食品中金屬元素形態(tài)分析技術及其應用研究

黃永德

摘 要：隨著當前我國經濟文化水平的快速發(fā)展，人們對食品安全的重視程度也日漸提升，通常由工業(yè)化生產出的食品都含有微量的金屬元素，這些對人體的健康有著重要的影響。本文中主要研究了食品中金屬元素的形態(tài)分析技術應用現狀，文中主要分析了物理法、化學法和生物法食品中金屬形態(tài)的分析，進而為我國食品金屬元素形態(tài)分析提供些許參考意見。

關鍵詞：金屬元素;食品;形態(tài)技術分析;應用研究

引 言

食品中的金屬元素形態(tài)和含量對消費者的身體健康有著直接的影響，例如食品中微量元素鈣、鈉、鐵等元素對人體的生長發(fā)育起到了至關重要的作用。但是根據有關調查研究顯示，食品中金屬元素的形態(tài)分布對人體吸收金屬元素的速率具有著一定的影響。

食品中金屬元素的形態(tài)主要是指金屬物質的組成狀態(tài)和分布形式，從層次對食品中金屬元素進行劃分的過程中，可以將食品中金屬元素劃分為溶解狀態(tài)與非溶解狀態(tài)、無機狀態(tài)和有機狀態(tài);從物質狀態(tài)層面對食品中金屬元素進行劃分的過程中，可以將金屬元素劃分為穩(wěn)定狀態(tài)和不穩(wěn)定狀態(tài);從分析層面對食品中金屬元素進行劃分過程中，可以將金屬元素劃分為初級分析水平、次級形態(tài)分析水平和高級形態(tài)分析水平。并且根據食品中金屬元素的自身狀態(tài)，還可以研究金屬元素在人體中的溶解程度，這樣就可以準確地區(qū)分金屬元素是否可以在人體中完全溶解。通過對食品中金屬元素進行物質組成、電荷、價態(tài)等方面的研究，便可以掌握到食品中金屬元素更深層次的性質，提高人體對食品中金屬元素的吸收、利用效率。

一、使用物理法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

1.通過光譜法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

在使用光譜法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析的過程中，主要是通過將光譜法和原子發(fā)射色譜法進行結合。這樣對食品中金屬元素進行形態(tài)分析的過程中，便可以在基于氣態(tài)和基態(tài)原子核外層電子相互作用后，對所吸收共振發(fā)射線的含量進行測量，使用這樣的測量方法較為簡單且耗費時間較少，通過使用少量的測量試劑就可以準確地鑒定出食品中金屬元素的形態(tài)。此外在隨著當前我國計算機技術和各種新型元器件的研究，在對食品中金屬元素形態(tài)進行分析的過程中，開始逐漸應用原子吸收光譜儀，該儀器在檢測過程中具有較高的自動化程度和精準度，同時在檢測過程中所耗費的檢測時間也在逐步地減少。使用原子光譜法對食品中金屬元素進行檢測時，還是要借助單元素空心陰極燈用作銳線光源進行輔助分析，該儀器在使用過程中每次只能分析一種元素，對多種元素無法進行同步檢測，因此在檢測復合物或是高熔點檢測中便會受到其他因素的影響，導致食品中金屬元素的檢測結果不準確。

2.通過原子熒光光譜法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

在對食品中金屬元素進行形態(tài)分析的過程中，可以使用原子熒光光譜法。原子熒光光譜是介于原子發(fā)射光譜和原子吸收光譜之間的光譜分析技術，在一定強度和頻率下輻射出的熒光和熒光強度來判定金屬元素在食品中的含量。原子熒光光譜法在進行檢測過程中充分地融合了發(fā)射和吸收這兩種檢測方法的優(yōu)點，因此具有吸收光譜法的一定性質。在食品中金屬元素進行形態(tài)分析的過程中，具有較高的靈敏度且金屬形態(tài)分析適用范圍較廣，在檢測過程中不易受到其他因素的干擾，同時還可以一次性對多種元素進行檢測。但是如果在檢測過程中食品中的元素含量較為復雜，那么也會出現檢測失誤的問題，目前國際上主要通過原子熒光光譜法檢測食品中的汞、砷、硒等多種元素。

二、使用化學法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

1.通過化學沉淀技術對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

在食品金屬元素形態(tài)分析過程中應用的化學沉淀法，主要是在化學分析法上衍生出的一種檢測技術，該技術在檢測過程中主要是對待測物質中的金屬元素含量和性質進行檢測?；瘜W沉淀法通?？梢詼蚀_地識別食品中金屬元素的形態(tài)，例如通過鹽析沉淀法便可以提取出大白菜、空心菜等食品中的鐵元素、銅元素、鎂元素、鋅元素等，再通過相應的檢測方法便可以準確地識別出這些元素在食品中的含量、分布及形態(tài)。

2.通過化學逐級提取法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

在食品金屬元素檢測過程中可以使用化學逐級提取法，這種方法是食品金屬元素形態(tài)檢測過程中常用的方法之一，主要用于檢測食品中固態(tài)物質金屬元素的形態(tài)。在進行檢測的過程中，檢測人員通過利用特定的化學試劑對食品沉淀物中的金屬元素進行稀釋和溶解，然后就再將溶液中的金屬元素進行提取和分離，這樣便可以對分離出的金屬元素進行詳細的檢測。

在使用化學逐級提取法對食品中金屬元素進行提取的過程中，所使用的提取方法和一般沉淀物相類似，首先需要將醋酸鹽、醋酸、氯化鎂等試劑加入到待檢測的食品樣品中，然后通過對食品樣品進行分離，便可以獲取食品樣品中的金屬元素，再將金屬元素放置于化學儀器下就可以分析出金屬元素的主要形態(tài)。例如在使用化學逐級沉淀分析法進行食品中金屬元素的檢測中，首先通過化學逐級分析法，將蘋果中的氯化鈉、水等物質進行去除，然后將食品中的金屬元素提取，這樣就可以檢測蘋果中金屬元素的主要種類及含量。

3.通過化學濁點萃取技術對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

在使用化學濁點萃取技術，對食品中金屬元素進行形態(tài)分析的過程中，主要是以食品表面的濁點作為檢測基礎，如果在該區(qū)域添加表面活性劑，改變該區(qū)域的外界環(huán)境，使食品表面的濁點和溶劑完全分離，這樣便可以完成食品中金屬元素的形態(tài)檢測。使用該技術對食品中金屬元素進行形態(tài)檢測過程中，操作手法較為簡單且檢測過程要求較低，可以一次性完成相關食品樣品的提取，并且該技術在使用過程中還具有環(huán)保性的特點，不會在食品金屬元素形態(tài)檢測過程中出現危害環(huán)境的物質。

三、使用生物法對食品中金屬元素進行形態(tài)分析

用生物技術分析食品中金屬的形態(tài)可采用免疫分析法。免疫分析法在食品金屬元素形態(tài)分析中具有針對性強、特應性高等特點，這樣就可以準確地測量出食品樣品中的金屬離子含量及金屬離子形態(tài)。在具體的操作過程中，可以通過免疫分析法在食品中形成相應的絡合物或是金屬離子反應，然后再將新生絡合物嫁接到載體蛋白上，這樣便可以形成免疫原性。但是在樣品進行檢測過程中，首先需要對食品樣品進行消解，如果工作人員在消解過程中所使用的處理效果不徹底，那么就會影響到食品中金屬元素形態(tài)的檢測過程。

四、結束語

食品中的金屬元素對人體的健康具有著重要的作用，但是食品中金屬元素的形態(tài)及含量會在一定程度上影響著人體對金屬元素的吸收，所以當前食品中金屬元素形態(tài)的研究是我國食品科研領域的重要課題。通過進行食品中金屬元素形態(tài)的分析，提高人體對金屬元素的利用效率，保障人體的健康成長。

參考文獻

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