李 丹,侯 宇,劉 洋,呂 卓,王金明,王冰聰
(吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,吉林長春 130000)
近年來,動(dòng)物源類食品安全的社會(huì)關(guān)注度不斷提升。檢測獸藥殘留,特別是多殘留高通量分析方法的研究占比很大,在分析適用性、準(zhǔn)確性、成本和通量方面優(yōu)勢尤為突出。當(dāng)前,動(dòng)物源性食品獸藥殘留濃度較低、基質(zhì)復(fù)雜,通過多殘留方法分析要借助高效的前處理技術(shù)來完成,它是整個(gè)分析環(huán)節(jié)的關(guān)鍵,對獸藥殘留檢測的精準(zhǔn)性有著直接影響。
來自水產(chǎn)品類及禽畜類動(dòng)物的肉、奶、蛋、制品與副產(chǎn)品等統(tǒng)稱為動(dòng)物源類食品。伴隨大眾生活質(zhì)量的提升,每年此類食品的消費(fèi)態(tài)勢都在上升,在一定程度上促進(jìn)了畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展,但同時(shí)食品安全問題也開始出現(xiàn)。這不但影響了動(dòng)物源類食品的出口率,更為重要的是直接或者潛在威脅著人的身體健康。
動(dòng)物源類食品的安全主要受到獸藥殘留的威脅。目前,科學(xué)應(yīng)用獸藥能夠在一定程度上降低動(dòng)物的發(fā)病率與死亡率,優(yōu)化其生長情況,提升產(chǎn)出率,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收益。但如果盲目地追求效益而不按規(guī)定應(yīng)用獸藥,造成食品內(nèi)獸藥殘留超標(biāo),會(huì)帶來以下危害。
(1)過量的獸藥殘留會(huì)直接影響人體健康。長期食用此類食品會(huì)對人的身體健康帶來較大威脅,造成胃腸道菌落失衡,增加人體的耐藥性,降低免疫力,誘發(fā)相關(guān)的急慢性中毒,出現(xiàn)三致危害。
(2)危害生態(tài)環(huán)境。獸藥以原形或代謝物的方式進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中,將會(huì)對生態(tài)環(huán)境內(nèi)動(dòng)物、植物、土壤和水等帶來污染,通過食物鏈在生物體內(nèi)殘留,使得生態(tài)系統(tǒng)平衡受到嚴(yán)重威脅。
(3)動(dòng)物源類食品出口問題受到影響。由于在畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中廣泛地運(yùn)用獸藥,世界各國與組織制定了動(dòng)物源性食品內(nèi)獸藥最高殘留限量。隨著檢測儀器質(zhì)量的提升,世界各國與地區(qū)開始嚴(yán)格要求獸藥殘留檢測工作。一旦發(fā)現(xiàn)檢測超標(biāo),將無法出口,進(jìn)而影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2.1.1 固-液/液-液/索氏提取
在提取動(dòng)物源類食品內(nèi)農(nóng)藥殘留中固-液方法最為常見,常用作魚類、肉制品、禽蛋的農(nóng)殘分析,奶制品則通過液-液萃取法分析。在提取魚、肉、蛋等食品時(shí)常規(guī)索氏法也較為普遍。研究人員通過乙酸乙酯提取出了動(dòng)物脂肪和肉內(nèi)的有機(jī)磷農(nóng)藥,并借助索氏方法對羅非魚內(nèi)12 種有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行了測定。還有研究人員通過乙腈在牛奶中提取出29 種農(nóng)藥殘留。當(dāng)前固-液/液-液方法多用作對一類或二類農(nóng)藥的提取[1]。但在對極性不同的農(nóng)藥提取時(shí),它們的效率與回收質(zhì)量都不夠理想,不但費(fèi)力耗時(shí),容易出現(xiàn)誤差,還會(huì)污染環(huán)境。
2.1.2 加速溶劑萃取
在對動(dòng)物源類食品中藥物殘留分析中,快速高效、省時(shí)省力的少溶劑或無溶劑樣品前處理技術(shù)是發(fā)展趨勢。加速溶劑萃取是近年來不斷發(fā)展出現(xiàn)的,用作固體物質(zhì)內(nèi)藥物殘留及有機(jī)物的提取,它作為標(biāo)準(zhǔn)性方法之一已被美國國家環(huán)境保護(hù)局所收錄,并在提取藥物、土壤、食品等樣品殘留中得到了應(yīng)用。此方法是在10.3 ~20.6 MPa 和50 ~200 下通過有機(jī)溶劑萃取,有著少溶劑用量、低揮發(fā)性、高自動(dòng)化和提取時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。因此,在提取魚肉、奶類、蛋類、雞肉和動(dòng)物內(nèi)臟器官等食品內(nèi)農(nóng)藥時(shí)被廣泛應(yīng)用。相關(guān)研究中,借助固-液/液-液/索氏提取方法對羊羔肉、雞肉、豬肉內(nèi)有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥殘留展開檢測,分析其結(jié)果,固-液萃取需應(yīng)用80 mL 溶劑,回收率為70%~103%;索氏方法消耗150 mL溶液,回流時(shí)間多達(dá)6 h,且對六氯苯、敵敵畏等農(nóng)藥回收率不高,低于70%;加速溶劑萃取只消耗60 mL 溶劑,只需10 余分鐘就能完成整個(gè)提取過程,且對很多農(nóng)藥回收率維持在70%~95%,能夠?qū)⑾鄬?biāo)準(zhǔn)偏差控制在10%以內(nèi)[2]。綜合溶劑投用量、回收效率以及工作效率等方面,加速溶劑萃取方法比固-液/液-液以及索氏提取這兩種方法更優(yōu)越。另有實(shí)驗(yàn)研究,將乙腈當(dāng)作溶劑,萃取時(shí)借助加速溶劑來開展,創(chuàng)建了魚肉、雞肉、牛肉和豬肉內(nèi)36種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速分析的技術(shù)方法,使得有機(jī)溶劑應(yīng)用量不斷減少,工作效率顯著提升。同時(shí),利用此方法對上述肉類中12 種氨基甲酸酯類農(nóng)藥快速提取,得出其回收率能夠達(dá)到62%~104%,能將最低檢出限濃度控制在0.240 ~1.020 μg·kg-1,此結(jié)果與農(nóng)殘分析要求相符合[3]。
2.1.3 超臨界流體提取
超臨界流體提取方法所采用的是在臨界溫度與臨界壓力之上的流體,且呈現(xiàn)出特異增強(qiáng)的溶解效果,進(jìn)而取代相關(guān)溶劑達(dá)到樣品內(nèi)待測組分萃取的目的。其優(yōu)越性在于避免了應(yīng)用有機(jī)溶劑,便于調(diào)節(jié)萃取過程,且萃取效率高、低能耗、產(chǎn)物與溶劑易于分離及不存在溶劑殘留等。當(dāng)前CO2是最常用的超臨界流體。超臨界流體法用于萃取動(dòng)物脂肪、肉類中的農(nóng)藥殘留。同時(shí)這種方法的流速、提取時(shí)間、密度和溫度等也會(huì)影響回收率,且其在檢測精度、回收率方面均符合國際要求。但由于其裝置購買成本較高,應(yīng)用與推廣的限制因素較多。
2.1.4 微波萃取
微波萃取是將萃取技術(shù)與微波技術(shù)相結(jié)合,通過極性分子快速完成對微波能量的吸收,并對具有極性的溶劑進(jìn)行加熱處理,達(dá)到分離雜質(zhì)與萃取目標(biāo)成分的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可自動(dòng)控制、高回收率、靈敏、試劑用量少以及可快速萃取。研究者借助乙酸乙酯-環(huán)乙烷混合溶劑,通過微波萃取與加速溶劑萃取結(jié)合對魚肉內(nèi)有機(jī)磷農(nóng)藥與有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行提取,發(fā)現(xiàn)兩種方法有著相當(dāng)?shù)幕厥章?,相對?biāo)準(zhǔn)偏差,均低于10%[4]。
動(dòng)物源類食品內(nèi)的蛋白質(zhì)、油脂等會(huì)對色譜柱產(chǎn)生污染,影響其分辨率,降低色譜柱分離效果,還會(huì)影響其應(yīng)用年限。通過凈化能很好降低基質(zhì)影響,增強(qiáng)技術(shù)特異性,因此凈化分析農(nóng)殘檢驗(yàn)前處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2.2.1 固相萃取
近年來,固相萃取技術(shù)不斷發(fā)展,逐漸成為關(guān)鍵的樣品前處理技術(shù),在市場檢測中被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)通過固體吸附劑吸附液體樣品內(nèi)目標(biāo)化合物,進(jìn)而與樣品的基體以及干擾化合物相分離,之后通過洗脫液加熱吸附或洗脫,實(shí)現(xiàn)富集分析與凈化的目的。相比較于液-液萃取,它能夠節(jié)省溶劑與時(shí)間,其中對溶劑的節(jié)省高達(dá)90%,降低雜質(zhì)引入,還能防止產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,因此有效取代了液-液萃取法。氟羅里硅土柱、氨基柱、氧化氯柱等是常用的農(nóng)藥殘留檢測中的固相萃取柱,同時(shí),因?yàn)楦蓴_物與基質(zhì)的復(fù)雜性,為了高效率地完成凈化,可串聯(lián)應(yīng)用不同的萃取柱。
2.2.2 基質(zhì)固相分散提取方法
基質(zhì)固相分散提取技術(shù)的發(fā)展離不開固相萃取技術(shù),基本操作方法是一同研磨固體樣本和固相萃取吸附劑,共同淋洗,將傳統(tǒng)樣品前處理期間的樣品均化、凈化、提取和裂解組織細(xì)胞等過程有效合并起來,進(jìn)而克服了均化、轉(zhuǎn)溶、濃縮和乳化等誘發(fā)的損失?;|(zhì)固相分散法常用的吸附劑包括酸性氧化鋁、惰性海砂、石墨化炭黑等。將該技術(shù)與超聲輔助萃取相結(jié)合,通過對魚肉內(nèi)擬除蟲菊酯、有機(jī)氯和有機(jī)磷三類14 種農(nóng)藥殘留進(jìn)行測定,回收率可達(dá)66%~102%。例如,某研究所將C18鍵合硅膠顆粒當(dāng)作吸附劑,提取了牛肝與牛肉中二嗪農(nóng)等5種殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥,回收率可達(dá)94%。此外還通過無水硫酸鈉與C18相結(jié)合,串聯(lián)起氟羅里硅土柱,檢測了雞蛋、牛奶內(nèi)殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥[5]。
2.2.3 凝膠滲透色譜法
凝膠滲透色譜技術(shù)相對成熟,基本操作原理是按照相應(yīng)體積分子在凝膠色譜柱存留的時(shí)間差完成對目標(biāo)物的分離,有著高回收率、高自動(dòng)化程度的優(yōu)點(diǎn)。研究人員對羊、雞、豬等動(dòng)物肝臟內(nèi)有機(jī)磷與有機(jī)氯農(nóng)藥殘留實(shí)施檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)通過凝膠滲透法、固-液萃取方法,能夠?qū)?4 種農(nóng)藥檢測出來,而通過基質(zhì)固相分散提取法只能發(fā)現(xiàn)25 種,再利用凝膠滲透法來凈化,回收率在70%~115%[6]。相關(guān)研究人員通過結(jié)合凝膠滲透法提取凈化樣品,對鰻魚、河豚魚樣品內(nèi)191 種殘留農(nóng)藥進(jìn)行測定,方法有著50%~120%的回收率,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%~21.6%[7-8]。
此外,凝膠滲透法屬于大分子分離類物質(zhì)干擾法,可在各種復(fù)雜基質(zhì)中將農(nóng)藥殘留分離出來,但一些小分子干擾物容易被夾帶洗脫,無法分離干凈,因此有時(shí)需要連用其他技術(shù)共同來完成,其中凝膠滲透凈化是最為常見的,通過固相萃取深層凈化。
把好食品安全關(guān)能夠有效降低有毒、有害物質(zhì)對人體的傷害,讓人們放心地購買與食用。通過上文分析得知,在一些動(dòng)物源類食品內(nèi)存在農(nóng)藥殘留超標(biāo)的問題,嚴(yán)重影響了食品的安全食用價(jià)值及銷售情況。因此,非常有必要展開食品檢驗(yàn)工作,本文以食品前處理檢驗(yàn)技術(shù)為依托,對其在動(dòng)物源類食品農(nóng)藥殘留檢測中應(yīng)用的內(nèi)容展開了精細(xì)化論述。