原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的應(yīng)用

羅笑娟，劉 容，晏小燕

（西藏自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，西藏拉薩 850000）

食品中的重金屬元素會對人體健康產(chǎn)生一定程度的影響，因此為了避免人們過量攝入重金屬元素，必須嚴(yán)格控制食品安全，并針對食品中的重金屬元素含量，采用原子吸收光譜法進(jìn)行檢測，進(jìn)而確保食品質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為消費者的健康飲食提供指導(dǎo)。由此可見，對原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

1 食品中重金屬的危害性

食品中的重金屬主要來自于兩個方面：①食品加工原料，加工原料的生產(chǎn)地重金屬污染較為嚴(yán)重，導(dǎo)致原料中含有大量重金屬元素；②生產(chǎn)加工時，相關(guān)工作人員未重視強(qiáng)化重金屬元素的控制工作。不同類型的食品，其中的重金屬元素的種類及含量均各不相同。如果人體攝入的重金屬元素較少，則人體健康不會受到嚴(yán)重的影響，但如果長期攝入或一次性攝入過多，人體各系統(tǒng)均可能受到嚴(yán)重影響，甚至可能出現(xiàn)中毒情況。

2 原子吸收光譜法檢測流程

根據(jù)待檢測重金屬元素的檢測要求配制檢測溶液，并采用不同的儀器設(shè)備檢測溶液，確認(rèn)各溶液所對應(yīng)的吸光度，并制作吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時將檢測結(jié)果與曲線進(jìn)行對比，進(jìn)而得到重金屬元素的實際濃度[1]。

3 原子吸收光譜法的分類

3.1 火焰原子吸收光譜法

在原子吸收光譜法中，火焰原子吸收光譜法屬于應(yīng)用頻率最高的一種方法，其需要借助光源輻射獲取待檢測的重金屬元素，并通過蒸汽促使基態(tài)原子吸收待檢測重金屬元素的特征譜線光。由此，通過特征譜線光的減弱幅度，即可掌握重金屬元素的具體含量。該方法的應(yīng)用過程基本不受客觀因素干擾，檢測準(zhǔn)確度較高，同時操作過程較為便捷，但環(huán)境溫度可能導(dǎo)致檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響，所以檢測過程中應(yīng)合理調(diào)控環(huán)境溫度。

3.2 石墨爐原子吸收光譜法

以待測重金屬元素所具有的特征為基礎(chǔ)，選擇最為適宜的石墨材料，并將其制作成為杯狀或管狀等形狀不一的原子化器，再借助電流將其加熱，即可采用原子吸收的形式開展重金屬元素含量的檢測工作。該方法適合痕量重金屬元素的檢測，且靈敏性較強(qiáng)，但該方法所用時間較長，且受重金屬元素類型的限制，一次僅能開展單個元素的監(jiān)測工作[2]。

3.3 氫化物原子吸收光譜法

在酸性介質(zhì)環(huán)境下，硼氫化鉀可以促使砷元素得到轉(zhuǎn)化，并加速AsH3氣體的形成。工作人員可將AsH3氣體放置于原子化器內(nèi)部，使其經(jīng)過分解逐漸生成原子態(tài)砷，然后選擇合適的特征吸收波長開展原子吸光度的檢測工作，以明確重金屬砷元素的具體含量。一般來說，應(yīng)用氫化物原子吸收光譜法，需要對待測重金屬元素進(jìn)行分離以及富集，以避免外界客觀因素而導(dǎo)致檢測過程受到不良影響，進(jìn)而提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 冷原子吸收光譜法

應(yīng)用冷原子吸收光譜法主要可以對食品中的重金屬汞元素含量進(jìn)行檢測。①需要以鹽酸羥胺和二氧化錫等作為檢測材料，以促進(jìn)汞離子的還原反應(yīng)。②生成金屬汞之后，再使用空氣流方法促使汞蒸汽快速流入石英吸管，再測量原子吸收量，之后即可明確重金屬汞元素在食品中的含量。從整體上看，冷原子吸收光譜法具有檢測水平以及準(zhǔn)確度較高的優(yōu)勢，特別是在汞元素的檢測工作中，其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度更高。

4 影響原子吸收光譜檢測法的因素

4.1 樣品前處理方法

當(dāng)前樣品前處理工作中可以應(yīng)用的消解措施類型較多，包括微波、濕法和干法等多種不同的措施，且消解措施的選擇以及應(yīng)用效果均能夠?qū)z測結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。干法消解不適合在低沸點、揮發(fā)性元素的檢測工作中應(yīng)用。微波消解可以避免微量元素?fù)]發(fā)導(dǎo)致樣品污染，但成本較高，且不能直接起到消解的作用。濕法消解可在加熱環(huán)境下提高消解的效率，但若其中含有氯元素，則易導(dǎo)致消解結(jié)果受到影響。所以，應(yīng)根據(jù)重金屬元素的具體類型選擇與之相匹配的消解方法。

4.2 基體干擾

在針對食品中的重金屬元素含量進(jìn)行檢測的過程中，氯化鉀及氯化鈉均屬于出現(xiàn)頻率較高的干擾物質(zhì)，為了控制干擾，應(yīng)使干擾物質(zhì)能夠在灰化階段得到充分揮發(fā)，僅使待測元素能夠進(jìn)入到檢測工作的原子化階段。所以，在針對不同重金屬元素開展檢測工作時，應(yīng)以實際情況為基礎(chǔ)，合理應(yīng)用基體改進(jìn)劑，并采用空白對照實驗，避免其他類型的因素影響檢測結(jié)果[3]。

4.3 分析容器

開展重金屬元素檢測工作所應(yīng)用的容器主要為玻璃容器，但玻璃容器可能與溶液中的金屬元素發(fā)生反應(yīng)，所以在檢測工作中，應(yīng)該選用聚四氟乙烯容器。此外，不論應(yīng)用何種材質(zhì)的容器，均需首先使用酸對其進(jìn)行浸泡處理，以盡可能避免容器導(dǎo)致檢驗結(jié)果受到干擾。在檢測過程中，如果分析容器自身的精確度以及潔凈度不足，原子吸收光譜法的應(yīng)用效果也必然受到影響。一般來說，可以選擇應(yīng)用塑料容器，以避免檢驗過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而促使檢測結(jié)果準(zhǔn)確性得到提升。在完成檢測工作以后，應(yīng)及時將分析容器清洗干凈，避免出現(xiàn)化學(xué)殘留物，需要注意的是，必須先使用專門的清洗劑進(jìn)行清洗，再使用去離子水沖洗，最后進(jìn)行干燥處理，以避免下一次的檢測質(zhì)量受到不良影響。

5 原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的應(yīng)用

5.1 肉制品中重金屬檢測

肉制品中的重金屬元素主要包括鉛、砷、鋅和鎘等。為了保證肉制品中的各項重金屬元素的含量均與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合，在肉制品流入市場之前，應(yīng)進(jìn)行重金屬含量檢測，以保證肉制品質(zhì)量合格。同時應(yīng)清晰標(biāo)注各類重金屬元素的含量。以便消費者按需購買。例如，豬肉可以分為“野生豬肉”和“家養(yǎng)豬肉”兩種，野生豬肉中重金屬元素含量相對更低。此外，相關(guān)工作人員可以根據(jù)豬肉重金屬元素含量，針對豬肉營養(yǎng)價值進(jìn)行更加深入的研究工作，以提升豬肉制品的安全性。為了提升豬肉重金屬檢測工作的準(zhǔn)確性，還可在其中輔以其他手段。例如，檢測豬肝中的鋅元素含量時，可應(yīng)用懸浮液 技術(shù)[4]。

5.2 果蔬及糧食中的重金屬檢測

在糧食作物以及果蔬的生長過程中，為了保障質(zhì)量和提升產(chǎn)量，一般會適量施加農(nóng)藥、化肥或其他化學(xué)試劑，但諸多農(nóng)藥、化肥中均存在重金屬元素濃度過高的情況，且能夠在果蔬表皮上殘留。所以，如果食用蘋果、黃瓜一類不需削皮的果蔬，人體過量攝入重金屬元素的可能性相對較大。針對果蔬開展重金屬元素含量的檢測工作，可以應(yīng)用火焰原子吸收光譜法檢測其中的錳、鐵、鋅等元素，也可應(yīng)用氫化物原子吸收光譜法檢測汞、砷等元素，還可借助石墨爐原子吸收光譜法檢測銅、鉻等元素，且為了提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，在正式開展檢測之前，應(yīng)合理應(yīng)用消解措施處理樣品。與此同時，如果人體攝入過量的鉛元素，將能夠?qū)е律窠?jīng)系統(tǒng)受到損害，所以根據(jù)相關(guān)規(guī)定，糧食中的鉛含量不可在 0.2 mg/kg以上，且不同種類的糧食所含有的重金屬元素各不相同，所以還應(yīng)根據(jù)具體情況，選擇適宜的重金屬元素檢測方法，以促使檢測結(jié)果的可靠性以及實用性得到提升。

5.3 酒水飲料重金屬元素檢測

在生產(chǎn)酒水飲料的過程中，為了提升其多樣性，不同類型的酒水飲料中需要加入不同的食品添加劑，但食品添加劑中多含有重金屬元素，如果不能合理應(yīng)用食品添加劑，會使酒水飲料中的重金屬元素含量極易超標(biāo)。例如，可使用石墨爐原子吸收光譜法，針對白酒中的鉛元素含量進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，即可明確白酒中的鉛元素是否超標(biāo)。如果存在超標(biāo)情況，應(yīng)立即進(jìn)行處理，堅決不可使重金屬元素含量超標(biāo)的白酒流入到市場當(dāng)中。總體上來看，不管哪一種酒水飲料均可根據(jù)實際情況選擇最為適宜的重金屬元素含量檢測方式，之后將檢測結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，即可明確其中的重金屬元素含量是否超標(biāo)，有利于保障消費者在飲用酒水飲料過程中的安全性[5]。

6 檢測要點

①當(dāng)前火焰原子吸收法的檢測流程已經(jīng)較為完善，且其中可以充分體現(xiàn)樣品的重現(xiàn)性以及檢測措施的靈活性，所以火焰原子吸收法屬于當(dāng)前多個食品檢測機(jī)構(gòu)針對重金屬含量進(jìn)行檢測的主要手段。但需要注意的是，該方法的檢測效果極易受到環(huán)境溫度的影響。若檢測過程中的環(huán)境溫度過低，檢測元素將難以被順利分解成為基態(tài)原子，檢測準(zhǔn)確性自然隨之下降，而若環(huán)境溫度過高，能夠引起基態(tài)原子的電離現(xiàn)象，檢測的靈敏度將因此下降。②在應(yīng)用氫化物原子吸收光譜法時，外界因素極易導(dǎo)致檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響，所以在檢測過程中，需要盡量排除外界干擾，并嚴(yán)格按照既定流程開展重金屬元素的檢測工作。③冷原子吸收光譜法雖然應(yīng)用效果良好，但具有較大的局限性，僅可針對汞元素進(jìn)行檢測，檢測過程中需要應(yīng)用氯化錫或是鹽酸烴胺還原，并根據(jù)此確認(rèn)原子的吸收量。④如果應(yīng)用石墨爐開展檢驗工作，需要保障石墨爐的各方面情況完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且石墨爐自身質(zhì)量優(yōu)良。此外，石墨爐檢測的敏銳性和廣泛性均較為良好，所以檢出限更低，檢測效果更好，但僅可針對單一元素進(jìn)行檢測，不能同時針對多種重金屬元素開展檢測工作。

7 結(jié)語

為了保障消費者的食品安全，在食品進(jìn)入到銷售市場前后，必須對其進(jìn)行相應(yīng)的檢測，以了解其中的重金屬元素含量，避免重金屬元素含量超標(biāo)的食品進(jìn)入到市場中。所以，相關(guān)檢測工作人員需要合理使用原子吸收光譜法開展檢測工作，明確能夠?qū)z測結(jié)果產(chǎn)生不良影響的各項因素，了解原子吸收光譜法的應(yīng)用流程以及檢測要點，并根據(jù)不同的檢測樣品選擇最為適宜的檢測方式，進(jìn)而提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。