原子熒光光譜分析在糧油食品 檢測(cè)污染物中的應(yīng)用

侯鵬飛，傅 航

（漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南漯河 462002）

隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境安全及食品安全逐漸受到人們的關(guān)注。2021年7月末，我國(guó)市場(chǎng)監(jiān)管總局對(duì)外公布了7批次食品抽檢不合格情況通報(bào)信息，檢出產(chǎn)品中包括食用農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)制品、茶葉及相關(guān)制品4大類食品。報(bào)告顯示，7批次檢驗(yàn)樣本均存在不同程度的不合格問(wèn)題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致此類糧油食品出現(xiàn)問(wèn)題的原因主要是有機(jī)污染物污染、食品添加劑使用超標(biāo)及農(nóng)藥殘留等。經(jīng)檢驗(yàn)后，將此類產(chǎn)品遏制于源頭，避免流入市場(chǎng)。鑒于此可知，應(yīng)用原子熒光光譜開(kāi)展糧油食品檢測(cè)污染物檢測(cè)工作具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 原子熒光光譜檢測(cè)技術(shù)分析

原子熒光光譜分析技術(shù)最初于1964年被提出，技術(shù)檢測(cè)原理主要是通過(guò)對(duì)原子的輻射能激發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熒光強(qiáng)度的定量分析，所以該項(xiàng)技術(shù)也被稱之為發(fā)射光譜分析技術(shù)。通常情況下，原子熒光光譜分析技術(shù)操作時(shí)，對(duì)于操作儀器的要求與原子吸收光譜法之間存在一定的類似性，不僅檢測(cè)靈敏度極高，同時(shí)可滿足對(duì)多個(gè)元素的同步測(cè)定要求，且對(duì)應(yīng)的曲線校正線性范圍也更寬[1]。此外，基于技術(shù)本質(zhì)上來(lái)講，原子熒光光譜處于原子吸收和發(fā)射光譜中間位置，所以應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，基態(tài)原子會(huì)主動(dòng)去吸收各個(gè)適宜且頻率特定的輻射，從而將基態(tài)原子激發(fā)至高能態(tài)狀態(tài)，最后以光輻射的外在表現(xiàn)形式發(fā)射出波長(zhǎng)特定的熒光[2]。在食品安全檢測(cè)中，原子熒光光譜檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)食品污染物實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè)?，F(xiàn)階段，食品中所常見(jiàn)的能夠?qū)θ梭w健康造成影響的微量元素，通常以汞、鉛、砷及鎘為主，一旦被動(dòng)攝入，會(huì)對(duì)人體正常機(jī)能造成傷害。以砷為例，當(dāng)其隨食物被攝入人體后，會(huì)損壞人體原有細(xì)胞的氧化還原能力，并對(duì)細(xì)胞的基本功能造成破壞，輕則影響人體代謝水平，重則會(huì)引起人體組織功能受損，出現(xiàn)身體功能性障礙[3]。為避免危害人體的食品進(jìn)入市場(chǎng)，將重點(diǎn)針對(duì)原子熒光光譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)糧油食品污染物檢測(cè)中的應(yīng)用展開(kāi)分析。

2 原子熒光光譜分析在糧油食品檢測(cè)污染物中的應(yīng)用

2.1 原子熒光光譜在糧油食品農(nóng)藥及藥物殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)糧油食品消費(fèi)者而言，當(dāng)食品中存在農(nóng)藥及藥物殘留問(wèn)題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者身體健康受到影響。經(jīng)過(guò)大批量的實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，糧油產(chǎn)品、蔬菜、各類米中殘留的農(nóng)藥含量最高，其中農(nóng)藥化學(xué)物質(zhì)中汞對(duì)人體健康的危害極大，此時(shí)強(qiáng)化對(duì)糧油食品農(nóng)藥殘留中汞的檢測(cè)成為食品安全保障的重要檢驗(yàn)工作[4]。有學(xué)者圍繞此項(xiàng)技術(shù)展開(kāi)檢測(cè)試驗(yàn)研究。選用了殘留于黃瓜表面的農(nóng)藥汞樣品，檢測(cè)時(shí)汞的含量在0～100.0 ng·mL-1，相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.999 8，對(duì)應(yīng)的檢出限為0.003 1 ng·mL-1。結(jié)果表明，在進(jìn)行糧油食品中農(nóng)藥殘留物的檢測(cè)時(shí)，原子熒光光譜分析技術(shù)效果突出，精確度更高。

2.2 原子熒光光譜在糧油食品霉變物質(zhì)含量檢測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)食品安全進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，大部分食品在運(yùn)輸至銷售過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)在各類細(xì)菌的感染下而產(chǎn)生霉變狀況，導(dǎo)致此現(xiàn)象出現(xiàn)原因一般是由于黃曲霉毒素的產(chǎn)生，其會(huì)造成食品內(nèi)部產(chǎn)生霉變，當(dāng)人體誤食后，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)抑制人體正常免疫機(jī)制的運(yùn)行，更嚴(yán)重者還會(huì)存在致癌概率，危及消費(fèi)者的生命安全[5]。對(duì)食品霉變物質(zhì)的特性分析可以發(fā)現(xiàn)，將原子熒光光譜應(yīng)用于具體檢測(cè)工作中十分有必要，其間可重點(diǎn)針對(duì)市面上所售賣的飲品類食品加以檢測(cè)，不僅提升檢測(cè)的精準(zhǔn)性，也能提升檢測(cè)的效率。食品霉變物質(zhì)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)構(gòu)成成分中赫曲霉毒素毒性最強(qiáng)，當(dāng)人體誤食此物質(zhì)后，會(huì)對(duì)其肝臟、腎臟等器官造成傷害。此外，部分食品加工制作時(shí)所使用的香料中，也會(huì)含有少量的赫曲霉毒素，對(duì)此應(yīng)用原子熒光光譜進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以充分借助層析柱或免疫親和色譜法，高效完成對(duì)食品內(nèi)毒素的凈化，提升檢測(cè)科學(xué)合理性的同時(shí)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性提升也具有重要促進(jìn)作用。

應(yīng)用原子熒光光譜進(jìn)行糧油類食品安全檢測(cè)時(shí)，還可充分對(duì)物質(zhì)內(nèi)大腸桿菌菌群的當(dāng)前活躍狀況加以檢測(cè)，此檢測(cè)流程屬于食品安全檢測(cè)過(guò)程中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。人們的日常生活中，大腸桿菌的存在十分常見(jiàn)，誤食被其污染的食物可能會(huì)誘發(fā)脫水或腹瀉[6]。本質(zhì)上，進(jìn)行甲基傘形酮酰-β-D-吡喃半乳糖苷具有處理時(shí)，大腸桿菌具有分解功能，并可在技術(shù)檢驗(yàn)中將此甲基傘形酮?？焖俜蛛x成游離狀態(tài)。當(dāng)采用原子熒光光譜技術(shù)在366 nm波長(zhǎng)的紫外光下進(jìn)行大腸桿菌照射時(shí)，會(huì)在檢測(cè)中呈現(xiàn)出藍(lán)色的熒光。此外，在80%以上的果蔬中，均含有少量的且特定的大腸桿菌。由此可見(jiàn)，針對(duì)不同的類型、不同含量大腸桿菌研發(fā)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)將成為食品安全檢驗(yàn)工作未來(lái)發(fā)展的重要內(nèi)容。

2.3 原子熒光光譜在糧油食品添加劑磷酸砷的檢測(cè)中應(yīng)用

目前，多數(shù)糧油食品在進(jìn)行加工生產(chǎn)中，為了延長(zhǎng)食品的食用時(shí)間，均會(huì)選擇適當(dāng)?shù)靥砑右欢刻砑觿?，而多?shù)添加劑中往往會(huì)含有苯甲酸物質(zhì)，該物質(zhì)經(jīng)檢測(cè)后，反射波長(zhǎng)達(dá)到了225 nm。當(dāng)利用原子熒光光譜針對(duì)飲料類食品進(jìn)行添加劑的檢測(cè)時(shí)，不僅在檢測(cè)效率上實(shí)現(xiàn)了顯著提升，同時(shí)在檢測(cè)精準(zhǔn)性優(yōu)化方面也能起到顯著效用[7]。一般而言，為了進(jìn)一步提升食品的色香味，往往會(huì)在糧油食品中添加一定的食品級(jí)磷酸，且此類物質(zhì)的添加量高居前列，目的在于對(duì)食品原本的組織結(jié)構(gòu)及口感加以改善，還可作為食品酸味劑使用，也有部分糧油食品中使用該種物質(zhì)作為礦物營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑。但是，在經(jīng)過(guò)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，食品級(jí)磷酸在生產(chǎn)時(shí)，原料以工業(yè)級(jí)磷酸為主，此類磷酸內(nèi)含有大量的砷酸及亞砷酸，一旦糧油生產(chǎn)加工期間出現(xiàn)總砷超標(biāo)問(wèn)題，會(huì)危害食品消費(fèi)者身心健康。對(duì)此，有學(xué)者在研究中重點(diǎn)針對(duì)食品中磷酸砷含量進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)，應(yīng)用原子熒光光譜儀針對(duì)食品內(nèi)添加劑磷酸展開(kāi)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)使用原子熒光光譜法直接測(cè)定糧油食品中磷酸總砷的含量時(shí)，誤差精準(zhǔn)控制在4.9%以內(nèi)，且平行誤差控制在10%以內(nèi)，高度符合食品添加劑檢驗(yàn)要求及標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，應(yīng)用原子熒光光譜法對(duì)食品添加劑進(jìn)行檢測(cè)的方案，值得在后續(xù)的食品檢驗(yàn)中 應(yīng)用。

2.4 原子熒光光譜在糧油食品金屬元素檢測(cè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的糧油食品內(nèi)金屬元素檢測(cè)工作中，檢測(cè)方法及技術(shù)類型主要包括3種，分別是微波輻射技術(shù)或紫外光技術(shù)，技術(shù)原理是對(duì)糧油食品原本結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，通過(guò)對(duì)食品結(jié)構(gòu)消解結(jié)果達(dá)成檢測(cè)目標(biāo)，此種技術(shù)在當(dāng)前的食品檢測(cè)中，檢測(cè)效率及檢測(cè)精準(zhǔn)度均有待提升。在此基礎(chǔ)上，原子熒光光譜檢測(cè)技術(shù)開(kāi)始逐漸應(yīng)用在糧油食品中進(jìn)行金屬元素檢測(cè)工作，不僅顯著提升了檢測(cè)的效率，對(duì)檢測(cè)的質(zhì)量及精準(zhǔn)性優(yōu)化均發(fā)揮了重要促進(jìn)效用。有學(xué)者在進(jìn)行糧油食品中鉛金屬元素的含量檢測(cè)時(shí)，采用了原子熒光光譜檢測(cè)技術(shù)，研究中選用食用油樣品，對(duì)其所含鉛金屬元素含量進(jìn)行檢驗(yàn)。在檢測(cè)技術(shù)操作上，使用微波消解的方式，完成對(duì)食用油樣品的試驗(yàn)前處理，隨后采用了氫化物-原子熒光法完成了食用油中金屬鉛測(cè)定工作，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)得出，當(dāng)鉛含量處于0～100 μg/L時(shí)，線性關(guān)系處于最佳狀態(tài)，方法檢出限為0.73 μg/L，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差也顯著控制在0.85%[8]。

2.5 原子熒光光譜在糧油食品氨基酸及維生素含量檢測(cè)中的應(yīng)用

氨基酸是人體中重要的組成物質(zhì)，人體所含有的蛋白質(zhì)均以氨基酸結(jié)構(gòu)為主。絡(luò)氨酸是非必需氨基酸，但其是人體蛋白質(zhì)構(gòu)成中的重要物質(zhì)，功能上主要是為人體生產(chǎn)必需的神經(jīng)傳導(dǎo)素。對(duì)此，應(yīng)用原子熒光光譜技術(shù)針對(duì)糧油食品內(nèi)氨基酸進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可著重檢測(cè)氨基酸中絡(luò)氨酸含量，其特定波長(zhǎng)及發(fā)射波長(zhǎng)分別為278 nm、305 nm。目前，絡(luò)氨酸及維生素含量檢測(cè)中，原子熒光光譜主要被應(yīng)用于葡萄酒或啤酒的檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行糧油食品污染物檢測(cè)時(shí)，應(yīng)充分將原子熒光光譜分析技術(shù)應(yīng)用其中，該技術(shù)不僅能為檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性優(yōu)化提供科學(xué)支持，對(duì)食品內(nèi)所含各項(xiàng)礦物質(zhì)的含量檢測(cè)也更具高效性。此外，檢測(cè)過(guò)程中還可充分借助此項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)糧油食品中各個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分的精準(zhǔn)檢驗(yàn)，確保所有流入市場(chǎng)的糧油食品均滿足食用標(biāo)準(zhǔn)及營(yíng)養(yǎng)需求，為國(guó)民整體身體健康及素質(zhì)提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。