光譜法檢測(cè)重金屬在食品安全中的應(yīng)用

李菁 楊鵬

摘 要：隨著生活水平的提高，食品安全問(wèn)題越來(lái)越引起大家的重視，而重金屬污染因其累積性和持久性，是關(guān)系到食品安全的重要部分之一。論述了重金屬的主要危害，并對(duì)目前光譜法檢測(cè)重金屬技術(shù)進(jìn)行介紹，以為研究更快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法提供參考。

關(guān)鍵詞：食品檢測(cè)； 食品安全； 重金屬； 光譜法

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.07.025

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，琳瑯滿(mǎn)目的各式加工食品豐富了人們的生活。但近些年來(lái)，眾多惡性食品安全事件頻繁發(fā)生，引起了社會(huì)對(duì)食品安全和人體健康的日益重視。危害食品安全的來(lái)源很多，其中重金屬污染是影響食品安全的重要來(lái)源之一。重金屬不但能在環(huán)境中長(zhǎng)期存在，而且還能通過(guò)食物鏈累積并貯存于生物體內(nèi)，從而嚴(yán)重影響人體健康。因此，重金屬的檢測(cè)是關(guān)系食品安全的重要因素。

1 重金屬對(duì)人體的主要危害

重金屬一般是指比重大于5的金屬，環(huán)境中的重金屬是不能夠被分解的，有些微生物會(huì)與重金屬反應(yīng)，產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的金屬化合物。生物從環(huán)境中攝取重金屬，經(jīng)過(guò)食物鏈的生物放大作用，在較高級(jí)生物體內(nèi)富集，然后通過(guò)食物進(jìn)入人體，危害人體健康。目前，食品檢測(cè)中主要是檢測(cè)鉛、鎘、汞、砷等生物毒性顯著的重金屬。

1.1 鉛

鉛對(duì)全身各系統(tǒng)和器官均有一定的毒性作用，而且鉛中毒的發(fā)生和發(fā)展都比較隱蔽，故容易被忽視。兒童、妊娠婦女和老人是鉛的易感人群，尤其對(duì)兒童的健康和智能發(fā)育危害嚴(yán)重。

1.2 鎘

農(nóng)作物和水產(chǎn)品中鎘的濃度很高。鎘及其化合物經(jīng)過(guò)食物、水和空氣進(jìn)入人體后，蓄積到一定量就開(kāi)始產(chǎn)生毒性作用，長(zhǎng)期積累可引起慢性中毒，引起腎臟損害、貧血、高血壓、骨質(zhì)疏松等疾病。

1.3 汞

汞的存在會(huì)對(duì)人體的腦部組織造成嚴(yán)重的傷害，也會(huì)對(duì)腎部造成傷害，食品中甲基汞對(duì)人體危害最為嚴(yán)重，它主要在肝臟和腎臟蓄積，干擾蛋白質(zhì)和酶的生化功能，并通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入人腦組織，造成中毒。日本發(fā)生的水俁病就屬于汞污染。

1.4 砷

砷對(duì)身體很多器官都有毒副作用。急性砷中毒主要是腸胃炎癥狀，嚴(yán)重者可致中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹而死亡，慢性中毒主要為神經(jīng)衰弱綜合征。

2 光譜法檢測(cè)重金屬

目前，食品中的重金屬檢測(cè)主要應(yīng)用光譜儀器法，一般常用的包括原子吸收光譜法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）以及電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）。

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是待測(cè)溶液經(jīng)過(guò)霧化進(jìn)入高溫火焰或石墨爐原子化器，被原子化后進(jìn)入檢測(cè)器，空心陰極燈發(fā)出待測(cè)元素的特征光，基于被測(cè)元素基態(tài)原子對(duì)其特征光的吸收程度進(jìn)行元素定量分析的一種檢測(cè)方法。原子吸收光譜儀因原子化器的不同分為火焰原子吸收光譜儀和石墨爐原子吸收光譜儀，其具有檢出限低、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。

2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法的基本原理是，待測(cè)溶液在氫化物發(fā)生器中，在還原劑的作用下生成氣態(tài)氫化物，在氬氫火焰原子化器中被原子化，通過(guò)原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生熒光的發(fā)射強(qiáng)度來(lái)對(duì)待測(cè)元素進(jìn)行定量。原子熒光光譜法具有檢出限低、靈敏度高、干擾少、分析線(xiàn)性范圍寬、儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是利用等離子體形成的原理，樣品由載氣帶入霧化系統(tǒng)霧化，形成氣溶膠進(jìn)入等離子體的軸向通道，在高溫下充分蒸發(fā)、原子化并電離、激發(fā)，發(fā)射出所含元素的特征譜線(xiàn)，依據(jù)特征譜線(xiàn)的強(qiáng)度大小確定樣品中相應(yīng)元素的含量。ICP-OES測(cè)定樣品范圍廣，分析元素多，可以進(jìn)行70多種元素的測(cè)定；分析速度快，可在不改變分析條件的情況下，同時(shí)進(jìn)行多種不同高低濃度水平的多元素測(cè)定；檢出限低，準(zhǔn)確度高，線(xiàn)性范圍寬，檢出限可達(dá)μg/L至mg/L水平，動(dòng)態(tài)線(xiàn)性范圍大于106；對(duì)于未知元素樣品，ICP-OES可利用豐富的標(biāo)準(zhǔn)譜線(xiàn)庫(kù)進(jìn)行元素的譜線(xiàn)比對(duì)，對(duì)元素進(jìn)行定性分析。

2.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法就是等離子體和質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)，樣品經(jīng)霧化室霧化形成氣溶膠，進(jìn)入等離子體原子化并電離，產(chǎn)生的離子經(jīng)過(guò)離子光學(xué)透鏡聚焦后進(jìn)入四級(jí)桿質(zhì)譜分析器，按照質(zhì)荷比的每秒計(jì)數(shù)值進(jìn)行定量分析。ICP-MS可通過(guò)離子質(zhì)荷比進(jìn)行元素的定性、定量和半定量分析，可同時(shí)測(cè)定多種元素，分析速度快，與ICP-OES相比檢出限更低（可達(dá)ng/L）、精密度更好。ICP-MS是在克服了傳統(tǒng)方法中的大多數(shù)缺點(diǎn)之后發(fā)展起來(lái)的更加完善的元素分析方法，已成為當(dāng)今痕量元素分析、同位素分析、元素形態(tài)分析的先進(jìn)技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

關(guān)注食品安全就是關(guān)注全民健康，食品安全問(wèn)題關(guān)系到民生、民心、社會(huì)的穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。重金屬污染嚴(yán)重危害食品安全。繼續(xù)發(fā)展快速、準(zhǔn)確的重金屬檢測(cè)技術(shù)，更好的維護(hù)食品安全，保護(hù)人類(lèi)健康。