食品中重金屬檢測(cè)方法研究進(jìn)展

◎金洪偉，陳映新，陳文麗，舒銳綿

（深圳市光明新區(qū)疾病預(yù)防控制中心，廣東 深圳 518106）

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，重金屬在人類的生活中越來越常見，重金屬污染也越來越嚴(yán)重。重金屬不能被微生物分解，一旦進(jìn)入體內(nèi)，會(huì)引起急性或慢性中毒，對(duì)身體造成極大的傷害。目前，如何避免食品中重金屬超標(biāo)是一個(gè)全世界共同關(guān)注的問題，因此要加大對(duì)研究如何防范食品中重金屬超標(biāo)的力度。

1 重金屬的概念

化學(xué)上根據(jù)金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬，重金屬是指密度大于4.5g/cm3的金屬，大約有45種，如銅、汞、銀、鉑和金等。重金屬污染主要以鎘、汞、鉻、鉛、類金屬砷和其他生物毒性較強(qiáng)的金屬所造成的危害最為顯著，對(duì)人體造成危害最大的重金屬也以鉛、汞、鉻、砷和鎘為主。這幾種典型的重金屬在被人誤食后不會(huì)被分解，不僅釋放其自身的毒性，還可能與人體內(nèi)的其他物質(zhì)結(jié)合形成對(duì)人體危害更大的物質(zhì)。

2 食物中重金屬檢測(cè)的方法與技術(shù)

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是根據(jù)自由基態(tài)的原子對(duì)輻射光的共振吸收，測(cè)量輻射光的強(qiáng)弱來確定重金屬元素含量的檢測(cè)方法。該方法使用起來簡(jiǎn)單方便，比較靈敏，得出結(jié)果也較快，是目前主流的檢測(cè)技術(shù)。原子吸收光譜法常用硝酸鈀或磷酸二氫鉀做基體改進(jìn)劑，加入基體改進(jìn)劑能有效降低原子化溫度，同時(shí)可去除一定的背景干擾，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。

原子吸收光譜法分析過程如下：①將樣品通過干法消解、濕法消解、微波消解等前處理方法制成溶液（同時(shí)做樣品空白）。②制備一系列已知濃度的分析元素的校正溶液（標(biāo)樣），標(biāo)樣的濃度應(yīng)在儀器的線性范圍內(nèi)，并且使樣品溶液的濃度在標(biāo)樣值中間為佳。③依次測(cè)出空白及標(biāo)樣的相應(yīng)值。④依據(jù)上述相應(yīng)值繪出校正曲線。⑤測(cè)出未知樣品的相應(yīng)值。⑥依據(jù)校正曲線及未知樣品的相應(yīng)值得出樣品的濃度值。

目前廣泛用于檢驗(yàn)檢測(cè)的原子吸收分光光度計(jì)基本是用微處理機(jī)控制，將上述第④、⑤、⑥步的過程均由軟件自動(dòng)處理，簡(jiǎn)化操作程序，節(jié)約分析時(shí)間。并且現(xiàn)在已研制出氣相色譜—原子吸收光譜（GC-AAS）的聯(lián)用儀器，進(jìn)一步拓展了原子吸收光譜法的應(yīng)用領(lǐng)域。

2.2 原子熒光光譜法（AAS）

原子熒光光譜法（AAS）是介于原子發(fā)射和原子吸收之間的光譜分析技術(shù)。將經(jīng)過前處理的樣品酸性溶液在還原劑（KBH4）的作用下，轉(zhuǎn)化成特定價(jià)態(tài)，特定的基態(tài)原子吸收合適的特定頻率的輻射，成為激發(fā)態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子在激發(fā)過程中以光輻射的形式發(fā)出特征波長(zhǎng)的熒光，檢測(cè)器測(cè)定所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，以此來測(cè)定待測(cè)元素含量。

氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)輻射后，原子的外層電子從基態(tài)或低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同的能量輻射，即原子熒光。原子熒光的發(fā)射強(qiáng)度與原子化器中單位體積中該元素的基態(tài)原子數(shù)N成正比[1]。當(dāng)原子化效率和熒光量子效率固定時(shí)，原子熒光強(qiáng)度與試樣濃度成正比。原子熒光光譜法靈敏度高、檢出限低，并可適用多個(gè)元素同時(shí)分析，但適用于此法檢測(cè)的元素較少，該方法在國(guó)內(nèi)使用較普遍，目前食品中砷、汞等元素測(cè)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，將原子熒光光譜法定為第一法。

2.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）

ICP-MS的檢出限很低，其溶液的檢出限大多為ppt級(jí)。ICP-MS的ppt級(jí)檢出限是針對(duì)溶液中溶解物質(zhì)很少的單純?nèi)芤憾缘?，若涉及固體中濃度的檢出限，由于ICP-MS的耐鹽量較差，檢出限會(huì)變差50多倍，也不適用于一些普通的輕元素（如硫、鈣、鐵、鉀和硒）。

2.4 重金屬的快速檢測(cè)技術(shù)

2.4.1 試劑比色檢測(cè)法

以上的檢測(cè)技術(shù)一般需要較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間，如需進(jìn)行快速檢測(cè)，可使用試劑比色檢測(cè)法。試劑比色檢測(cè)法是使重金屬與顯色劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生有色分子，使試液變色，從而判斷重金屬的濃度。該方法使用的設(shè)備小巧輕便、成本較低，且在長(zhǎng)期的使用和摸索中逐漸形成了比較成熟的操作規(guī)范。

2.4.2 重金屬快速檢測(cè)試紙法

直接把生物顯色劑附著在試紙上與重金屬接觸能更快地看到顏色反應(yīng)。顯色劑試紙方便簡(jiǎn)單，對(duì)重金屬有良好的選擇性。但問題是對(duì)于樣品的處理目前還沒有足夠快捷的方法。

2.4.3 電極法

使用離子選擇性電極可對(duì)試液中的離子活度進(jìn)行分析，間接了解其中的重金屬濃度。使用1～2 mm的薄片對(duì)相應(yīng)的離子進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算電勢(shì)與溶液中的離子活度間的關(guān)系，得出重金屬的含量[2]。

2.4.4 酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)技術(shù)

免疫學(xué)分析法近年來也被應(yīng)用于重金屬元素分析中。酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)技術(shù)不需要對(duì)樣本進(jìn)行過多處理，且檢測(cè)效率大幅增加，可對(duì)大批樣本進(jìn)行快速檢測(cè)。靈敏度較高、分析速度快。目前主要使用的具體方法有競(jìng)爭(zhēng)法、間接法和雙抗體夾心法。

3 結(jié)語

在食品安全性日益受關(guān)注的情況下，相關(guān)部門對(duì)于市場(chǎng)上食品的檢測(cè)監(jiān)督也更加嚴(yán)格，檢測(cè)食品中重金屬的方法也在向更加快速高效、準(zhǔn)確性高的方向發(fā)展。隨著科技的發(fā)展以及科研人員的努力，食品中重金屬的檢測(cè)水平將從本質(zhì)上得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宏康，王中瑗，許佳璇，等.食品中重金屬檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2016（5）：1844-1850.

[2]溫福田.食品中常見的重金屬污染途徑及檢測(cè)方法[J].現(xiàn)代食品，2016（9）：17-18.