質譜快篩法領先國際,台灣島津質譜檢驗儀器精準檢測農藥殘留,助力農安品質及環境永續!

Rapid Screening Method for Residual Pesticides

(Photo Credit:Freepik)

優質又鮮美的農產品一直是讓國人驕傲的台灣之光,而你知道台灣在殘留農藥檢驗方法的研發上亦達成劃時代的里程碑嗎?由農委員會農業藥物毒物試驗所(又稱藥毒所,今年已更名為農業藥物試驗所)研發的「質譜快篩法」於2019年正式由衛福部食藥署列為我國農藥殘留建議檢驗方法,大幅提升農藥殘留檢驗的時效性與簡便性,不僅守護了消費者的健康,更獲得多國的專利,在持續擴大應用下造福全球、享譽國際!本文將介紹這項檢驗方法的歷程與應用,並帶你認識背後不可或缺的科學儀器。

 

 

農藥殘留檢驗方法:生化法、一般質譜法、質譜快篩法

首先一起來認識現行常見的三種農藥檢驗方法:「生化快篩法」、「一般質譜法」、「質譜快篩法」,並了解新舊方法之間的不同。

 

生化快篩法

正式名稱為「農藥殘毒快速檢驗技術」,別名「生化法」,在質譜快篩法出現之前,亦被俗稱作「快篩」。

方法原理

主要適用「有機磷」與「氨基甲酸鹽」兩大類約兩百多種農藥,此類農藥能與「乙醯膽鹼酵素」產生反應,使反應溶液呈現不同的顏色。再使用分光光度計測吸光度的變化,若吸光度愈高,就代表溶液顏色越深,因此農藥含量就越高,利用此原理即可推斷出農藥的含量多寡。

優缺點與應用現況

由於成本低廉且能在幾小時內得出結果,為許多大型批發市場的主要檢測方法。然而,此方法無從測出農藥的確切種類,且容易受蔬果本身的成份干擾造成誤判。
 

一般質譜法

正式名稱為「多重殘留分析方法」,也是食藥署公告的正式檢驗方法,因此又被稱為「公告法」,亦被俗成為「化學法」。

方法原理

將檢體在採用QuEChERS方法(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged and Safe)處理後,以液相層析串聯質譜儀 (LC-MS/MS)及氣相層析串聯質譜儀(GC- MS/MS)分析,即可將檢體中的殘留農藥定性與定量,此方法可以同時檢驗出300種以上的農藥。

優缺點與應用現況

因實驗過程需經過採樣、萃取、淨化、濃縮、檢驗、分析等過程,且須由人工判讀圖譜數據做為農藥檢出與定量的確認,大約需一個星期的時間才能知道結果,且每件檢驗費要價3000-5000元不等,耗時且所費不貲。

值得注意的是,此方法為政府公告的正式方法,也是現行國際間先進國家多數採用之方法。因此其主要用於執行食品衛生相關法規,判定農藥是否符合國家標準及對不合格產品之負責人進行後續行政裁處。也就是說,多重殘留分析方法具備法律效力,在必要情況下也是以此法結果將作為主要判斷依據。
 

質譜快篩法

方法原理

質譜快篩檢驗技術首先使用藥毒所研發的快速前處理萃取技術FaPEX處理檢體,相較於先前的QuEChERS方法,可降低溶劑且操作流程更為簡便。接著將檢體用液相層析質譜儀 (LC-MS/MS) 進行分析測試,因此具備高準確度。特別的是,檢驗結果將上傳於藥毒所整合研發的「質譜數據雲端演算程式」中判讀,大幅縮短人工判讀得耗時性及失誤率,能快速提供檢驗結果進行合格與否之評判。

優缺點與應用現況

「質譜快篩法」是三種方法中誤判率最低的檢驗法,其整合FaPEx® (Fast Pesticide Extraction) 快速萃取淨化技術、快速儀器分析技術,以及類人工智慧質譜數據自動演算技術。產出報告只需1天,每件費用僅需500-1200元,也就是說,其速度上與「生化法」相似,但價格卻只有「一般質譜法」的一半!其快速、便宜又準確的特性,也成為農業部目前力推導入的檢驗方式,可快速檢驗農產品中的農藥殘留,並充分把關蔬果批發交易前的安全性。
 

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「先檢驗、後銷售」,質譜快篩技術實現農安源頭管理,農產品安心加值!

過去採用公告方法檢驗時,最為人詬病之處就是檢驗速度趕不上蔬果保鮮度,因此時常發生當終於檢驗出農藥殘留不合格的結果時,蔬果早已流入市面被消費者吃下肚。

自從有了質譜快篩法,快速且便宜的特性降低農藥檢驗的成本,不僅提升源頭農民自主送檢的意願,加強農產品上游通路的把關、亦可應用於下游食品廠商的自主管理。

 

源頭把關:農民自主送檢

農民可以在自家農作物完成採收前,自行或透過地方農會的協助將農產品送檢,以低廉的金額確認自家產品是否合格,若符合食品安全衛生標準再採收上市,不合格則延後採收或避免上市。

同時,多次確認合格的農產品將可獲得「專用包裝紙箱」,後續進入承銷程序將能提高出價人氣,進而帶動銷售價格、提高農民獲利,形成鼓勵自行送檢的正向循環。
 

上游監督:大型批發果菜市場抽檢

大型果菜批發通路可以在進出貨與拍賣前即時攔截不符標準的農產品,現場銷毀並追溯源頭停止供應,落實先檢驗、後銷售的程序,全面守護消費者健康安全。
 

下遊管理:食品業者成立自家檢驗實驗室

除了政府輔導設置的公家實驗室外,近期較具規模的食品業者斥資購入質譜儀成立農藥快篩實驗室,自行把關蔬果原料的食安,守護消費者的健康安全。
 

科研企業不缺席,眾多質譜快檢據點都可見台灣島津儀器助力其中!

為了落實質譜快篩技術的應用,農業部已陸續輔導多個公民營單位建立質譜快檢實驗室,台灣島津的身影亦參與其中!

以國立東華大學設立的「東台灣農藥殘留與毒物檢驗中心(農檢中心)」為例,中心設立之初即由台灣島津得標協助設立實驗室,故配有島津最新的氣相與液相串聯質譜儀。於技術與教育的協力上,台灣島津更於2021年與東華大學共同舉辦研討會,2022年由農檢中心協助島津客戶進行農檢相關教育訓練,2023年3月更近一步簽署合作備忘錄,成立「國立東華大學暨臺灣島津科學儀器(股)公司聯合質譜教育訓練實驗室」,打造配有優質儀器的學習環境,期待在整合雙方資源下推動系列產學合作計畫,共同為農業永續與食品安全盡一份心力!

除了東台灣農檢中心,分別於2021成立的台中果菜市場實驗室及上個月(2023/10)正式揭牌的高雄鳳山果菜市場實驗室,當中服役的質譜儀器同樣都為台灣島津的產品,足見台灣島津在科研領域中領導性的地位!

隨著新技術的落實應用及檢驗據點的擴增,整個農產銷售練「一條龍安全一路盯」的農安管理模式也愈來愈完善,而無論是公告的一般質譜法或是建議的快篩質譜法,優良專業的質譜儀器都不可或缺。無論你是農業團體、大型通路市場或生鮮蔬果食品廠商,島津質譜儀絕對是你不可不知的優良選擇!

農藥殘留檢驗儀器推薦

LCMS-8050高速三重四極桿液相質譜儀

LCMS-8050

新型加熱型 ESI 探針將高溫氣體與霧化器結合,有助於大液滴的去溶劑化,並促進電灑游離效率,對於多種目標化合物同時分析時仍能保持極高靈敏度。採用島津獨家的高壓電源控制技術,實現僅 5 毫秒的超高速正/負電離切換時間。同步篩查掃描 (SSS) 功能,可結合 MRM 與各種掃描模式,在多組成分同時篩查等應用。即使在嚴苛的分析條件中,也可以獲得優異的定量結果。除了高速分析和高靈敏度外亦具有卓越的耐用性,僅許搭配簡易的保養維護即可滿足實驗室最嚴苛的要求和各種複雜基質。

 

 

GCMS-TQ8050 NX 三重四極桿氣相層析質譜儀

GCM-TQ8050 NX

 

系統採用了三種降噪技術和訊號放大性能提升的偵測器,提供出色的靈敏度及穩健性,可檢測超微量毫微微克級離子。其高靈敏度性能使進樣量得以減少,從而延長玻璃襯管、管柱等耗材的使用壽命。搭載可準確判斷作業時間並即時顯示的管理系統,操作更清楚人性化,亦可自動執行檢查及自動調整,降低維護頻率、簡化維護程序,達到最佳化長期運作效益。

除了高靈敏度外,抗污染離子源和使用壽命延長五倍以上的新型偵測器,可以長時間可靠地進行分析,具備強大的耐用性。

 

GC-FID 氣相層析-火焰游離偵測器

Nexis GC-2030

附有火焰離子化檢測器的頂空氣相層析法 (GC-FID),常用於檢測藥物殘留溶劑。火焰游離偵測器 (FID-2030) 上的噴嘴 (jet) 和收集器 (collector) 結構經過最佳化,可提供更高的性能。提高訊號處理器和流量控制器的穩定性,也降低了雜訊,具世界上最靈敏的FID之美譽。