食品中重金屬檢測技術(shù)質(zhì)量控制的對策分析

◎ 姜學(xué)麗

（樂陵市綜合檢驗檢測中心，山東 樂陵 253600）

重金屬指的是比重超過5 的金屬（一般指密度大于4.5 g·cm-3的金屬），如鉛、鎘、砷和汞等。一般情況下，重金屬的自然本底濃度不會對人體健康產(chǎn)生危害，但隨著社會工業(yè)化進程的不斷加快，對重金屬的開采和加工活動逐漸增加，使得部分重金屬進入土壤和水體，這些重金屬在植物、動物和人體內(nèi)蓄積，造成惡性腫瘤、心血管疾病等。例如，重金屬鉛中毒是一種積累性的慢性中毒，鉛含量超標，會影響人們的神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟。金屬單質(zhì)汞，即水銀，一旦出現(xiàn)汞中毒，輕者口齒不清、手指麻木或是神經(jīng)系統(tǒng)受到損害，嚴重者肢體變形、癱瘓甚至死亡[1]。

1 食品重金屬檢測技術(shù)概述

食品重金屬檢測的方法較多，主要有化學(xué)比色技術(shù)、原子吸收光譜技術(shù)、原子熒光光譜技術(shù)、紫外－可見分光光度技術(shù)、電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICPMS）及電感耦合等離子體發(fā)射光譜技術(shù)（Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer，ICPOES）等。其中，化學(xué)比色技術(shù)是采用重金屬相應(yīng)的化學(xué)試紙和試劑進行檢測的一種技術(shù)，具有操作簡單、檢測成本低的優(yōu)點，但是該技術(shù)只能對食品中重金屬進行定性分析，不能做定量分析。原子吸收相關(guān)技術(shù)是檢測食品中重金屬含量的常用方法，包括石墨爐法、火焰法和氫化物發(fā)生法。原子吸收光譜法具有靈敏度和準確度較高的優(yōu)點，石墨爐法常用于鉛、鎘、鉻、銅的測定，火焰法常用于錳、鈣、鎂、鋅等重金屬的測定。原子熒光光譜技術(shù)是利用硼氫化鉀（鈉）作為還原劑，將樣品溶液中的待分析元素還原為揮發(fā)性共價氣態(tài)氫化物（或原子蒸汽），然后借助載氣將其導(dǎo)入原子化器，在氬-氫火焰中原子化而形成基態(tài)原子。該技術(shù)常用于檢測砷、汞等金屬元素，具有靈敏度高、檢出限低、與激發(fā)光源強度成正比、適合于多元素分析以及原子化效率高（理論上可達到100%且沒有基體干擾）等優(yōu)點。紫外-可見分光光度法是在一定的波長范圍內(nèi)測定物質(zhì)的吸光度，從而對樣品進行定量分析，可以檢測食品中鈣、鎂、鋁、硅等金屬元素。ICP-MS 所用電離源是電感耦合等離子體，是由高頻感應(yīng)電流經(jīng)感應(yīng)線圈產(chǎn)生類似火焰的激發(fā)光源。光譜線的強度與試樣中相應(yīng)元素的含量成正比，可用以定量分析。ICP-OES 是以等離子體炬為激發(fā)光源的一種發(fā)射光譜分析技術(shù)。不同元素的原子在激發(fā)或電離時，發(fā)射不同波長的特征光譜，故根據(jù)特征光的波長可進行定性分析；元素的含量不同時，發(fā)射特征光的強弱也不同，據(jù)此可進行定量分析。電感耦合等離子體光譜法具有分析精度高和樣品范圍廣等優(yōu)點，可以測定食品中多種金屬元素[2-3]。

2 食品重金屬檢測技術(shù)質(zhì)量控制的影響因素

2.1 人為因素

檢測人員的自身素質(zhì)、檢測經(jīng)驗、工作能力和操作水平等都會對檢測結(jié)果造成一定程度的影響。檢測人員在對食品中重金屬含量進行檢測時，應(yīng)選擇合適的檢測方法，并嚴格按照相關(guān)檢測方法的要求和標準進行檢測，同時通過學(xué)習先進的檢測技術(shù)不斷提升自身的理論知識、檢測能力、預(yù)判能力以及反應(yīng)能力，從而有效確保食品中重金屬檢測結(jié)果的有效性和準確性。

2.2 儀器設(shè)備

儀器設(shè)備是食品中重金屬檢測的重要因素，設(shè)備的配置、檢定/校準狀態(tài)、期間核查、維護/保養(yǎng)以及環(huán)境溫濕度都對檢測結(jié)果有一定的影響。相關(guān)部門應(yīng)確保每一臺食品重金屬檢測儀器都配備一名專業(yè)的人員進行管理，并根據(jù)每臺儀器設(shè)備的特點和操作流程制作操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書，定期對設(shè)備進行維護保養(yǎng)。儀器設(shè)備的期間核查能夠檢驗設(shè)備的準確性，使食品重金屬含量檢測結(jié)果得到有效保障。

2.3 實驗環(huán)境

實驗環(huán)境也會在一定的程度上影響實驗結(jié)果，應(yīng)盡量減少實驗環(huán)境對食品重金屬檢測結(jié)果的影響。因此，應(yīng)控制實驗室內(nèi)的溫度、濕度、光照、噪聲、振動等滿足相關(guān)儀器和設(shè)備的需求。

3 食品重金屬檢測技術(shù)質(zhì)量控制的對策

3.1 提升檢測人員的專業(yè)水平

檢測人員的專業(yè)能力、實際操作水平、檢測經(jīng)驗等會直接影響檢測結(jié)果的準確性。因此，在食品重金屬檢測技術(shù)質(zhì)量控制過程中，應(yīng)針對檢測的專業(yè)水平進行有效控制。①針對檢測人員組織專業(yè)知識的培訓(xùn)及考核。食品檢測部門應(yīng)定期對檢測人員進行專業(yè)培訓(xùn)，使相關(guān)人員能夠不斷提升自身的專業(yè)知識儲備量，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實際檢測過程。②加強對檢測人員的監(jiān)督。相關(guān)部門應(yīng)制定監(jiān)督計劃，并安排專職的監(jiān)督人員，嚴格監(jiān)督檢測人員的理論知識掌握程度，確保檢測人員熟悉檢測方法并能夠按照相關(guān)標準要求進行正確操作，從而為食品重金屬檢測結(jié)果做好保障。③通過能力驗證、人員比對、實驗室間比對、測量審核等質(zhì)控方式，檢驗檢測人員的專業(yè)水平。食品重金屬檢測工作中，檢測人員的任何不正確行為都可能會導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差，食品檢測機構(gòu)應(yīng)嚴格控制檢測人員的專業(yè)水平，從而實現(xiàn)對食品重金屬檢測質(zhì)量的控制[4]。

3.2 嚴格控制實驗室環(huán)境條件

實驗室的環(huán)境對實驗結(jié)果有一定的影響，因此在食品中重金屬檢測過程中要嚴格按照相關(guān)標準、要求進行檢測環(huán)境控制。環(huán)境包括外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境。其中，外部環(huán)境包括溫度、濕度、噪聲、海拔、大氣壓強、沖擊振動以及電磁干擾等，對于外部環(huán)境的控制可以從實驗室的選址、當?shù)氐臍夂驐l件、周圍的環(huán)境及建筑物，以及人文等方面考慮。內(nèi)部環(huán)境對檢測結(jié)果的影響更為突出，包括實驗室溫度、濕度、潔凈度、振動和干擾等，實驗室可以通過增加空調(diào)、加濕器、干燥器等設(shè)備進行溫濕度控制，對于不同類型的檢測設(shè)備要進行分類放置處理，如精密儀器、高溫設(shè)備、振動設(shè)備等，放置時需要避免交叉。

3.3 檢測設(shè)備的質(zhì)量控制

儀器設(shè)備的選擇至關(guān)重要。不同的檢測設(shè)備，或同一設(shè)備的不同檢測方法所需檢測的重金屬元素種類不同，要根據(jù)重金屬元素的不同特性和濃度選擇適合的檢測設(shè)備。在對食品重金屬檢測所使用的儀器設(shè)備進行質(zhì)量控制時，應(yīng)按照檢定周期按時對儀器設(shè)備進行檢定/校準，所需的試劑耗材應(yīng)進行驗收和標定。同時要將食品檢測儀器設(shè)備的日常維護和保養(yǎng)工作落到實處，定期清潔食品重金屬檢測設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備中有零部件發(fā)生故障或損壞，則要及時更換，避免故障部件影響食品重金屬檢測結(jié)果；要定期記錄儀器設(shè)備的使用頻率和設(shè)備參數(shù)，充分掌握儀器設(shè)備的實際運行情況。對食品重金屬檢測儀器設(shè)備進行有效的質(zhì)量控制，能夠確保食品重金屬檢測儀器設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)，從而為食品重金屬檢測提供保障[5]。

3.4 樣品前處理過程的質(zhì)量控制

樣品前處理對檢測結(jié)果的準確性至關(guān)重要，應(yīng)按樣品的狀態(tài)、類型和性質(zhì)選擇最佳的處理方式。例如，容量瓶、移液管等應(yīng)盡可能使用耐腐蝕塑料器皿，而不用玻璃或金屬器皿。這主要是因為玻璃易吸附或吸收金屬離子，在使用過程中會緩緩釋出；不銹鋼等金屬器皿通常含有鐵、鉻、鎳等元素和其他合金成分。

3.5 樣品檢測質(zhì)量控制

標準曲線的線性決定待測樣品的檢測結(jié)果，因此在配制標準樣品時，要嚴格控制試劑純度、環(huán)境條件、人員操作等符合相關(guān)標準、規(guī)范等，以保證標準曲線的準確性。在檢測過程中，常會加入一定量的基體改進劑，以增加食品重金屬檢測待測樣品溶液的揮發(fā)性及穩(wěn)定性，應(yīng)用較為廣泛的基體改進劑有無機化學(xué)基體改進劑、有機化學(xué)基體改進劑以及混合基體改進劑。其中，無機化學(xué)基體改進劑中的有機鈀鹽因自身純度較高這一特點，得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在檢測鋁元素時使用硝酸鎂或氫氧化鐵作為基改劑；檢測鎘元素時使用檸檬酸或焦硫酸銨作為基改劑；檢測銅元素時使用磷酸銨或抗壞血酸作為基改劑等。

4 食品中重金屬檢測技術(shù)的發(fā)展

隨著科技的不斷進步，食品中重金屬檢測技術(shù)也在不斷發(fā)展。過去，人們使用傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法來檢測食品中的重金屬含量，但這種方法需要耗費較長時間且操作煩瑣。隨著儀器設(shè)備的不斷更新和改進，現(xiàn)代食品中重金屬檢測技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的突破。其中一類新興的食品中重金屬檢測技術(shù)是基于光學(xué)原理的技術(shù)，該技術(shù)通過利用光特性，可以快速準確地測定食品樣品中的重金屬含量，且具有非常高的靈敏度和準確性，可以檢測出微量重金屬。另一類值得關(guān)注的技術(shù)是基于生物傳感器的食品中重金屬檢測技術(shù)，這種技術(shù)利用生物體內(nèi)的生物分子與重金屬之間的相互作用，通過轉(zhuǎn)化為電信號或熒光信號來測定重金屬的含量。與傳統(tǒng)方法相比，這種檢測技術(shù)具有快速、靈敏、可重復(fù)性好等優(yōu)點，并且對食品樣品的要求較低。此外，還有一些先進的儀器設(shè)備被應(yīng)用于食品中重金屬檢測。例如，質(zhì)譜儀和電化學(xué)分析儀等高精度設(shè)備也可以進行重金屬分析，且具有高通量和自動化的特點，提高了檢測的效率和準確性。食品中重金屬檢測技術(shù)的發(fā)展為保障食品安全提供了可靠的手段。技術(shù)的不斷進步有利于確保食品質(zhì)量符合標準。然而，相關(guān)人員還需要持續(xù)投入研發(fā)和創(chuàng)新，以不斷提高檢測技術(shù)的靈敏度和準確性，為人們提供更安全、更健康的食品。

5 結(jié)語

綜上所述，對食品重金屬檢測技術(shù)的質(zhì)量加以控制，需要檢測人員不斷提升自身的專業(yè)知識水平、嚴格按照標準方法開展檢測工作、控制檢測儀器設(shè)備穩(wěn)定和適宜，以及根據(jù)實際檢測的重金屬種類選擇最佳的檢測方法等，全面提升食品重金屬檢測技術(shù)的質(zhì)量，最大限度地確保我國的食品質(zhì)量安全。