品安全问题一直是社会各界关注的焦点，而农药残留超标是威胁食品安全的重要因素之一。《中华人民共和国食品安全法》明确规定，禁止生产经营者生产、销售农药残留超过标准限量的食品。准确检测食品中农药残留量，对于有效控制农药残留超标具有重要意义[1]。检测结果的准确性受到多个因素的影响，如分析仪器的性能、分析方法的可靠性等。其中，食品样品制备是检测过程中一个非常关键的环节，制备过程的任何差错都可能直接影响检测结果的准确性。本文将系统地探讨食品样品制备对农药残留检测结果的影响，分析食品样品制备各环节可能带来的影响，并提出相应的控制措施，以期为相关工作者提供参考。

　　1　食品样品制备的主要环节

　　食品样品的制备通常包括采样、前处理、提取、净化和浓缩等环节。采样是样品制备的首要环节，采样方案的科学性和代表性直接关系到检测结果的准确性。采集的样品需经粉碎、均质等前处理，以利于后续的提取和净化。常用的粉碎设备有粉碎机、匀浆机等，均质化可通过振荡、搅拌等方式实现。提取是利用农药与基质间溶解度、极性等性质差异，采用液- 液萃取、固相萃取、微波辅助提取等方法，将农药残留从基质中分离提取出来。提取得到的农药组分往往含有大量杂质，需要净化去除[2]。净化方法包括液- 液分配、固相萃取、凝胶渗透色谱等。浓缩是利用农药物理化学性质，采用旋转蒸发、氮吹等方式去除提取液中的有机溶剂，将目标组分浓缩至一定体积，以满足仪器检测的需求[3]。食品样品制备是一个系统工程，各个环节相互关联、缺一不可。制备过程必须严格控制每个环节的操作条件和质量，任何一个环节的差错都可能影响农药残留的最终检出结果。

　　2　食品样品制备对农药残留检测结果的影响

　　2.1　样品粉碎均质化过程的影响

　　样品的粉碎和均质化处理是农药残留检测的重要前处理步骤，其目的是使样品形成均一状态，便于后续的提取和净化。但这一过程若处理不当，则可能对农药残留的检测结果产生显著影响。①粉碎过程中样品的温度升高可导致热敏感性农药发生降解[4]。以有机氯农药为例，由于其热稳定性差，在粉碎过程中极易分解，导致检测结果偏低。②粉碎时间和粒度也是影响检测结果的重要因素。有研究表明，随着粉碎时间的延长，样品中农药残留检出量逐渐降低，可能是粉碎时间过长导致农药降解。粉碎粒度太大，则不利于农药残留的提取；粒度太小，提取时易产生乳化，净化困难，最终导致检测结果不准确。③均质化过程中，样品中各组分在均质器内受到剪切、对流等作用而重新分布，农药在基质中的存在状态可能发生改变，造成回收率下降。尤其是亲水性农药，其极易吸附于均质器瓶壁上，导致检测结果偏低。

　　2.2　样品储存条件的影响

　　样品的储存条件是影响农药残留检测结果的另一重要因素。不当的储存条件可导致农药发生降解、挥发、吸附等理化变化，从而使检测结果产生偏差。①储存温度过高是导致农药降解的主要原因。高温条件下，农药分子吸收能量而变得不稳定，更易发生水解、异构化等反应[5]。例如，在玉米中，杀虫剂阿维菌素和除草剂草甘膦的降解均随温度升高而加剧，温度每升高10 ℃，农药的降解速率可提高数倍。②样品的储存湿度也可影响农药残留。含水率高的样品若置于高湿环境，极易发生农药降解。例如，在苹果中，杀菌剂多菌灵在高湿条件下降解更快，这可能是因为水分子参与了农药的水解过程。

　　2.3　提取净化过程的影响

　　提取和净化是农药残留检测中两个关键的样品前处理步骤，其操作得当与否直接影响检测结果的准确性。提取的目的是使农药残留从基质中分离出来并转移至提取液中，而净化则是去除提取液中可能干扰检测的杂质。提取效率不佳会导致农药回收率低，使检测结果偏低。例如，在茶叶中，由于农药和多酚类物质间的相互作用，使得农药难以被有机溶剂提取，常规的提取方法往往回收率很低。溶剂的极性应与目标农药相近，以增加农药的溶解度。例如，在大豆油脂肪中，极性较大的农药更易被极性溶剂如乙腈提取。此外，适度加热可加快农药溶出，但温度过高又可能导致热敏感性农药发生降解。提取助剂如盐析剂的加入，可减少农药在溶剂和基质间的分配，从而提高提取效率。此外，净化方法不合理也会导致检测结果失真。杂质可通过物理、化学等作用影响农药的检测。例如，在蜂蜜中，某些色素可吸收与农药检测波长相近的光，引起光谱干扰，导致检测结果偏高。植物源食品中的色素、蜡质等，动物源食品中的脂肪、蛋白质等，都是潜在的干扰物质。净化效果欠佳，杂质去除不充分，则会提高检测背景干扰，降低灵敏度和重现性。此外，净化过程也可能造成农药损失。例如，采用固相萃取柱进行洗脱时，由于农药在填料上的保留作用，导致洗脱不完全，造成农药回收率下降。因此，净化方法的选择需要兼顾去除杂质和防止农药损失两个方面。

　　3　控制措施

　　3.1　样品处理过程的控制措施

　　针对样品粉碎均质化过程中可能出现的农药残留损失问题，应采取以下控制措施。①应严格控制粉碎过程的温度。对于热敏感性农药如有机氯类，建议采用低温粉碎技术如冷冻粉碎或液氮粉碎，可有效降低粉碎过程中因温度升高导致的农药降解。②应控制粉碎时间和粒度。粉碎时间应尽可能缩短，避免农药过度降解。通过前期预实验，评估不同时间梯度下农药残留的损失情况，可确定最佳粉碎时长。粉碎粒度应根据基质性质、农药种类等因素综合考虑，太大则不利于提取，太小则易乳化，建议通过过筛分级获得理想的粒径范围。③在均质化过程中，应着重控制均质器的类型和材质。对于亲水性农药，应选择具有疏水表面的均质器如聚四氟乙烯或不锈钢材质，以减少农药在均质器瓶壁上的吸附损失。某些农药对光和氧较为敏感，建议选用带有遮光、密闭装置的均质器，在避光和氮气保护条件下进行均质化处理。④可通过添加保护剂的方式减少农药损失，如在蔬菜水果样品中加入抗坏血酸，抑制农药的氧化降解。

　　3.2　储存条件的控制措施

　　针对样品在储存过程中农药残留可能发生的降解、挥发和吸附等损失问题，应采取相应的控制措施。①对于热敏感性农药，样品储存温度应严格控制在5 ℃以下，以抑制农药的热降解反应。某些农药在常温下即可发生显著降解，需在超低温（-18 ～ -80 ℃）条件下储存。②样品的储存湿度也应控制在合理范围内。一般情况下，干基质样品的含水率应控制在5% 以下，新鲜果蔬等湿基质样品的环境相对湿度不宜超过75%，以减少农药水解。③对于挥发性农药如有机氯类，样品应置于气密性良好的容器中密封保存。例如，牛奶等液态样品可采用全封闭式容器，固态样品可使用铝箔袋等包装材料。④在动物源性食品中，脂溶性农药易被脂肪组织吸附，故可对脂肪组织进行预净化处理，去除过量脂肪后再进行储存，可有效改善农药回收率。⑤易吸湿、吸潮的样品基质更容易发生农药吸附，建议采用低温冷冻干燥、喷雾干燥等脱水技术进行预处理，降低样品含水率，从而提高农药游离态比例。⑥农药在光照条件下极易发生降解，样品应避光保存，尤其是对光敏感的农药如嘧啶酮类。可在样品容器外包覆遮光材料，避免农药光降解。综上所述，储存条件控制的核心是营造一个低温、干燥、避光、密闭的环境，根据农药理化性质和基质特点，采取针对性措施，可有效降低农药在储存过程中的损失，为后续检测环节提供高质量的样品。

　　3.3　提取净化过程的控制措施

　　针对样品提取过程中可能出现的问题，应采取以下控制措施。①提取溶剂的选择应综合考虑溶剂极性、农药溶解度、基质干扰等因素，尽可能选择与目标农药极性相近、溶解度大、基质干扰小的溶剂体系。必要时可采用溶剂复配技术，通过两种或多种溶剂的优势互补，达到最优提取效果。例如，在茶叶等难提取的基质中，采用酸化- 中性溶剂体系可显著提高农药的提取效率。②提取过程应优化温度、时间等条件。温度过低，农药溶出不完全，过高则易降解，因此温度应控制在农药稳定存在的范围内。提取时间的延长虽有利于农药溶出，但过长则易引入杂质，因此应将时间控制在农药提取效率与基质杂质引入之间的最佳平衡点。③引入超声波、微波等辅助技术，可加快农药的溶出和传质过程。

　　净化效果的改善也至关重要，应针对不同基质选择相应的净化方法。例如，针对茶叶、中草药等植物源食品中农药残留的分析，应选择固相萃取柱净化，以有效去除色素、多酚等极性杂质；针对动物源性食品中脂溶性农药如有机氯的分析，采用凝胶渗透色谱净化，可选择性去除脂肪、类脂等非极性干扰物。新型净化填料如分子印迹聚合物等，可通过农药分子与填料间的特异性识别作用，实现农药与基质杂质的高效分离，具有广阔应用前景。此外，净化过程应着重考虑系统回收率和基质效应。可采用基质标准曲线法、同位素内标法等措施，有效校正基质效应。优化净化柱上样量、洗脱溶剂体积等参数，也可在去除干扰物的同时最大限度地减少农药损失。

　　4　结语

　　食品样品制备是农药残留检测的关键环节，其质量直接影响检测结果的准确性和可靠性。本文系统分析了样品粉碎均质化、储存条件以及提取净化过程对农药残留检测结果的影响，并提出了相应的控制措施。只有严格把控样品制备的各个环节，遵循“温度低、时间短、粒度适、器材优、保护足”的制备原则，建立低温、干燥、避光、密闭的储存环境，优化提取溶剂和净化方法，才能最大限度地降低农药损失，确保检测结果的准确性。未来，随着新型样品制备技术和材料的发展，如分子印迹技术、智能化样品前处理设备等的应用，将进一步提高农药残留检测的效率和准确度，为食品安全监测提供更可靠的技术支撑。

　　参考文献

　　[1] 宋雨昕. 食品安全检测中基于高效液相色谱- 质谱联用技术的农药残留分析研究[J]. 现代食品,2024,30(14):200-202.

　　[2] 林秀霞. 关于食品检测样品制样的方法探讨[J]. 现代食品,2023,29(18):20-22.

　　[3] 付春艳. 食品检测中样品管理问题的解决方案的研究[D]. 贵阳: 贵州大学,2022.

　　[4] 李想, 曹志文, 李文, 等. 部分食品样品萃取技术及检测对象的研究进展[J]. 食品安全质量检测学报,2019,10(14):4443-4450.

　　[5] 张春梅, 马巧云, 时晓敏, 等. 食品样品的采集、初级制备与保存[J]. 食品安全质量检测学报,2019,10(14):4461-4464.