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红外光谱法在蔬菜农药残留检测中的应用

 
 
农药是一种能够防治农作物病虫害的化学制品, 使用农药一方面能防控病虫害, 提高农作物产量, 给生产与生活带来了便利, 但是另一方面其广泛甚至泛滥使用, 不但导致生态环境受到了污染, 农产品中残留的农药更是直接影响到食用者的身体健康, 因此, 受到人们的广泛关注。
1 蔬菜农药残留危害及传统检测方法
 
蔬菜农药残留并不是食用一两次便能立刻感受到其危害, 而是在长期食用过程中, 逐渐积累各种毒素, 引起慢性中毒, 甚至影响下一代的生长和发育。而且蔬菜作为人类每日必须摄入的一种食物来源, 更是人们健康生活的基础。蔬菜的安全干净直接关系到国家的民生和发展, 因此, 各国家均十分重视农药残留的问题, 并且设置了农药残留量的标准限制国外蔬菜进口。因此, 快速检测蔬菜农药残留, 获得相关数据, 提高蔬菜的合格率和质量水平, 促进农业发展显得十分必要[1]。
 
传统的蔬菜农药残留检测经常采用的方法有液相色谱法、气相色谱法、气质联用法等等, 另外, 随着一些萃取净化技术的革新和发展, 检测蔬菜中残留农药的精度已经越来越高, 获得的数据也更加精细。但是这些传统检测方法最大的问题就是操作较为复杂, 分析时间和消耗检测材料较多, 并且成本比较高。而当前蔬菜的生产和输送都是大批量进行, 传统检测方法难以满足当前的需求。
 
红外光谱法是一种新型检测手段, 具有检测操作简单、对蔬菜无损伤、成本低等优点, 能够较好弥补传统检测手段的缺陷, 在蔬菜农药实际检测工作中发挥出应有的作用。红外光谱法目前用途较为广泛, 比如, 质量控制、现场检测、常规分析等等。
2 红外光谱法在蔬菜农药残留检测中的应用
 
红外光谱法具有简单快捷、环保无损等优点, 为大批量的农药残留检测奠定了基础。随着近几年我国农业的不断发展, 越来越多的人开始重视红外光谱法在农药残留检测中的应用。
2.1 红外光谱技术原理
 
红外光谱技术是一种由计算机技术、光谱技术、化学计量等学科支持的检测技术。其中红外光是一种较长电磁波, 对于O-H、N-H、C-H和S-H等含氢元素的分子有着特殊的光谱效应, 因此, 通过光谱能够很好地分析有机物化学和物理性质。通过监测器进行光的检测, 能够计算相对应成分的含量, 从而获得农药残留物的比率[2]。
2.2 红外光谱法应用案例
 
(1) 根据偏最小二乘法对西维因、亚胺硫磷两种成分进行定量模型的制作, 然后利用红外光谱技术进行光谱对比, 确定在蔬菜表面检测到的农药残留比率。
 
(2) 敌草隆的检测。首先需要选择200个农药残留浓度较高的橄榄样本进行检测, 然后以二阶导数和多元散射矫正处理相关数据, 以偏最小二乘法建立出的模型对表面残留敌草隆农药的浓度进行检测。通过这个实验可以明确, 红外光谱法能够直接对完整的橄榄进行无损检测, 并获得了较为准确的数据。
 
(3) 表面增强拉曼光谱。拉曼光谱仪能够以较高灵敏度和便携性对甲拌磷和倍硫磷的农药元素残留进行检测。根据光谱数据的峰值和波动, 确定以上两种原色的相关模型, 从而达到安全检测的目的。
 
(4) 可见红外反射光谱技术。该技术能够更好对蔬菜农药残留的氯氰菊酯、辛硫磷乳油、乐果乳油和敌敌畏四种常见残留物质进行无损检测。提取可见红外光的反射数据, 利用成分分析法对光谱数据进行降维和感知分析, 从而有效确定蔬菜中的农药残留物质、种类以及残留余量, 且准确率较高。
3 结语
 
总而言之, 红外光谱技术具备传统技术所不能比拟的快捷方便的优势, 在检测过程中对于检测产品几乎没有任何的影响和损坏, 对于环境也没有污染。因此, 红外光谱技术已经被广泛应用在水果蔬菜的质量安全检测之中。另外, 在实际的检测工作过程中, 预浓缩技术的样品处理, 极大地降低了处理方法的复杂性, 通过将化学计量方法引入红外光谱数据的矫正分析中, 能够建立起不同的残留检测数学模型, 能够迅速、准确检测蔬菜农药残留量。
 
随着当前对农业产品药物残留的重视程度提高, 相关产品的检测项目越来越多, 而红外光谱的应用与发展, 为蔬菜农药残留检测打开了一条新的道路。该技术依旧处于开发阶段, 还并不完善。农产品形式和种类的多种多样, 因此, 红外光谱检测技术也要不断地创新和发展, 以适应更多的农产品检测。另外, 还可以整合信息技术, 将果蔬产品检测与互联网信息相结合, 实现农药残留检测及最终效果追踪, 从而提高蔬菜产品的安全性。
参考文献
 
[1]徐琳.衰减全反射红外光谱法测定蔬菜农残的实验研究[J].安徽农业科学, 2009, 37 (24) :11353-11355.
 
[2]李文秀, 徐可欣, 汪嚥, 等.蔬菜农药残留检测的红外光谱法研究[J].光谱学与光谱分析, 2004 (10) :1202-1204.