原子吸收光譜儀在食品中的應(yīng)用及日常維護(hù)對(duì)策分析

徐超

摘 要：為保障食品安全檢測(cè)質(zhì)量，加強(qiáng)食品監(jiān)管，本文基于原子吸收光譜儀的相關(guān)概念，對(duì)食品中應(yīng)用原子吸收光譜儀的必要性展開分析，同時(shí)對(duì)原子吸收光譜儀在動(dòng)物源類食品、農(nóng)產(chǎn)品、乳制品檢測(cè)中的具體應(yīng)用以及原子吸收光譜儀的日常維護(hù)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，以此突出食品領(lǐng)域中原子吸收光譜儀的使用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：原子吸收光譜儀;食品安全;重金屬;食品檢測(cè)

Analysis on the Application of Atomic Absorption Spectrometer in Food and Daily Maintenance Countermeasures

XU Chao

（Market Supervision Administration of Linze County， Zhangye 734200， China）

Abstract： In order to ensure the quality of food safety detection and strengthen food supervision， based on the relevant concepts of atomic absorption spectrometer， this paper analyzes the necessity of applying atomic absorption spectrometer in food， and studies in detail the specific application of atomic absorption spectrometer in the detection of animal derived food， agricultural products and dairy products， as well as the daily maintenance methods of atomic absorption spectrometer， so as to highlight the use value of atomic absorption spectrometer in the field of food.

Keywords： atomic absorption spectrometer; food safety; heavy metals; food testing

隨著人們對(duì)食品安全重視程度的增加，各類食品檢測(cè)技術(shù)不斷成熟，原子吸收光譜法不僅可定量分析食品內(nèi)的各類有機(jī)元素，還可以對(duì)食品內(nèi)的無機(jī)元素進(jìn)行定性，能夠更準(zhǔn)確地測(cè)定食品中的重金屬、微量元素，保障食品安全檢測(cè)的整體質(zhì)量。本文就食品中如何有效應(yīng)用原子吸收光譜儀展開研究，借此完善食品內(nèi)安全檢測(cè)的技術(shù)體系，為我國(guó)食品安全管理創(chuàng)造有利條件。

1 原子吸收光譜儀相關(guān)概述

原子吸收光譜儀是由原子化系統(tǒng)、光源、顯示系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)及光學(xué)系統(tǒng)共同組成的新型檢測(cè)儀器，具有較強(qiáng)的靈敏度、準(zhǔn)確性。原子吸收光譜儀是應(yīng)用原子吸收光譜法的核心設(shè)備，常用的檢測(cè)方式包括火焰光譜檢測(cè)法、石墨光譜檢測(cè)法、氫化物光譜檢測(cè)法及冷原子光譜檢測(cè)法等。原子吸收光譜儀的基本原理是氣態(tài)原子在處于正常狀態(tài)時(shí)會(huì)吸收波長(zhǎng)并產(chǎn)生光輻射，使氣態(tài)原子中的外層電子從基本狀態(tài)過渡至激發(fā)態(tài)，但不同原子中電子能級(jí)不同，其在吸收波長(zhǎng)時(shí)可產(chǎn)生的輻射光會(huì)有明顯差異，因此，相關(guān)人員可按照原子激發(fā)態(tài)后的波長(zhǎng)相對(duì)物品中的元素進(jìn)行定性測(cè)量[1]。

為保證食品安全，往往需要通過食品檢測(cè)分析不同類型食品中的微量元素、金屬含量，相關(guān)人員會(huì)提前分解處理食品樣品，隨后應(yīng)用原子吸收光譜儀判斷樣品中各類物質(zhì)的實(shí)際含量。生成檢測(cè)報(bào)告后，根據(jù)國(guó)家對(duì)不同食品內(nèi)物質(zhì)含量的相關(guān)要求，對(duì)比分析是否存在安全風(fēng)險(xiǎn)。相較于其他食品檢測(cè)技術(shù)，原子吸收光譜儀對(duì)食品的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)更為明顯，具有較強(qiáng)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性特征。

2 食品中應(yīng)用原子吸收光譜儀的必要性

近年來，食品安全成為社會(huì)關(guān)注的重要問題，但食品生產(chǎn)、流通中仍存在重金屬或其他微量元素超標(biāo)的情況[2]。例如，在食品原材料生產(chǎn)種植時(shí)，農(nóng)作物本身存在重金屬污染，用該類農(nóng)作物加工的食品同樣會(huì)存在重金屬超標(biāo)的問題。而食品中重金屬超標(biāo)會(huì)直接損害人體健康，長(zhǎng)期食用會(huì)引起一系列的消化系統(tǒng)疾病、呼吸道疾病，甚至損害人體神經(jīng)系統(tǒng)，嚴(yán)重者還會(huì)誘發(fā)中毒，導(dǎo)致癌變。原子吸收光譜儀在食品中的應(yīng)用可準(zhǔn)確地測(cè)定食品內(nèi)的金屬元素，把控食品安全，避免重金屬含量超標(biāo)的食品流入市場(chǎng)，從根本上保障人們的生命安全。

3 原子吸收光譜儀在食品中的具體應(yīng)用

3.1 檢測(cè)乳制品內(nèi)的Pb含量

乳制品是生活中較受歡迎的食品之一，是兒童喜愛的食物類型。但從以往食品安全案例中可知，兒童對(duì)乳制品內(nèi)含有的鉛（Pb）元素較為敏感，鉛毒性會(huì)直接損害兒童神經(jīng)系統(tǒng)。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定包裝飲用水中鉛含量應(yīng)控制在10 μg/kg以內(nèi)，乳及乳制品（生乳、巴氏殺菌乳、滅菌乳、發(fā)酵乳和調(diào)制乳）中鉛（Pb）含量應(yīng)保持在50 μg/kg內(nèi)，嬰幼兒配方食品（液態(tài)產(chǎn)品）中鉛（Pb）含量應(yīng)保持在20 μg/kg內(nèi)。原子光譜儀在具體應(yīng)用中可準(zhǔn)確測(cè)定乳制品中的鉛含量，檢測(cè)乳制品是否存在鉛元素超標(biāo)的情況。不僅如此，原子吸收光譜儀同樣可用于測(cè)定乳制品內(nèi)的Zn、Fe、Mg及Ca等元素。食品安全管理相關(guān)檢測(cè)部門基于原子吸收光譜儀檢測(cè)乳制品樣品后，可確定乳制品內(nèi)各類礦物質(zhì)的實(shí)際含量，排查部分不合格的乳制品，避免其流入市場(chǎng)，危害消費(fèi)者的基本權(quán)益[3]。

3.2 分析動(dòng)物源性食品

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們生活質(zhì)量不斷改變，動(dòng)物源性食品在人們膳食消費(fèi)中占比較大。但隨著綠色消費(fèi)理念的滲透，動(dòng)物源性食品的安全問題成為新時(shí)期人們的關(guān)注焦點(diǎn)。原子吸收光譜儀在動(dòng)物源性食品的檢測(cè)分析中，其安全檢測(cè)的重點(diǎn)在于檢測(cè)該類食品中的重金屬。動(dòng)物源性食品內(nèi)重金屬的主要來源包括3個(gè)方面。①個(gè)別地區(qū)自然環(huán)境較為特殊，存在礦區(qū)，土壤內(nèi)重金屬含量較高[4]。②人類活動(dòng)造成環(huán)境污染后導(dǎo)致重金屬污染動(dòng)物源性食品。③加工、儲(chǔ)存動(dòng)物源食品時(shí)，若保管不當(dāng)，或使用、接觸金屬容器、管道及其他添加劑后，重金屬會(huì)污染動(dòng)物源性食品。

原子吸收光譜儀可采用火焰光譜檢測(cè)法、石墨光譜檢測(cè)法等方式，準(zhǔn)確檢測(cè)魚肉、豬肉、牛羊肉等動(dòng)物源性食品，以及由動(dòng)物源性食品制作的食物中的重金屬含量，評(píng)測(cè)食品安全。具體檢測(cè)過程中，相關(guān)人員可采用微波消解法，用微波輻射加熱、分解食物樣品，將其制備為可檢測(cè)的樣品。相較于其他食品分解法，微波消解可避免損失食品內(nèi)的各類元素，污染性小，可實(shí)現(xiàn)密閉消解。消解完畢后，由石墨爐原子吸收法測(cè)定樣品內(nèi)的重金屬，確定各類重金屬的實(shí)際含量。

3.3 檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)重金屬

農(nóng)產(chǎn)品是食品加工制作的主要原料之一，受多種因素影響，農(nóng)產(chǎn)品加工、生產(chǎn)中同樣面臨著重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。原子吸收光譜儀在實(shí)際應(yīng)用中，同樣可用于檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量，保障市場(chǎng)上農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[5]。在農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量的檢測(cè)中，原子吸收光譜儀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯。例如，原子光譜儀可準(zhǔn)確檢測(cè)玉米、大米、菜葉中含有的銅元素、鎂元素、硒元素及鈷元素，檢測(cè)靈敏度較高?；鹧嬖游展庾V法是農(nóng)產(chǎn)品中瓜果蔬菜的主要檢驗(yàn)方法，該方法能夠準(zhǔn)確測(cè)定瓜果蔬菜中的各類重金屬。實(shí)際檢測(cè)過程中，相關(guān)人員可采用濕消解法處理農(nóng)產(chǎn)品，消解完畢后啟動(dòng)原子吸收光譜儀，逐一檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量、其他微量元素的含量，分析其有無在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中出現(xiàn)被污染的情況。以大米為例，檢測(cè)過程中，相關(guān)人員可配制樣品溶液，測(cè)定不同濃度標(biāo)液的吸光度，隨后制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，對(duì)比完成大米等樣品溶液的濃度計(jì)算。為了提高大米內(nèi)微量元素、重金屬檢測(cè)的準(zhǔn)確性，應(yīng)用原子吸收光譜儀時(shí)還應(yīng)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)元素類型更換光源。

4 原子吸收光譜儀的日常維護(hù)對(duì)策

為在食品安全領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮原子吸收光譜儀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，相關(guān)人員還應(yīng)重視該類儀器的日常維護(hù)保養(yǎng)，使其能夠在食品檢測(cè)中高效運(yùn)行，提供更準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。原子吸收光譜儀作為精密儀器，其日常維護(hù)條件較為苛刻，應(yīng)從環(huán)境、核心設(shè)備、故障處理等多個(gè)方面做好原子吸收光譜儀的維護(hù)保養(yǎng)工作，使其能夠正常、穩(wěn)定地在食品安全檢測(cè)中發(fā)揮作用[5]。

4.1 日常運(yùn)行環(huán)境維護(hù)

環(huán)境維護(hù)是指通過維護(hù)原子吸收光譜儀的日常運(yùn)行環(huán)境，減少儀器故障。具體的維護(hù)方法是保持原子吸收光譜儀所處空間內(nèi)的溫濕度相對(duì)適宜，環(huán)境中不能存在可能腐蝕儀器的液體或氣體。①原子吸收光譜儀所處的空間內(nèi)，恒定溫度應(yīng)控制在15～30 ℃內(nèi)，室內(nèi)濕度不得超過70%。若因特殊情況導(dǎo)致室內(nèi)濕度過高，應(yīng)使用除濕設(shè)備將環(huán)境內(nèi)的濕度調(diào)整至70%以內(nèi)。②使用原子吸收光譜儀檢測(cè)食品內(nèi)的重金屬、微量元素時(shí)，環(huán)境中可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕性氣體、液體。因此，在完成檢測(cè)后，相關(guān)人員應(yīng)立即清理室內(nèi)的各類腐蝕性氣體及液體，將原子吸收光譜儀放置在具有特定溫濕度且干燥的空間內(nèi)。③為保障原子吸收光譜儀的靈敏度、準(zhǔn)確性，放置該設(shè)備時(shí)還應(yīng)避免其與電磁源、熱源等距離

過近。

4.2 核心部件日常維護(hù)

原子吸收光譜儀日常維護(hù)中的關(guān)鍵是對(duì)核心部件的維護(hù)與保養(yǎng)，如原子吸收光譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的燃燒頭、霧化器、元素?zé)簟２煌考木S護(hù)方法具有明顯的差異性。①霧化器。原子吸收光譜儀使用完畢后，應(yīng)盡快清理霧化器上的殘留液體，同時(shí)測(cè)量霧化器周圍環(huán)境內(nèi)的溫度，以免因殘留液體清理不及時(shí)、溫度過低而出現(xiàn)結(jié)冰問題，影響后期使用。除此之外，霧化器帶有的撞擊球同樣會(huì)影響食品內(nèi)重金屬元素、微量元素檢測(cè)的靈敏性，檢測(cè)人員應(yīng)注意避免隨意調(diào)整其位置，當(dāng)霧化器存在限流管堵塞情況時(shí)，禁止蠻力疏通。②燃燒頭。燃燒頭在食品檢測(cè)完畢后溫度較高，維護(hù)該區(qū)域時(shí)應(yīng)避免直接用手觸碰燃燒頭。清理燃燒頭縫隙堵塞時(shí)，為避免損傷燃燒頭，可使用硬度小的工具清理，如濾紙等。對(duì)于燃燒頭底端殘留的部分燃燒物，若無法直接手工清理干凈，可使用乙醇。③元素?zé)簟Ｏ噍^于其他部件，元素?zé)艟S護(hù)時(shí)應(yīng)輕拿輕放，尤其是熔點(diǎn)較低的元素?zé)?，可待元素?zé)衾鋮s后移動(dòng)，并且為保持其靈敏度，相關(guān)人員可定期點(diǎn)燃元素?zé)?，使其基本性能處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4.3 常見故障處理維護(hù)

食品安全、質(zhì)量檢測(cè)中，原子吸收光譜儀的常見故障包括元素?zé)艄收稀⑷紵^故障燈。處理元素?zé)艄收蠒r(shí)，相關(guān)人員應(yīng)先查看元素?zé)羰欠衲軌虮稽c(diǎn)亮，然后檢查電源，觀察其與原子吸收光譜儀顯示系統(tǒng)是否能連接，燈座底部是否接觸良好。若排查各區(qū)域后元素?zé)粢廊粺o法使用，則需更換元素?zé)?。原子吸收光譜儀中，燃燒頭故障可分為點(diǎn)火異常、燃燒不穩(wěn)定等情況。①對(duì)于燃燒頭點(diǎn)火異常情況，相關(guān)人員應(yīng)打開壓空設(shè)備，查看壓空機(jī)的壓力值是否處于正常狀態(tài)。隨后觀察燃燒頭上的火焰探頭區(qū)域有無脫離情況，最后分析燃燒頭運(yùn)行中的電流值設(shè)置數(shù)據(jù)是否處于合理范圍內(nèi)。②對(duì)于燃燒頭燃燒不穩(wěn)定的故障。相關(guān)人員同樣應(yīng)及時(shí)檢測(cè)壓控設(shè)備的壓力值，若壓力值處于正常值，則應(yīng)檢查燃燒頭縫隙區(qū)域是否需要清理、有無堵塞情況。除此之外，燃燒頭水封中有水同樣會(huì)在原子吸收光譜儀運(yùn)行中使其燃燒不穩(wěn)定，相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)該故障后，還應(yīng)查看水封中有無積水。

5 結(jié)語

綜上所述，食品檢測(cè)領(lǐng)域中原子吸收光譜儀的應(yīng)用價(jià)值尤為突出，相關(guān)部門在加強(qiáng)食品安全監(jiān)管時(shí)，可靈活應(yīng)用原子吸收光譜儀，準(zhǔn)確測(cè)定各類食品中的重金屬、礦物、微量元素的實(shí)際含量，保障市場(chǎng)流通中的食品安全。除此之外，為確保原子吸收光譜儀在食品檢測(cè)中得到有效應(yīng)用，還應(yīng)重視該類儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，全方位預(yù)防儀器故障，夯實(shí)食品安全檢測(cè)中的物質(zhì)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]張羊.原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用分析[J].食品界，2021（4）：122.

[2]李清清，嚴(yán)睿，宋瑞，等.石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定特醫(yī)食品中鉬含量[J].食品工業(yè)，2021，42（9）：308-311.

[3]李文濤.淺談原子吸收光譜儀的工作原理[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2020，12（2）：211-212.

[4]雷瓊，劉慧，趙海玲，等.原子吸收光譜法在食品中鎳，鉻含量分析的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2020，38（6）：12-16.

[5]周爽.應(yīng)用原子吸收光譜法提高食品檢驗(yàn)效率[J].中國(guó)食品，2019（10）：128.