农产品质量安全的定义

    1.1　农产品质量安全的定义

    农产品是指来源于农业的初级产品，即在农业（大农业概念）活动中获得的植物、动物、微生物及其产品。

    农产品质量安全是指农产品符合保障人的健康、安全的要求。农产品质量安全的概念有不同的表述方式，比较通用的表述是指农产品及食品中不应包含可能损害或威胁人体健康的有毒、有害物质和其他不安全因素，不可导致消费者急性、慢性中毒或感染疾病，不能产生危及消费者及后代健康的隐患。

    农产品质量安全是关系到人们生命安全和国民经济发展的重大问题，也是近年来社会关注的突出问题。在农产品的国际贸易中，世界各国都把质量安全问题放在首位，并把质量安全检测作为抵御外来竞争的一种手段。目前，我国农产品质量安全往往达不到出口的技术指标，导致国内农产品出口企业屡屡受挫于其他国家的“绿色壁垒”。解决农产品的质量安全问题需要从农产品生产过程和质量检测体系两方面努力。因此，农产品质量安全的检测成为当前科学研究热点之一。

    农产品质量安全的检测经历了传统手工操作检测和仪器分析两个阶段。在目前的农产品质量安全分析检测中，仪器分析方法基本代替了传统手工操作方法，如高效液相色谱仪法、气相色谱仪法、色谱－质谱联用法、氨基酸自动分析仪法、原子吸收分光光度计法等。同时，计算机技术的引入，使仪器分析方法所具有的快速、灵敏、准确等特点更加突出，多种技术的结合与联用使仪器分析方法应用更加广泛，使得农产品质量安全检测分析进入了一个崭新的时代（杨玉霞，2009）。现代分析仪器的种类十分庞杂，应用的原理不尽相同。根据工作原理及应用范围不同，检测仪器可划分为电化学分析仪器、光学式分析仪器、射线式分析仪器、色谱类分析仪器、离子光学式分析仪器、磁学式分析仪器、热学式分析仪器、电子光学物性测定仪器及其他专用型和多用型仪器（关海宁，2006）。

    农产品质量安全的检测方法包括电化学分析法、光谱分析法、色谱分析法、质谱分析法和生物芯片检测技术。

    （1）电化学分析法　电化学分析法可分为电导法、电位分析法及电解分析法三类。电位分析法及电解分析法是利用被测物质在溶液中进行电化学反应，检测所产生的电位或电量变化，进行定量、定性分析的方法，属于物理化学分析方法。电导法分为电导分析法和电导滴定法。电导分析法是测量溶液的导电性能进行定量分析的方法，测量时并未发生电化学反应，纯属物理分析方法。因为不论研究电池反应或是电解反应，都离不开溶液的导电问题，因此习惯上也把电导分析法算为电化学分析方法之一。电导滴定法是测量滴定过程中溶液的电导变化，确定终点的方法，属电化学方法。

    （2）光谱分析法　光谱分析法是食品分析中应用最多的方法之一，其中涉及紫外－可见分光光度技术、原子吸收分光光度技术、荧光等分光光度技术。由物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外－可见吸收光谱，利用紫外－可见吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外－可见分光光度法。紫外－可见分光光度法在食品分析领域应用相当广泛，特别是在测定食品中的铅、铁、铝、铜、锌等离子含量的应用中。原子吸收分光光度法能较准确地测定生物样品中痕量矿物质。利用荧光分光光度法对食品中的铅进行原子荧光法测定时，检出限为0.3μg/L，线形范围为1.00～500μg/L，回收率为87%～98%；对食品中的硒用荧光法进行相关性研究测定时，发现变异系数为0.63%～0.66%，平均回收率为95.1%。

    （3）色谱分析法　色谱分析法主要有气相色谱法、液相及高效液相色谱法、离子色谱法。气相色谱法是20世纪50～60年代发展起来的一种高效、快速分析方法。在食品分析检测中，凡在气相色谱仪操作许可的温度下，能直接或间接气化的有机物质，如蛋白质、氨基酸、核酸、糖类、脂肪酸、残留农药等，均可采用气相色谱仪进行分析测定。液相色谱法在食品组分分析（如维生素分析等）及部分外来物分析中，有着其他方法不可替代的作用。近年来，很多新型专用的高效液相色谱仪不断问世，如氨基酸分析仪、糖分析仪等，分别在检测食品中的污染物、营养成分、添加剂、毒素等方面得到了充分应用。离子色谱法是1975年Small等人首次提出并建立的，在食品分析检测中应用日益广泛，所分析的样品几乎涉及食品工业分析的各个领域，如水、啤酒、奶制品、肉制品等。

    （4）质谱分析法　质谱仪是用一束电子流轰击被研究的物质，把形成的正离子碎片的图谱定量地记录下来的仪器，记录下来的图谱就是质谱图。利用质谱仪进行检测的方法称为质谱分析法，质谱分析法在食品分析中能够定性或定量地检测出食品中挥发性成分、糖类组分、氨基酸（蛋白质）、香味成分及有毒有害物质成分等。

    （5）生物芯片检测技术　生物芯片检测技术是一种全新的微量分析技术。其基本技术包括方阵构建、样品制备、化学反应和结果检测。这项技术在食品微生物领域、食品卫生检测领域、食品毒理学、营养学、转基因产品检测中均有应用。

    农产品质量安全的传统手工操作方法或仪器分析方法均要进行样品前处理。样品前处理技术是农产品质量安全检测的关键技术。由于农产品基体复杂，有害污染物含量极微，同时越来越严格的最大残留限量标准对分析方法的检出限提出了更高要求，使得复杂的基体中有害残留的分析需要更为有效的前处理方法。因此样品前处理是农产品质量安全检测中最复杂和最薄弱的环节。由于样品前处理复杂、耗时长、仪器条件要求高，对样品有破坏性，不可避免地带来检测分析时间长且难以满足现场、快速、实时检测需要的问题。即使目前最先进的仪器分析方法同样存在检测周期漫长、检测成本昂贵、检验人员专业素质要求较高等特点。这些都严重困扰着农产品质量安全检测作用的充分发挥。

    因此，人们竭力寻求对所用的样品没有破坏性、检测速度快、能实现自动检测的方法，即农产品质量安全的无损检测技术。

    无损检测技术是从外部给检测对象输入能量，利用对象本身的光特性、电特性、力学特性或声特性等，得到相应的输出能量，通过能量的输入输出关系来检测对象的外部和内部状态信息。无损检测技术最早应用在工业检测。对于农产品及食品而言，其品质的无损检测方法通常是从外部给农产品或食品以光、电、声、力等类型的能量，利用相应的传感器得到从检测对象中输出的能量，将输出能量与对象品质有关的物理化学信息进行关联并建立数学模型，从而在不破坏农产品或食品的情况（即在无损状态）下检测出定性或定量的品质信息。无损检测具有如下优点：

    ①所用的对象可以反复使用，便于必要的连续跟踪测定；

    ②可检测外观品质，也可检测内在品质；

    ③检测速度快，有利于实现农产品和食品品质的在线检测；

    ④操作简便，无需具备专业知识；

    ⑤能节约检测试剂，环保。

    农产品质量安全的无损检测技术研究是从农产品内部品质无损检测技术研究过程引申出来的。从目前的研究情况来看，农产品内部品质的无损检测技术主要有可见－近红外光谱技术、超声波技术、力学检测技术、电子嗅觉技术、软X射线图像技术、电特性技术等。农产品质量安全的传统手工操作方法和仪器分析方法进行样品前处理非常复杂，人们正在致力于农产品质量安全的无损检测技术的摸索和探讨。