食品中重金屬檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及質(zhì)量控制措施

王弟偉

摘 要：市場經(jīng)濟(jì)體制為各行各業(yè)帶來了巨大的發(fā)展契機(jī)，食品行業(yè)進(jìn)入了穩(wěn)步發(fā)展的新階段，但根據(jù)食品行業(yè)多年來的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，食品安全問題尤為突出。雖國家有關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)了法律法規(guī)和制度體系，但由于食品市場的規(guī)模龐大，食品安全問題時(shí)有發(fā)生，特別是重金屬超標(biāo)問題?；诖耍疚姆治隽耸称沸袠I(yè)中的重金屬檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并提出了檢測過程中的質(zhì)量控制措施，對(duì)實(shí)際工作具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：食品；重金屬檢測技術(shù)；質(zhì)量控制

Development Status and Quality Control Measures of Heavy Metal Detection Technology in Food

WANG Diwei

（Beijing Service Machinery Research Institute Co.， Ltd.， （National Quality Inspection and Testing Center of Catering Service Machinery）， Beijing 100000， China）

Abstract： The market economy system for all walks of life has brought great opportunities for development， the food industry has entered a new stage of steady development， but according to the food industry over the years of development experience， food safety problems are particularly prominent. Although relevant national departments have introduced laws， regulations and systems， but due to the large scale of the food market， food safety problems occur from time to time， especially the problem of excessive heavy metals. Based on this， this paper analyzes the development status of heavy metal detection technology in the food industry， and puts forward the quality control measures in the detection process， which has reference value for practical work.

Keywords： food; heavy metal detection technology; quality control

在食品行業(yè)發(fā)展中，人們尤為關(guān)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(jìn)步，但重金屬超標(biāo)問題還時(shí)有發(fā)生，主要表現(xiàn)在個(gè)別食品廠家在加工與生產(chǎn)食品的過程中，重金屬含量超出了正常標(biāo)準(zhǔn)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(gè)食品廠家和監(jiān)管部門都需強(qiáng)化重金屬檢測，持續(xù)創(chuàng)新檢測技術(shù)，以提高檢測水平，實(shí)現(xiàn)食品行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展，生產(chǎn)出更多安全、優(yōu)質(zhì)的食品。

1 食品中的重金屬檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 生物傳感技術(shù)

生物傳感檢測技術(shù)在食品重金屬檢測中較常用，如采用這一檢測技術(shù)，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(shí)別元件，該元件的分子識(shí)別功能有助于輔助檢測工作。生物傳感檢測的技術(shù)原理為待測物質(zhì)與生物傳感器的活性材料發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)，此信號(hào)可經(jīng)由生物傳感器來轉(zhuǎn)換，形成電信號(hào)，最終在電裝置的多次放大輸出后，換算成待測物質(zhì)的濃度信息。根據(jù)生物傳感檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，此技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用較多，如蔬菜等樣品中有機(jī)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(nóng)藥對(duì)這些酶的抑制作用，可得到相應(yīng)的檢測結(jié)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(qiáng)、能快速得到結(jié)果以及準(zhǔn)確度高。

1.2 原子熒光檢測技術(shù)

在檢測食品中的重金屬含量時(shí)，原子熒光檢測為一種有效的技術(shù)。此技術(shù)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(qiáng)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(xì)分原子熒光檢測技術(shù)，又包含了以下3種。

1.2.1 氫化物原子熒光檢測技術(shù)

氫化物原子熒光檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)較廣，食品重金屬檢測中規(guī)范引入這一技術(shù)，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(yīng)，生成氣態(tài)氫化物，再經(jīng)由載氣將這些產(chǎn)物帶入原子化器中，達(dá)到原子化處理的目標(biāo)[1]。由于存在光能激發(fā)，原子會(huì)發(fā)生一定的變化，從基態(tài)轉(zhuǎn)到更高能級(jí)，與此同時(shí)在向低能級(jí)回歸中產(chǎn)生原子熒光輻射，通過分析熒光輻射的有關(guān)特征，基本可判定重金屬元素的有關(guān)情況。實(shí)際上，原子熒光輻射強(qiáng)度與食品中的重金屬元素濃度有關(guān)，二者為正向變化關(guān)系，如通過分析后發(fā)現(xiàn)原子熒光輻射強(qiáng)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(yīng)用于重金屬檢測時(shí)具有檢測效率高、精密度高的優(yōu)點(diǎn)，廣受人們的歡迎。

1.2.2 微波消解原子熒光檢測技術(shù)

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(shù)，但利用該檢測技術(shù)時(shí)存在取樣、消解過程，有關(guān)人員需參考取樣標(biāo)準(zhǔn)選取食品樣品，并配備特定溶液，將樣品、溶液同時(shí)放于消解罐中，在微波作用下促進(jìn)這些樣品、溶液的消解[2]。消解為一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，消解液在原子熒光光度計(jì)輔助下產(chǎn)生還原反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為氫氣，此反應(yīng)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(chǎn)生原子熒光，同樣通過分析強(qiáng)度可評(píng)估重金屬污染程度。

1.2.3 液相色譜原子熒光檢測技術(shù)

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(shù)相比，其特殊性就體現(xiàn)在檢測時(shí)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(zhì)被分離出來并轉(zhuǎn)化為氫化物。在光譜檢測技術(shù)支持下可定量轉(zhuǎn)化金屬元素，形成光譜信號(hào)，借助專業(yè)化儀器可分析光譜信號(hào)的相關(guān)信息，最終得到重金屬的類型、含量等結(jié)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(yīng)用價(jià)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(shí)別，采用的是專一結(jié)合原理，通過帶有標(biāo)記的第二抗體和待檢抗原復(fù)合物結(jié)合后的顏色反應(yīng)來判定重金屬類型與含量。結(jié)合免疫分析法的檢測過程與結(jié)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(shí)間短、靈敏度高、成本低。

1.4 紫外可見分光光度檢測技術(shù)

紫外可見分光光度檢測技術(shù)在食品重金屬檢測中的應(yīng)用相對(duì)較多，這一檢測技術(shù)的原理為物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收。在具體的檢測過程中，相關(guān)人員需采取結(jié)構(gòu)分析法，對(duì)有關(guān)物質(zhì)實(shí)施定量化、定性化分析，借助紫外可見分光光度計(jì)來得到結(jié)果。近年來，我國食品行業(yè)進(jìn)入了嶄新的發(fā)展階段，紫外可見分光光度檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍顯著擴(kuò)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(yīng)后產(chǎn)生絡(luò)合物，該反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，借助紫外可見分光光度計(jì)可對(duì)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(shù)

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(yīng)用的是特異性抗原抗體的免疫學(xué)反應(yīng)、酶學(xué)催化反應(yīng)，兩種反應(yīng)結(jié)合后可呈現(xiàn)特異性抗原、抗體的初級(jí)免疫反應(yīng)。為在檢測中發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，得到相對(duì)可靠的檢測結(jié)果，相關(guān)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(yīng)，生成抗原或者抗體復(fù)合物，在洗滌處理流程下抗原或抗體復(fù)合物與其他物質(zhì)獨(dú)立開來，再在其中添加酶標(biāo)記的抗原或抗體，固相上的酶量、樣品中被檢測物質(zhì)含量之間存在緊密聯(lián)系，二者呈特定比例，當(dāng)在其中加入可以與酶反應(yīng)的底物，再利用酶的催化作用形成新的產(chǎn)物，該產(chǎn)物為有色物質(zhì)[4]。產(chǎn)物的數(shù)量與重金屬物質(zhì)含量有關(guān)聯(lián)，相關(guān)人員通過分析呈現(xiàn)的深淺情況可對(duì)受檢食品的重金屬情況進(jìn)行準(zhǔn)確判定。

1.6 光纖傳感技術(shù)

針對(duì)食品中的重金屬檢測，光纖傳感技術(shù)為新型技術(shù)，其技術(shù)原理為光與待檢測物質(zhì)之間發(fā)生相互作用后，引起光纖中光信號(hào)的轉(zhuǎn)變，光信號(hào)進(jìn)入反射光纖中，經(jīng)反路途射出放射光，通過檢測光纖中的光信號(hào)，總結(jié)信號(hào)規(guī)律可獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。與其他的重金屬檢測技術(shù)相比，光纖傳感檢測技術(shù)下基本達(dá)到了全過程微計(jì)劃操作的目的，檢測過程簡單且結(jié)果可靠。

2 食品重金屬檢測技術(shù)的質(zhì)量控制策略

2.1 檢測環(huán)境的質(zhì)量控制

食品重金屬檢測中，檢測結(jié)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(zhì)量控制中，檢測機(jī)構(gòu)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(jù)重金屬檢測的技術(shù)發(fā)展情況，檢測環(huán)境質(zhì)量控制需注意以下方面，即針對(duì)化學(xué)分析、試樣制備、前處理等工序，一般應(yīng)用在采光好、通風(fēng)佳、溫度調(diào)節(jié)容易且可以采取措施防止物品濺出的地方；樣品、標(biāo)品、試劑存放區(qū)需能符合保存要求；依據(jù)現(xiàn)實(shí)情形確定影響檢測質(zhì)量的區(qū)域，評(píng)估其影響程度，采取隔離等措施[5]。

2.2 設(shè)備儀器的質(zhì)量控制

重金屬檢測中往往需借助專業(yè)化設(shè)備儀器，這些設(shè)備儀器在檢測數(shù)據(jù)采集與分析等方面有著關(guān)鍵作用。如在檢測中所選擇的設(shè)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(huì)因?yàn)樵O(shè)備儀器問題而影響結(jié)果的可靠性。因此，為提高檢測水平，檢測機(jī)構(gòu)在實(shí)際的工作中需強(qiáng)化設(shè)備儀器的質(zhì)量管理：①根據(jù)檢測中的設(shè)備儀器要求，在市場上對(duì)比不同廠家的設(shè)備儀器，選擇高質(zhì)量的設(shè)備儀器，從源頭上避免設(shè)備儀器的質(zhì)量問題；②后續(xù)檢測工作中規(guī)范操作儀器設(shè)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(fù)責(zé)儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，如定期除塵與清潔，更換相關(guān)零部件。

2.3 樣品前處理的質(zhì)量控制

在食品重金屬檢測中，樣品前處理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如這一環(huán)節(jié)的工作不到位，將導(dǎo)致檢測結(jié)果與實(shí)際的偏差較大。檢測機(jī)構(gòu)需重視樣品前處理的質(zhì)量控制，主要可從以下3個(gè)方面來實(shí)施。①科學(xué)檢測試劑純

度、試驗(yàn)用水標(biāo)準(zhǔn)。檢測工作中對(duì)試劑純度有嚴(yán)格要求，不能以次充好、選用不符合要求的試劑純度、試驗(yàn)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(zhì)的特殊性，極易與金屬發(fā)生反應(yīng)。為得到更為準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，應(yīng)選用塑料材質(zhì)分析容器來減小分析容器對(duì)檢測結(jié)果的干擾。分析容器在使用之前應(yīng)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(dāng)?shù)那疤幚矸椒ǎ?dāng)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(yīng)用較多，但每一種方式都有其適用條件與優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行科學(xué)選擇。

2.4 檢測過程的質(zhì)量控制

為提高重金屬檢測結(jié)果的可靠性，檢測機(jī)構(gòu)在實(shí)際的工作中需強(qiáng)化檢測全過程管理與控制，以提高整個(gè)檢測過程的規(guī)范性，避免檢測不規(guī)范所導(dǎo)致的結(jié)果偏差。在檢測工作中，選擇恰當(dāng)?shù)臋z測方法極為重要，國家所出臺(tái)的相關(guān)規(guī)定中對(duì)于檢測方法有嚴(yán)格規(guī)定，如針對(duì)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(shí)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(zhì)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(gè)部門、崗位人員之間需相互配合，并遵守相應(yīng)的檢測操作規(guī)范。

3 結(jié)語

當(dāng)前隨著人們對(duì)食品安全的日漸關(guān)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(shù)，但由于每一種檢測技術(shù)都有其特點(diǎn)，為提高檢測結(jié)果的有效性，在實(shí)際的工作中需強(qiáng)化技術(shù)管理與質(zhì)量控制。

參考文獻(xiàn)

[1]肖亞兵，張靜，高旗利，等.新型智能環(huán)保消解裝置在食品重金屬分析中的應(yīng)用[J].中國口岸科學(xué)技術(shù)，2022，4（10）：85-91.

[2]范浩強(qiáng)，李東梅，張思維，等.食品中重金屬污染及檢測方法研究進(jìn)展[J].甘肅科技縱橫，2022，51（6）：69-73.

[3]趙勝男，高海軍，戴冠蘋，等.食品中重金屬快速檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2021，46（3）：84-88.

[4]呂建菁，張揚(yáng).食品中重金屬檢測前處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國食品添加劑，2020，31（8）：129-132.

[5]劉曄.食品中重金屬污染危害及其檢測方法[J].云南化工，2020，47（2）：64-65.