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食品中重金属元素检测方法研究进展

2019-01-05吴天舒宫婉婷吉林市产品质量检验院王晓明吉林海关国际旅行卫生保健中心

食品安全导刊 2019年30期
关键词:质谱法吸收光谱金属元素

□ 吴天舒 宫婉婷 吉林市产品质量检验院 王晓明 吉林海关国际旅行卫生保健中心

近年来,食品重金属污染问题屡见不鲜,对人类健康、社会经济和生态的可持续发展造成不利影响。严格控制重金属污染事件的发生,做好食品中重金属含量的检测工作,以为相关监管部门政策和法规的制定提供数据参考和技术支持。

1 重金属的危害

重金属指的是密度大于4.5 g/cm3的金属。如铜、铅、锌、铁、镉与汞等,约有45种。重金属一般具有毒性较大、可在生物体内积累、不能被生物降解等特点。人类摄入过量的重金属,会出现关节炎、骨痛、冠状动脉硬化等疾病,并引发皮肤癌、宫颈癌、慢性中毒等。

不同重金属对人体产生的危害有所不同。当人体内镉达到一定浓度时,会产生恶心、腹泻等一系列表征,诱发急性中毒;肝脏和肾脏是镉的储藏库,当镉被人体吸收之后,骨骼、内脏和消化系统都将受到一定影响。汞中毒不仅会产生头痛、头晕、麻木与瘫痪等一系列表征,一旦大脑吸收了超过5%的汞,大脑组织将受到不可逆转的损害,导致脑死亡。

2 重金属含量的检测方法

重金属检测方法各有其优点和局限性,要根据实际条件和检测要求选择合适的方法,提高分析数据的准确性。

2.1 原子吸收光谱法(AAS)

原子吸收光谱法分为石墨炉和火焰两种原子化方法。火焰原子吸收光谱法灵敏度相对较低,适合食品中微量重金属的检测,不适合检测较低浓度。石墨炉原子吸收光谱法灵敏度较高,优于火焰法,适合痕量分析,是目前食品安全国家标准中应用较广泛的一种分析方法。对于沸点较高的重金属检测误差相对较大,每次只能对单一重金属元素进行定量分析。

2.2 原子荧光光谱法(AFS)

原子荧光光谱法是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。利用待测元素的原子蒸气中基态原子受激发后发射出特定荧光强度的波长来定量。线性范围宽,能对超痕量重金属进行分析,灵敏度比原子吸收光谱高;能同时测定多种元素,对于复杂基体样品,易受到干扰,结果不够准确。

2.3 电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)

近几年发布的食品安全标准中增加了此种方法。此法是以离子体为离子源的质谱型分析方法,灵敏度高、检出限低、干扰少,准确性高,能与其他色谱分析技术联用,能分析同位素,且可对多种重金属元素进行同时测定,几乎能分析所有的重金属元素,但成本过高很难普及。

2.4 其他检测方法

基于电化学分析的极谱法灵敏度高、分析快,但检出限高,具有一定的局限性。生物传感技术对汞和一些金属离子也具有良好的检测效果。酶联免疫吸附法灵敏度高、检测限低,适合大批样品的检测,但单克隆抗体制备难度较大。光纤传感技术通过光信号变化能实现对食品的无损检测[1]。检测部门可以根据实际情况选择适合的检测方法。

3 食品重金属检测的研究现状

农作物可食用部分中重金属的累积,可通过食物链传递给人体,给人体带来严重危害。因此必须对食品中重金属含量进行检测和监管,避免重金属超标的食品流入餐桌。

3.1 粮食中重金属检测的研究

粮食中重金属的检测可以根据实际情况选用湿法消解—原子光谱法、微波消解—电感耦合等离子体质谱法等方法,生物传感器法能实现定性和半定量的现场快速检测,有研究用紫外分光光度计法检测米粉中的痕量镉[2]。

3.2 苹果汁中重金属检测的研究

金属离子的过量存在会引起果汁的褐变和浑浊,感官上看有不良色泽。可用湿法消解—原子吸收光谱法、微波消解—原子荧光光谱法对苹果汁和不同地区苹果中的多种重金属元素含量进行检测分析,该方法具有较好的准确度和精确度。微波消解—电感耦合等离子体发射光谱法能用于苹果果皮和果肉中多种重金属元素的同时测定,但对汞、砷个别重金属的灵敏度较低。

3.3 食用菌中重金属检测的研究

我国是最大的食用菌生产、消费和出口国,有研究人员对食用菌中重金属的检测进行探究,表明电感耦合等离子体质谱法(ICP—MS)能同时测定砷、铅、汞、镉等多种重金属元素的含量。重金属形态不同,毒性差异较大,出现了不同形态重金属的检测标准,如《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》中无机砷的测定可采用液相色谱—原子荧光光谱法或液相色谱—电感耦合等离子体质谱法。

4 结语

保障食品的安全性必须加大食品重金属检测力度,完善和优化食品重金属检测方法。保障食品安全工作是现阶段基层检测机构和相关主管部门的核心发展方向。努力提高检测质量和检测效率,针对不同食品种不同种类和形态的重金属,探索更高效、更准确的检测方法势在必行。

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