食品中重金屬檢測技術的發(fā)展現(xiàn)狀 及質量控制措施

王弟偉

（北京市服務機械研究所有限公司（國家飲食服務機械質量檢驗檢測中心），北京 100000）

在食品行業(yè)發(fā)展中，人們尤為關注安全問題?，F(xiàn)階段國家在食品安全方面投入了巨大的資源，食品安全取得了重大進步，但重金屬超標問題還時有發(fā)生，主要表現(xiàn)在個別食品廠家在加工與生產食品的過程中，重金屬含量超出了正常標準范圍。為有效減少這一方面的問題，做好食品方面的重金屬檢測十分重要，各個食品廠家和監(jiān)管部門都需強化重金屬檢測，持續(xù)創(chuàng)新檢測技術，以提高檢測水平，實現(xiàn)食品行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展，生產出更多安全、優(yōu)質的食品。

1 食品中的重金屬檢測技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 生物傳感技術

生物傳感檢測技術在食品重金屬檢測中較常用，如采用這一檢測技術，需配備專業(yè)的生物傳感器。該儀器體積小、攜帶方便，其中有生物識別元件，該元件的分子識別功能有助于輔助檢測工作。生物傳感檢測的技術原理為待測物質與生物傳感器的活性材料發(fā)生反應的同時產生化學信號，此信號可經由生物傳感器來轉換，形成電信號，最終在電裝置的多次放大輸出后，換算成待測物質的濃度信息。根據生物傳感檢測技術的發(fā)展現(xiàn)狀，此技術在當前的應用較多，如蔬菜等樣品中有機磷的檢測方面，可選用食用乙酰膽堿酯酶、丁酰膽堿酯酶作為敏感源，由于農藥對這些酶的抑制作用，可得到相應的檢測結果。生物傳感檢測具有突出優(yōu)勢，如檢測過程簡單、操作簡便、投入低、抗干擾性強、能快速得到結果以及準確度高。

1.2 原子熒光檢測技術

在檢測食品中的重金屬含量時，原子熒光檢測為一種有效的技術。此技術是由基態(tài)原子來吸收一定頻率下的輻射，使其從基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)，在此激發(fā)過程中原子將以光輻射形式再次熒光發(fā)射，最終通過判定熒光光譜、熒光強度等基本特征來確定其中的重金屬元素類型、含量、污染程度。細分原子熒光檢測技術，又包含了以下3種。

1.2.1 氫化物原子熒光檢測技術

氫化物原子熒光檢測技術的應用范圍相對較廣，食品重金屬檢測中規(guī)范引入這一技術，可使食品中的碲、硒、鉍、鉛、鍺、錫、銻和砷等重金屬元素發(fā)生還原反應，生成氣態(tài)氫化物，再經由載氣將這些產物帶入原子化器中，達到原子化處理的目標[1]。由于存在光能激發(fā)，原子會發(fā)生一定的變化，從基態(tài)轉到更高能級，與此同時在向低能級回歸中產生原子熒光輻射，通過分析熒光輻射的有關特征，基本可判定重金屬元素的有關情況。實際上，原子熒光輻射強度與食品中的重金屬元素濃度有關，二者為正向變化關系，如通過分析后發(fā)現(xiàn)原子熒光輻射強度較大，那么食品中的重金屬含量也較高。氫化物原子熒光檢測方法應用于重金屬檢測時具有檢測效率高、精密度高的優(yōu)點，廣受人們的歡迎。

1.2.2 微波消解原子熒光檢測技術

在食品重金屬檢測中也可采用微波消解原子熒光檢測技術，但利用該檢測技術時存在取樣、消解過程，有關人員需參考取樣標準選取食品樣品，并配備特定溶液，將樣品、溶液同時放于消解罐中，在微波作用下促進這些樣品、溶液的消解[2]。消解為一個相對復雜的過程，消解液在原子熒光光度計輔助下產生還原反應，反應產物為氫氣，此反應中的重金屬元素先被還原為原子態(tài)，再在火焰灼燒影響下變?yōu)榛鶓B(tài)原子，發(fā)射的光在激發(fā)作用下產生原子熒光，同樣通過分析強度可評估重金屬污染程度。

1.2.3 液相色譜原子熒光檢測技術

在食品重金屬檢測中，液相色譜原子熒光檢測也是一種常用的方式，與其他原子熒光技術相比，其特殊性就體現(xiàn)在檢測時存在樣品前處理環(huán)節(jié)，利用去離子水來提取與凈化，使食物中的重金屬物質被分離出來并轉化為氫化物。在光譜檢測技術支持下可定量轉化金屬元素，形成光譜信號，借助專業(yè)化儀器可分析光譜信號的相關信息，最終得到重金屬的類型、含量等結果。

1.3 免疫分析法

免疫分析法在食品重金屬檢測中也有應用價值，這一檢測方法是利用抗體、抗原在低濃度條件下的特異性識別，采用的是專一結合原理，通過帶有標記的第二抗體和待檢抗原復合物結合后的顏色反應來判定重金屬類型與含量。結合免疫分析法的檢測過程與結果，該方法具有高度的特異性，檢測靈敏度高，可克服原子吸收法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法等方法的局限性，檢測時間短、靈敏度高、成本低。

1.4 紫外可見分光光度檢測技術

紫外可見分光光度檢測技術在食品重金屬檢測中的應用相對較多，這一檢測技術的原理為物質對光的選擇性吸收。在具體的檢測過程中，相關人員需采取結構分析法，對有關物質實施定量化、定性化分析，借助紫外可見分光光度計來得到結果。近年來，我國食品行業(yè)進入了嶄新的發(fā)展階段，紫外可見分光光度檢測技術的應用范圍顯著擴大。例如，許多面粉廠在鎘的檢測過程中，選用2-5-二乙氨基苯酚試劑作為檢測試劑，由于樣品中含有鎘，二者在反應后產生絡合物，該反應產物的化學性質穩(wěn)定，借助紫外可見分光光度計可對其展開全面檢測[3]。如樣品在590 nm發(fā)生了吸收峰，說明樣品中有鎘元素存在，再通過光譜分析來確定其含量數(shù)值。

1.5 酶聯(lián)免疫吸附檢測技術

酶聯(lián)免疫吸附檢測在食品重金屬檢測方面也十分有效，應用的是特異性抗原抗體的免疫學反應、酶學催化反應，兩種反應結合后可呈現(xiàn)特異性抗原、抗體的初級免疫反應。為在檢測中發(fā)揮該技術的優(yōu)勢，得到相對可靠的檢測結果，相關人員需規(guī)范取樣步驟，選擇符合要求的受檢樣品，使該樣品與固相載體上的抗原或抗體發(fā)生反應，生成抗原或者抗體復合物，在洗滌處理流程下抗原或抗體復合物與其他物質獨立開來，再在其中添加酶標記的抗原或抗體，固相上的酶量、樣品中被檢測物質含量之間存在緊密聯(lián)系，二者呈特定比例，當在其中加入可以與酶反應的底物，再利用酶的催化作用形成新的產物，該產物為有色物質[4]。產物的數(shù)量與重金屬物質含量有關聯(lián)，相關人員通過分析呈現(xiàn)的深淺情況可對受檢食品的重金屬情況進行準確判定。

1.6 光纖傳感技術

針對食品中的重金屬檢測，光纖傳感技術為新型技術，其技術原理為光與待檢測物質之間發(fā)生相互作用后，引起光纖中光信號的轉變，光信號進入反射光纖中，經反路途射出放射光，通過檢測光纖中的光信號，總結信號規(guī)律可獲得準確的檢測結果。與其他的重金屬檢測技術相比，光纖傳感檢測技術下基本達到了全過程微計劃操作的目的，檢測過程簡單且結果可靠。

2 食品重金屬檢測技術的質量控制策略

2.1 檢測環(huán)境的質量控制

食品重金屬檢測中，檢測結果往往受到多種因素的干擾，其中，環(huán)境因素的影響較大。在重金屬檢測的質量控制中，檢測機構與人員需做好檢測環(huán)境的管理，為檢測工作創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。根據重金屬檢測的技術發(fā)展情況，檢測環(huán)境質量控制需注意以下方面，即針對化學分析、試樣制備、前處理等工序，一般應用在采光好、通風佳、溫度調節(jié)容易且可以采取措施防止物品濺出的地方；樣品、標品、試劑存放區(qū)需能符合保存要求；依據現(xiàn)實情形確定影響檢測質量的區(qū)域，評估其影響程度，采取隔離等措施[5]。

2.2 設備儀器的質量控制

重金屬檢測中往往需借助專業(yè)化設備儀器，這些設備儀器在檢測數(shù)據采集與分析等方面有著關鍵作用。如在檢測中所選擇的設備儀器功能不全或者性能不佳，即使后續(xù)開展規(guī)范的檢測操作，也會因為設備儀器問題而影響結果的可靠性。因此，為提高檢測水平，檢測機構在實際的工作中需強化設備儀器的質量管理：①根據檢測中的設備儀器要求，在市場上對比不同廠家的設備儀器，選擇高質量的設備儀器，從源頭上避免設備儀器的質量問題；②后續(xù)檢測工作中規(guī)范操作儀器設備，每一次使用前都需檢定；③日常工作中需安排專業(yè)人員來負責儀器設備的維護保養(yǎng)，如定期除塵與清潔，更換相關零部件。

2.3 樣品前處理的質量控制

在食品重金屬檢測中，樣品前處理是關鍵環(huán)節(jié)，如這一環(huán)節(jié)的工作不到位，將導致檢測結果與實際的偏差較大。檢測機構需重視樣品前處理的質量控制，主要可從以下3個方面來實施。①科學檢測試劑純 度、試驗用水標準。檢測工作中對試劑純度有嚴格要求，不能以次充好、選用不符合要求的試劑純度、試驗用水。②選擇、清洗分析容器。在原有的檢測方法下，主要采用傳統(tǒng)玻璃器皿容器，由于其材質的特殊性，極易與金屬發(fā)生反應。為得到更為準確的檢測結果，應選用塑料材質分析容器來減小分析容器對檢測結果的干擾。分析容器在使用之前應采取浸泡處理等，如利用25%的分析純硝酸浸泡，隨后再采取清洗的方式來處理。③選擇恰當?shù)那疤幚矸椒?，當前干法灰化、濕法消解、微波消解以及壓力高壓消解法等的應用較多，但每一種方式都有其適用條件與優(yōu)缺點，實際工作中應根據具體情況進行科學選擇。

2.4 檢測過程的質量控制

為提高重金屬檢測結果的可靠性，檢測機構在實際的工作中需強化檢測全過程管理與控制，以提高整個檢測過程的規(guī)范性，避免檢測不規(guī)范所導致的結果偏差。在檢測工作中，選擇恰當?shù)臋z測方法極為重要，國家所出臺的相關規(guī)定中對于檢測方法有嚴格規(guī)定，如針對食品中的鎘、鉻、鎳，石墨爐原子吸收光譜法較為適用；鉛檢測時可采取的方法較多，如石墨爐原子吸收光譜法、電感器耦合等離子體質譜法、火焰原子吸收光譜法等；汞檢測中采用冷原子吸收光譜法、原子熒光光譜法。在選定了檢測方法以后，后續(xù)的工作中各個部門、崗位人員之間需相互配合，并遵守相應的檢測操作規(guī)范。

3 結語

當前隨著人們對食品安全的日漸關注，食品中的重金屬檢測越來越重要，市場上陸續(xù)出現(xiàn)了諸多新型檢測技術，但由于每一種檢測技術都有其特點，為提高檢測結果的有效性，在實際的工作中需強化技術管理與質量控制。