原子吸收光譜法在食品檢驗中的應用探討

◎ 王亞斌

（佛山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測中心，廣東 佛山 528200）

原子吸收是指自由原子以氣態(tài)形式吸收同類原子發(fā)出的譜線，該過程具有特異性。該方法的具體分類有火焰原子吸收光譜法（鉛、銅、鉻的檢測）、石墨爐原子吸收光譜法（鉛、鎘、鉻、鎳的檢測）、冷蒸氣原子化、氫化物原子化。當前以原子吸收光譜法應用最為廣泛。

1 原子吸收光譜法基本原理及步驟

原子吸收光譜儀由光源、光學以及原子化系統(tǒng)、檢驗以及結果顯示系統(tǒng)組成。原子化系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的核心部分，在供給能量、使樣品失水、使樣品原子化等方面有著重要的作用。該方法在光源波長方面的選擇比較特殊，首先要測定紫外區(qū)長度，然后選擇與紫外區(qū)長度相當波長的光源，利用光源可將樣品當中的特征輻射激發(fā)出來的功能，一旦蒸汽中出現(xiàn)所需檢測的元素，其原子可吸收譜線中的能量，使光譜能量相應降低，依據(jù)光譜能量的降低程度，可計算分析各類元素的含量，并與相應規(guī)范進行參照對比。

原子吸收光譜法的現(xiàn)實操作中，應用該原理進行具體檢測的流程有：①制作檢測溶液，其方法應符合相應規(guī)程要求。②配制溶液樣品。③分別檢驗各標準溶液，計算各自的吸光水平。④以上步中的結果為依據(jù)，繪制標準曲線。⑤吸光程度的測量。⑥依據(jù)③、④中的結果得到溶液樣品的量化濃度。Cu、Fe、Zn、Mn、Cd吸收光譜的工作條件見表1。

表1 Cu、Fe、Zn、Mn、Cd吸收光譜的工作條件表

2 原子吸收光譜法在食品檢驗中的應用

當前食品安全受到越來越多的重視。在食品中加入的各類添加劑可以很大程度上改善顏色與口感，增加保質(zhì)時間，作物在生長階段噴灑農(nóng)藥可降低病蟲害，保證作物產(chǎn)量，然而如果以上化學類物質(zhì)如果添加過量，將在一定程度上加大損害人體健康的風險，所以食品中化學物理檢驗工作亟待提高。近年來，我國各類居民對于微量元素也格外重視，除了分析有害因素之外，原子吸收光譜法還可以用來測量食品中的微量元素，可以對城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民身體健康起到分析指導的作用。

2.1 食品中微量元素百分比的試驗測定

以吸收光譜法對食物中的鋅含量檢測的過程進行說明。其結果顯示，谷類作物、肉制品、海產(chǎn)品中鋅元素所占百分比較高，禽蛋類次之，果蔬中鋅含量最低。另外，對各種食物中微量元素的測定中，通常采用原子吸收法，對儀器的精度要求較高。由于同一類水果品種之間的差異，其微量元素含量也會各不相同，研究其含量可為今后野生水果的改良提供真實有效的數(shù)據(jù)支持。

火焰原子吸收光譜法對于食品尤其是水果中的鐵、錳、鋅、銅、鎳、鉻的測量相當準確?？山璐朔椒ǚ治鐾换虿煌⒘吭卦谕黄贩N不同部位，或在不同品種中的分布情況進行比較。在對不同類型的補鈣類產(chǎn)品的檢測中，經(jīng)過總結得到其中鈣的占比測量方法，其中最重要也易于推廣的方法仍然是原子吸收法。

火焰原子吸收光譜法對于測定食物中銅的含量方面卓有成效，同時可以根據(jù)實驗結果制定食物中銅殘留的去除方法。另外，在食物中鉛殘留的測定中，常常采用石墨爐原子吸收法，配合微波消解法，實際運用起來方便易學。在食物外圍檢測時，比如對果皮果肉的檢測，常用原子吸收光譜儀，可以具體測量微量元素含量，并可以將不同種類水果的果皮果肉中微量元素進行橫向?qū)Ρ?，為各種作物或水果在經(jīng)濟方面的開發(fā)利用提供第一手數(shù)據(jù)[1-2]?；鹧嬖游辗▽τ跍y定固態(tài)及液態(tài)作物中的微量元素占比方面，以及為液態(tài)及固態(tài)產(chǎn)品資料的完善、標準的制定、按資源分布將其合理使用等方面應用寬度及廣度日益增大。

2.2 食品中重金屬百分比的試驗測定

重金屬含量的測量常用石墨爐原子吸收法，具體操作中可使用硝酸-高氯酸對不同區(qū)域的蘋果樣品進行化學處理，然后以石墨爐原子吸收法測定其中Cr含量，以上樣品經(jīng)過脫水干燥處理后，以光譜測定出其中的Pb含量，通過煮沸狀態(tài)下，用鹽酸與高氯酸混合后把蘋果樣品進行溶解，通過提高溫度，消除了各類不確定因素的干擾[2]。其中的機體改進劑的投入量、灰化溫度、原子化溫度作為變量進行考慮，其變化將影響最終測定結果。萃取法的作用在于，將影響試驗的因素通過萃取與主體分離，使用火焰原子吸收光譜法在無干擾的情況下，對重金屬含量如鉛進行測定。另外，可以采用濕法將樣品逐漸分解，通過加入各類基體改進劑，使實驗的溫度相應提高，有效排除了各類干擾，然后用石墨爐原子吸收光譜法精確測定了樣本中的微量鉛。

對于食品中的Pb與Cu含量的測定，可以先通過微波分解樣品，然后通過原子吸收法分別計算出其中的鉛和銅的含量，并與國家相應規(guī)范進行對照比較，結果與國家規(guī)范標準的規(guī)定相符合。這說明了預處理過程中使用微波，可大量節(jié)省能源與時間，是一種性價比很高的處理方式。實驗表明，當測定的元素分別為Cu、Cd、Pb、Mn，采用濕法消解法得到的含量分別為1.253 mg/kg、0.430 mg/kg、0.046 mg/kg、3.308 mg/kg； 采 用 干 法 灰化法得到的結果分別為1.213 mg/kg、0.425 mg/kg、0.041 mg/kg、3.323 mg/kg。這表明除了Cd超標外，其他元素都在衛(wèi)生標準允許范圍之內(nèi)。

3 結語

隨著我國科學技術的不斷進步，食品檢測技術也在持續(xù)發(fā)展，原子吸收光譜法在食品中元素的定量檢測方面，發(fā)揮著重要的作用，相信其應用的廣度和深度，將得到進一步的提高。

[1]張宏康，王中瑗，黃育杭，等.不同前處理方法對石墨爐原子吸收光譜法檢測食品中鉛含量的影響[J].食品安全質(zhì)量檢測學報，2018，9（3）：547-551.

[2]甘志勇，彭靖茹，農(nóng)耀京，等.持久化學改進劑鉭鈀涂層-石墨爐原子吸收光譜法測定食品中鎘的含量[J].理化檢驗(化學分冊)，2018，54（1）：100-102.