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

（臨澤縣市場(chǎng)監(jiān)督管理局，甘肅張掖 734200）

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(wú)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(guò)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(guò)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(lái)，食品安全成為社會(huì)關(guān)注的重要問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(guò)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(guò)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(wú)在生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)被污染的情況。以大米為例，檢測(cè)過(guò)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(guò)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(guò)70%。若因特殊情況導(dǎo)致室內(nèi)濕度過(guò)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(guò)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)?。不同部件的維護(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(guò)低而出現(xiàn)結(jié)冰問(wèn)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(wú)法直接手工清理干凈，可使用乙醇。③元素?zé)?。相較于其他部件，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?、燃燒頭故障燈。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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)積水。

5 結(jié)語(yǔ)

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)。