食品中重金屬檢測方法分析

李 偉

（黔南州檢驗檢測院，貴州黔南 558000）

做好食品中重金屬檢測工作，不僅有利于保障食品安全與廣大消費(fèi)者的生命健康，也有利于食品企業(yè)與行業(yè)的良性發(fā)展。因此在今后的實(shí)際工作中，需加強(qiáng)對食品重金屬檢測方法的研究，實(shí)現(xiàn)食品重金屬檢測技術(shù)的重大突破，獲得更多的社會與經(jīng)濟(jì)效益。

1 食品中重金屬檢測的重要性

在食品生產(chǎn)、加工、包裝等環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會受到污染，帶來了很多食品安全問題。無論是食品添加劑還是重金屬，都威脅著人們的身體健康。尤其是鉛、銅、汞、砷等重金屬，在人體中不斷累積，會引發(fā)畸形、癌變等。因此，必須做好食品中重金屬檢測工作，保障廣大消費(fèi)者的生命健康。其重要性體現(xiàn)在以下兩方面：①通過重金屬檢測，可杜絕含有重金屬的食品流入市場，防止對人體造成危害，不僅保障了食品安全，也保障了廣大消費(fèi)者的生命安全[1]；②重金屬檢測有利于營造良好的市場環(huán)境，贏得廣大消費(fèi)者的信賴與認(rèn)可，獲得更多的社會效益。同時，可以有效拓寬市場，獲得更多的經(jīng)濟(jì)利潤，有利于食品企業(yè)以及食品行業(yè)的良性發(fā)展。

2 食品中重金屬檢測方法

2.1 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法具有穩(wěn)定性強(qiáng)、適用范圍廣、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，在汞、銅、砷等重金屬檢測中，有著廣泛的應(yīng)用。原子熒光分為共振熒光和非共振熒光。其中共振熒光是指熒光線的波長與激發(fā)線的波長相同；而非共振熒光是指熒光線的波長與激發(fā)線的波長不同，大多數(shù)情況下熒光線的波長較長[2]。在實(shí)際檢測中，可以NaBH4作為還原劑，借助輻射源、原子化器、單色器、檢測器和顯示裝置等儀器設(shè)備，使待測元素還原為氫化物，當(dāng)被引入到石英原子化器中就會被原子化，受光源光能激發(fā)，會使基態(tài)原子的外層電子躍遷至較高能級，在去激化過程中輻射出特征的原子熒光，最終根據(jù)熒光強(qiáng)度的大小進(jìn)行濃度的檢測，從而完成重金屬檢測工作。

2.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中有著廣泛的應(yīng)用，檢測過程快，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，操作較為便捷。該方法是利用氣態(tài)原子可以吸收一定波長的光輻射，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而建立起來的。在實(shí)際檢測中，需用到光源、原子化器、分光器和檢測器，光源的功能是發(fā)射與待測元素相同的共振輻射，需保證光源的穩(wěn)定性好、噪聲低、輻射強(qiáng)度大，最佳的光源為空心陰極放電燈；原子化器的作用是提供能量使試劑快速干燥、蒸發(fā)、原子化，常見的原子化器包括火焰、石墨、氫化物和冷蒸汽4 種，有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)；分光器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散光件組成，能將需要的共振吸收線分離出來，阻止不必要的輻射進(jìn)入到檢測器中；檢測器主要為共振線的檢測，常用器材為光電倍增管[3]。

2.3 分光光度法

分光光度法是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)的吸收度進(jìn)行重金屬元素的定性與定量分析，在食品重金屬檢測中，有著廣泛的應(yīng)用。該方法靈敏度高、檢測結(jié)果精準(zhǔn)、速度快、操作便捷。該方法可分為比色法、可見光及紫外光分光光度法、紅外光譜法等，不同的檢測方法適用范圍不同，具體的操作方法也不同，需根據(jù)重金屬的類型、形態(tài)等選擇[4]。

2.4 試劑比色法

試劑比色法中，重金屬與顯色劑直接接觸，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)溶液顏色的變化，進(jìn)行重金屬含量的檢測。該方法成本低、操作簡單，應(yīng)用廣泛。在實(shí)際檢測中，需根據(jù)不同的重金屬，選擇不同的檢測試劑，進(jìn)行定量分析，計算食品中的重金屬含量。如汞、鉀的檢測，使用納氏試劑，在波長410 ～425 nm檢測出重金屬含量；在鎘的檢測中，使用纖維濾紙作為反應(yīng)載體，通過觀察濾紙的顏色變化進(jìn)行重金屬含量的檢測。

2.5 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法是一種發(fā)展較早的檢測分析技術(shù)，在重金屬檢測中有著廣泛的應(yīng)用。電化學(xué)分析法是根據(jù)被測元素在溶液中的電化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)及變化確定重金屬元素及含量。該方法具有操作便捷、易于自動化、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可檢測多種重金屬元素，檢測限值為10 ～12 g·L-1[5]。

2.6 陽極溶出伏安法

陽極溶出伏安法的原理為將還原電勢施加于工作電極，當(dāng)電極電勢超過某種金屬離子的析出電勢時，溶液中的待檢測金屬離子就會還原為金屬電鍍于工作電極表面，隨著電勢施加時間的推移，還原出的電鍍于電極表面的金屬就會越多，整個過程也稱為沉積或累積過程，當(dāng)足夠的金屬電鍍于工作電極表面時，向工作電極以恒定的速度增加電勢，鍍電極上的金屬就會產(chǎn)生溶出或氧化現(xiàn)象。不同的金屬會有特定的氧化或溶出反應(yīng)電壓，只需進(jìn)行測量分析，就可以檢測出金屬濃度與種類，完成食品重金屬檢測工作，如食品中的汞、銅、銀等，都可以精準(zhǔn)檢測出來。該方法靈敏、精準(zhǔn)、速度快、成本低。

2.7 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、微波消解儀、壓力消解罐等儀器設(shè)備，借助硝酸、氦氣等試劑檢測食品中的重金屬元素與含量。在鉛、鎘、汞、鋁等重金屬檢測中，有著高效、廣泛的應(yīng)用。在具體應(yīng)用中，需先進(jìn)行試樣制備，谷類、豆類食品，需將可食部分粉碎均勻；水果蔬菜，需先進(jìn)行清洗再勻漿均勻；飲料等液態(tài)樣品，需將其搖勻后檢測。之后進(jìn)行試樣消解，可采用微波消解法，也可采用壓力消解法。最后利用儀器設(shè)備進(jìn)行檢測分析，并進(jìn)行金屬含量的計算。

2.8 電感耦合等離子體光譜法

該技術(shù)是指通過電感耦合等離子光譜儀、微波消解儀、壓力消解儀、恒溫干燥箱等儀器設(shè)備，借助硝酸、高氯酸等試劑，實(shí)現(xiàn)食品中的重金屬檢測。其樣品制備與消解方法基本與電感耦合等離子體質(zhì)譜法相同，該技術(shù)還可以采用干式與濕式兩種，進(jìn)行待測物質(zhì)的檢測。

3 食品中重金屬檢測中存在的問題與解決措施

3.1 問題

現(xiàn)階段，我國食品中重金屬檢測還存在一些問題，不利于保障食品質(zhì)量與安全，主要表現(xiàn)在以下3方面。①食品中的重金屬不僅包括有害重金屬，還包括有益重金屬。如鍺元素，不僅能提高人體免疫力，而且有利于癌癥與心血管疾病的治療。因此，今后需加強(qiáng)對有益金屬的檢測。②部分重金屬元素雖然會對人體造成危害，但也有利于各種疾病的治療。因此在重金屬檢測中需做到具體問題具體分析。在實(shí)際檢測中，卻未從重金屬元素的多個角度出發(fā)進(jìn)行分析，過于注重其有毒有害性，忽視了其他功效。例如，三價砷是一種有毒有害的金屬元素，但一定量的三氧化二砷有利于慢性白血病、惡性淋巴瘤等疾病的治療。因此需加大研究與分析，使食品中重金屬的價值與功效充分發(fā)揮出來。③食品檢測工作包括添加劑、重金屬、污染物、有機(jī)物等檢測，不能將目標(biāo)與重心放在重金屬上?，F(xiàn)階段的食品檢測工作中，存在重視重金屬檢測，而忽視其他物質(zhì)的測定的問題，無法保障食品質(zhì)量與安全。

3.2 措施

3.2.1 加強(qiáng)源頭控制

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境污染問題也在不斷加劇。從城市到農(nóng)村、從陸地到海洋、從土壤到水源等，都受到了不同程度的污染，導(dǎo)致食品污染較為嚴(yán)重。如胡亂堆放垃圾、工業(yè)制造、汽車尾氣和農(nóng)藥使用等，導(dǎo)致食品中的重金屬等有毒有害物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)。為保障食品重金屬檢測工作的有序、高效開展，就需加強(qiáng)食品源頭的控制工作，減少土壤、水源、大氣等生態(tài)環(huán)境的重金屬含量。如采用生物、化學(xué)、物理等多種方法，展開生態(tài)環(huán)境的治理與保護(hù)，做好生態(tài)環(huán)境中污染的清除工作；也可通過改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，保障農(nóng)作物的健康生長。

3.2.2 加快技術(shù)創(chuàng)新

雖然食品重金屬的檢測方法多元豐富，但需做好樣品處理、儀器維護(hù)、試劑選擇等。部分檢測方法的檢測時間長，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時、隨時測定，必須在實(shí)驗室中進(jìn)行。因此在今后的發(fā)展中，要加快技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化，研究出更多成本低、靈敏度高、適用范圍廣的檢測技術(shù)。如通過建立專門的重金屬檢測研究機(jī)構(gòu)，由政府部門、食品行業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)等參與，共同進(jìn)行新型、先進(jìn)檢測技術(shù)的研發(fā)；也可以借鑒國外優(yōu)秀的技術(shù)與經(jīng)驗，結(jié)合我國的實(shí)際情況，做出創(chuàng)新與調(diào)整。

3.2.3 注重宣傳引導(dǎo)

宣傳引導(dǎo)是為了引起更多部門和消費(fèi)者的重視，做好食品安全監(jiān)管工作，要求食品質(zhì)量與安全必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國家政府相關(guān)部門要出臺相應(yīng)的法律文件，加強(qiáng)食品行業(yè)與市場的監(jiān)管，支持檢測技術(shù)的創(chuàng)新，并基于時代發(fā)展，進(jìn)行不斷的完善與優(yōu)化，引起各部門和消費(fèi)者的重視，主動協(xié)調(diào)、參與到食品質(zhì)量與安全監(jiān)管中，重視食品重金屬檢測工作。在政策支持的同時，還要加大資金的扶持力度，為食品監(jiān)管、技術(shù)創(chuàng)新等提供更多的資金保障。如設(shè)立財政專項資金，用于食品重金屬、添加劑、污染物等檢測以及食品監(jiān)管的宣傳與引導(dǎo)。此外，還要鼓勵其他部門、機(jī)構(gòu)、單位等，給予更多資金支持，共同參與到食品質(zhì)量與安全的監(jiān)管中。

3.2.4 完善監(jiān)管體系

通過建立食品重金屬風(fēng)險評估體系，對重金屬危害、劑量、風(fēng)險等進(jìn)行管控。如部分有益金屬元素，可通過劑量、形態(tài)的控制，添加到食品中，保障人們的身體健康。在風(fēng)險評估中，可在源頭控制、生產(chǎn)加工到運(yùn)輸、銷售等各個環(huán)節(jié)，都進(jìn)行重金屬風(fēng)險的監(jiān)測與識別，杜絕不合格的食品流入市場。建立反饋交流體系，加強(qiáng)政府部門、食品企業(yè)、檢測機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者的互動交流，及時針對食品質(zhì)量與安全問題、重金屬檢測問題等進(jìn)行反饋互動，完善與優(yōu)化食品重金屬檢測工作。

4 結(jié)語

從食品的生產(chǎn)到使用，都易受到重金屬污染，威脅消費(fèi)者的身體健康。因此，必須高度重視食品重金屬檢測工作，通過應(yīng)用高效、精準(zhǔn)、靈敏的檢測技術(shù)對食品檢測，防止或減少重金屬污染食品流入市場，保障食品安全。