探究食品中金屬元素的檢測(cè)方法

烏迪

朝陽(yáng)市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心 遼寧朝陽(yáng) 122000

金屬元素與人的身體健康密切相關(guān)，其中鈣、鈉等常量元素和鐵、錳等微量元素對(duì)人體生長(zhǎng)發(fā)育起到重要的作用。各種重金屬在進(jìn)入整個(gè)人體后較難分解排除，有毒物質(zhì)在一定時(shí)間積累后才會(huì)有可能排除。同時(shí)食物當(dāng)中的重金屬污染會(huì)對(duì)整個(gè)人的肝腎器官以及整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)較大的危害。

1 食品中常見(jiàn)的重金屬

1.1 汞

汞俗稱(chēng)為水銀，汞分類(lèi)：有機(jī)汞、無(wú)機(jī)汞、汞元素；有機(jī)汞主要分布在自然環(huán)境中，無(wú)機(jī)汞主要分布在生物體內(nèi)，含量均較小，不足以威脅人們身體健康；汞元素具有基數(shù)大的特征，如若人體吸食汞元素，極易引發(fā)汞中毒事件；汞中毒的具體表現(xiàn)為：神經(jīng)錯(cuò)亂、休克、死亡。由此發(fā)現(xiàn)，汞元素具有較強(qiáng)的健康威脅能力，成為人們談之色變的金屬元素。一般情況下，汞元素主要存在于海鮮食品中。

1.2 鎘

鎘是在整個(gè)食品生產(chǎn)加工過(guò)程中重金屬存在一定污染的關(guān)鍵元素。鎘污染主要來(lái)源于在整個(gè)食品生產(chǎn)加工進(jìn)程中產(chǎn)生的三廢，其中的廢水中常常會(huì)有一定的鎘。此外，鎘的來(lái)源是食品容器。如果食品容器的材料是含鎘合金或釉料，食物會(huì)造成鎘污染。鎘的危害主要是破壞人體的腎臟、骨骼和一定的消化系統(tǒng)。鎘同時(shí)還具有一定的致癌作用，同時(shí)會(huì)存在突變作用[1]。

1.3 鉛

人們長(zhǎng)期食用某種食物，諸多食物中都會(huì)含有鉛的成分，長(zhǎng)期的話，就會(huì)導(dǎo)致鉛中毒的情況，進(jìn)入人體后，一部分通過(guò)腎臟和腸道排除體外，然而另外部分就會(huì)留在體內(nèi)，長(zhǎng)期停留，就會(huì)導(dǎo)致逐漸替代人體中的鈣，進(jìn)而逐漸積蓄骨骼中，鉛的積蓄量逐漸提升，人體就會(huì)出現(xiàn)中毒的情況。

2 食品中重金屬的檢驗(yàn)檢測(cè)方法

2.1 原子吸收光譜法

研究表明，原子吸收光譜法有著分析準(zhǔn)確度高、速度快、選擇性好和可分析微元素種類(lèi)多等優(yōu)勢(shì)，能夠在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中展現(xiàn)出最好的效果。所以，食品以及各個(gè)行業(yè)的重金屬測(cè)定普遍使用原子吸收光譜法。其工作原理是基于被測(cè)元素基態(tài)原子在蒸汽狀態(tài)吸收共振輻射，外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，元素的特征輻射因被氣態(tài)原子吸收而減弱，產(chǎn)生原子吸收光譜，根據(jù)吸光度進(jìn)行元素定量分析。原子吸收光譜法分為石墨爐原子吸收光譜法和火焰原子吸收光譜法，一般采用石墨爐原子化法，它的優(yōu)點(diǎn)是效率遠(yuǎn)高于火焰原子化法，其絕對(duì)檢出限可達(dá)10-12～1014 g，因此靈敏度也高；缺點(diǎn)是基體效應(yīng)、化學(xué)干擾多，測(cè)量結(jié)果的重現(xiàn)性較火焰法差。

2.2 化學(xué)分析技術(shù)

化學(xué)沉淀技術(shù)是從化學(xué)分析法衍生出的一種檢測(cè)技術(shù)，先分析待檢測(cè)物質(zhì)中的金屬元素，使用特定儀器檢測(cè)金屬的含量和性質(zhì)?；瘜W(xué)沉淀技術(shù)常用于食品金屬元素形態(tài)檢測(cè)，例如：通過(guò)鹽析沉淀法提取出油菜、白菜等食品中的鐵、銅、鋅等金屬元素，再利用檢測(cè)方法測(cè)量其中含量、分布和形態(tài)。

化學(xué)逐級(jí)提取法也是常用的金屬形態(tài)檢測(cè)方法之一，多用于固態(tài)物質(zhì)中的金屬元素的形態(tài)。在實(shí)驗(yàn)之前，通過(guò)特定化學(xué)試劑稀釋、溶解沉淀物中的金屬元素，再逐級(jí)提取和分離，然后進(jìn)行檢測(cè)[2]。

濁點(diǎn)萃取技術(shù)以食品比表面的濁點(diǎn)為檢測(cè)基礎(chǔ)，在濁點(diǎn)上添加表面活性劑，改變外界環(huán)境，使食物表面的濁點(diǎn)和溶劑分離，進(jìn)而完成檢測(cè)要求。濁點(diǎn)萃取技術(shù)操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)環(huán)境要求不高，操作步驟少，可以一次完成樣品的提取，并且濁點(diǎn)檢測(cè)萃取技術(shù)具有環(huán)保特點(diǎn)，是目前檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

2.3 酶抑制法

酶抑制法是近年來(lái)最新研發(fā)出來(lái)的新型重金屬檢測(cè)方法。檢測(cè)原理是：當(dāng)某一金屬離子進(jìn)入生物體后，就會(huì)與生物體內(nèi)的酶活性中心發(fā)生強(qiáng)烈的親和反應(yīng)，改變酶活性中心的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，降低酶的活性，而這些變化可以直接通過(guò)肉眼觀察。另外，還可以使用光信號(hào)和電信號(hào)定性或定量檢測(cè)生物體內(nèi)的某一重金屬元素。

2.4 電化學(xué)技術(shù)

此方法可以較為精確判斷食品中的重金屬毒性，毒性金屬也會(huì)通過(guò)細(xì)胞膜同時(shí)在生物體中進(jìn)行聚集，對(duì)毒性的大小有所決定，在溶液中，可以通過(guò)細(xì)胞膜金屬作為毒性形態(tài)，非脂溶性的金屬也會(huì)在膜表面分解變?yōu)榻饘匐x子，接著再透過(guò)膜，聚集在生物的體中，進(jìn)而同陽(yáng)極溶出伏安法之中絡(luò)合物而分解為金屬，將其蓄積在電機(jī)上，進(jìn)行測(cè)量[3]。

2.5 ICP-MS技術(shù)

（1）原理分析。ICP-MS是一種將ICP技術(shù)和質(zhì)譜結(jié)合在一起的分析儀器。ICP利用在電感線圈上施加的強(qiáng)大功率的高頻射頻信號(hào)在線圈內(nèi)部形成高溫等離子體，并通過(guò)氣體的推動(dòng)，保證了等離子體的平衡和持續(xù)電離。高溫的等離子體使大多數(shù)樣品中的元素都電離出一個(gè)電子而形成了一價(jià)正離子。質(zhì)譜通過(guò)選擇不同的質(zhì)核比的離子通過(guò)來(lái)檢測(cè)離子的強(qiáng)度，進(jìn)而分析計(jì)算出金屬元素的強(qiáng)度。

（2）具體應(yīng)用。元素測(cè)量可采用ICP和ICP-MS技術(shù)ICP測(cè)量的是光學(xué)光譜（165～800 nm），測(cè)原子吸收的話，ICP就可以達(dá)到要求。ICP-MS測(cè)量的是離子質(zhì)譜，提供在3～250 amu范圍內(nèi)每一個(gè)原子質(zhì)量單位（amu）的信息，ICP-MS除了元素含量測(cè)定外，還可測(cè)量同位素。

（3）技術(shù)優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的重金屬分析檢測(cè)手段相比， ICPMS技術(shù)元素檢出限最低、分析速度快、能夠同時(shí)進(jìn)行多種金屬元素的定性與定量， 同時(shí)提供精確的金屬同位素信息等。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)于生活品質(zhì)也有了非常高的要求。食物作為維持人體機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要能量來(lái)源，其食用的安全性，也將直接影響人體的健康狀態(tài)。重金屬污染作為非常嚴(yán)重的問(wèn)題，會(huì)給人體造成非常嚴(yán)重的損害，優(yōu)化食品檢測(cè)檢驗(yàn)方法，構(gòu)建食品檢測(cè)檢驗(yàn)體系，對(duì)于提升食品的食用安全性有著積極意義。