電感耦合等離子體在食品分析檢測(cè)中的應(yīng)用分析

◎ 王 斌

（喀什地區(qū)食品藥品檢驗(yàn)所，新疆 喀什 844000）

近年來(lái)，隨著人們對(duì)食品安全質(zhì)量要求的提升，傳統(tǒng)的食品安全檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法很好地滿足當(dāng)前的實(shí)際需求，尤其不能很好地發(fā)現(xiàn)食品重金屬超標(biāo)及食品添加劑濫用等問(wèn)題。目前，基于電感耦合等離子體的原子發(fā)射光譜法及質(zhì)譜法被應(yīng)用于食品元素分析工作中，但此類技術(shù)還不成熟，所以實(shí)際應(yīng)用還存在一定的問(wèn)題，本文也將對(duì)此進(jìn)行探析。

1　電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法在食品分析檢測(cè)中的應(yīng)用

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法是利用高頻的等離子體火焰對(duì)檢測(cè)食品樣品的霧化試樣進(jìn)行激發(fā)，使樣品中的各類原子達(dá)到激發(fā)態(tài)，而不同原子激發(fā)態(tài)所發(fā)射的光譜具有不同的特性，因此可以通過(guò)發(fā)射光譜的分析獲取食品中各類元素的含量?；谠摷夹g(shù)的檢測(cè)原理，其可以有效分析食品中的重金屬元素種類，通過(guò)后續(xù)的光譜分析，還可以定量分析重金屬元素，加之原子發(fā)射光譜分析靈敏度高，因此在重金屬元素分析檢測(cè)領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。除了重金屬元素分析之外，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法還被用于食品微量元素分析。微量元素不同于重金屬元素，只有微量元素?cái)z入量超出一定范圍才會(huì)對(duì)人體造成損傷，因此使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法分析微量元素時(shí)主要為定量分析。目前，食品添加劑的濫用及食品包裝材料中有毒物質(zhì)的析出逐漸成為威脅食品安全的主要因素，而當(dāng)前對(duì)食品添加劑的檢測(cè)過(guò)程還不成熟，大多是通過(guò)分析添加劑中硼、鈦等特征元素的含量來(lái)判斷食品中的添加劑及有害物質(zhì)狀態(tài)。

由于目前食品樣品組成復(fù)雜，在后期的原子發(fā)射光譜分析過(guò)程中基體效應(yīng)及光譜干擾問(wèn)題十分嚴(yán)重，這也直接影響了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法分析結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。針對(duì)這一問(wèn)題，檢測(cè)人員也對(duì)分析檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化，首先可以使用儀器進(jìn)行光譜的同步校正從而消除光譜干擾，這樣儀器可以自動(dòng)消除非樣品光譜，對(duì)于部分難以自動(dòng)消除的光譜可以使用校正系數(shù)對(duì)最終光譜加以修正，以消除光譜干擾對(duì)分析檢測(cè)過(guò)程的影響并提升檢測(cè)精度。針對(duì)食品原子發(fā)射光譜分析中的基體干擾問(wèn)題，需要在檢測(cè)之前對(duì)充分了解待測(cè)食品樣品的組成及性質(zhì)，并結(jié)合樣品實(shí)際合理選擇適宜的分析技術(shù)來(lái)消除基體干擾。例如在分析檢測(cè)酒類制品時(shí)，其內(nèi)部含有的乙醇會(huì)對(duì)原子發(fā)射光譜造成干擾，檢測(cè)人員可以使用基體匹配法及內(nèi)標(biāo)法來(lái)消除乙醇對(duì)光譜的干擾。另外，目前在使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法進(jìn)行食品分析檢測(cè)時(shí)，采用粉末進(jìn)樣法可以有效降低基體干擾，同時(shí)在前處理時(shí)分離基體也可以有效避免基體對(duì)后續(xù)分析檢測(cè)過(guò)程的干擾，目前在谷類食品元素分析時(shí)使用巰基棉分離基體已經(jīng)得到了應(yīng)用并取得了較好的效果。

原子發(fā)射光譜法分析過(guò)程對(duì)樣品狀態(tài)要求較為嚴(yán)苛，對(duì)固態(tài)樣品的分析能力較差，且在分析檢測(cè)過(guò)程中需要使用較多的氬氣，成本較高且檢測(cè)效率低下，而且在光譜分析時(shí)基體干擾難以被有效消除，這些導(dǎo)致其在痕量元素分析時(shí)不能保證精度，元素分析檢出限不能滿足當(dāng)下的食品分析檢測(cè)工作要求，現(xiàn)除部分液體食品的分析檢測(cè)工作外已逐漸被電感耦合等離子體質(zhì)譜法所取代。

2　電感耦合等離子體質(zhì)譜法在食品分析檢測(cè)中的應(yīng)用

電感耦合等離子體質(zhì)譜法的分析過(guò)程與原子發(fā)射光譜法較為類似，食品樣品在檢測(cè)前同樣需要配制為溶液，溶液則以氣溶膠的狀態(tài)隨著氫氣流進(jìn)入儀器，隨后通過(guò)射頻激發(fā)氫離子等離子體，而氫離子攻擊后的樣品會(huì)丟失部分電子而顯正電性，隨后在質(zhì)譜儀中樣品會(huì)按照質(zhì)荷比分離，分析檢測(cè)人員通過(guò)質(zhì)譜便可以分析樣品中的各元素含量。較之于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，質(zhì)譜法分析過(guò)程雖然也需要將食品樣品配制為溶液，但由于分析過(guò)程無(wú)需霧化因此對(duì)樣品狀態(tài)的要求也并不嚴(yán)格，部分液體食品甚至可以直接進(jìn)行質(zhì)譜分析，在分析固態(tài)食品時(shí)，其前處理過(guò)程也更加簡(jiǎn)便，使用微波消解法可以基本滿足后續(xù)質(zhì)譜分析檢測(cè)的需要，因此其分析檢測(cè)效率高于原子發(fā)射光譜法且前處理過(guò)程中的元素流失問(wèn)題也較少[3]。同時(shí)由于對(duì)進(jìn)樣狀態(tài)要求較為寬松，質(zhì)譜法與其他檢測(cè)方法的聯(lián)用性能也更好，當(dāng)前檢測(cè)人員也在開發(fā)其與氣相色譜、離子色譜的聯(lián)用技術(shù)，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

使用質(zhì)譜法分析除了可以準(zhǔn)確檢測(cè)食品中的各元素種類，還可以得到各元素的存在狀態(tài)，這也有效彌補(bǔ)了原子發(fā)射光譜法的不足。重金屬元素雖然會(huì)對(duì)人體造成損害，但在食品中部分重金屬元素也是對(duì)人體有益的重要微量元素，而重金屬元素的存在狀態(tài)直接決定著其對(duì)人體的影響，例如三價(jià)的鉻離子可以被人體吸收利用而六價(jià)的鉻離子則會(huì)對(duì)人體造成毒害，所以只有掌握了重金屬離子的價(jià)態(tài)及存在形式才能真正判斷其對(duì)人體的作用類型。使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法進(jìn)行分析時(shí)，其只能判斷重金屬元素種類而無(wú)法掌握其價(jià)態(tài)等信息，但使用質(zhì)譜法進(jìn)行分析檢測(cè)時(shí)根據(jù)樣品碎片質(zhì)荷比檢測(cè)人員可以準(zhǔn)確判斷食品樣品中各成分組成并掌握重金屬離子的存在狀態(tài)。

另外，質(zhì)譜法分析檢測(cè)過(guò)程由于沒有光譜及基體干擾，其在定量分析上也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此成為了當(dāng)前食品微量元素分析的主流技術(shù)。基于電感耦合等離子體質(zhì)譜法對(duì)同位素的高分離能力，檢測(cè)人員在食品分析檢測(cè)中常使用同位素稀釋法來(lái)提升其定量分析的精確度。同位素稀釋法是在樣品配制過(guò)程中向其中加入某元素的同位素來(lái)改變樣品中該元素的同位素豐度，隨后在質(zhì)譜分析過(guò)程中根據(jù)樣品同位素比例判斷樣品中的元素含量[4]。使用同位素稀釋法可以精確檢測(cè)特定元素的濃度且響應(yīng)濃度極低可以完成痕量分析，同時(shí)該分析方法可以避免質(zhì)譜法分析過(guò)程中儀器死時(shí)間對(duì)分析過(guò)程的干擾，同時(shí)也可以利用同位素系數(shù)的設(shè)定避免質(zhì)量歧視效應(yīng)，提升了定量分析過(guò)程的精度。

3　結(jié)語(yǔ)

使用電感耦合等離子體技術(shù)進(jìn)行食品分析檢測(cè)可以有效改善重金屬元素分析、微量元素分析及添加劑分析檢測(cè)質(zhì)量。檢測(cè)人員在使用電感耦合等離子體技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)則應(yīng)結(jié)合樣品實(shí)際優(yōu)化樣品前處理操作，并使用同位素稀釋法等技術(shù)提升檢測(cè)精度，更好地完成食品分析檢測(cè)工作并保障人們的食品安全。

參考文獻(xiàn)：