食品中重金属检测工艺介绍

2021-11-29田苗

食品安全导刊 2021年28期

田苗

（吴忠市粮油产品质量检验站，宁夏吴忠 751100）

食品安全直接关系着国民身体健康，对于社会的和谐稳定发展具有深刻影响。随着能源、运输、冶金等产业的发展，重金属污染问题日益严重，在生态循环系统下，食物中重金属超标问题愈发明显，严重威胁人体的健康，因此在食品生产及安全管理中，应重视重金属物质的有效检测。

1 食品中重金属危害

1.1 食品中存在的重金属元素

重金属对于人体具有较大危害，近年来，食品重金属污染问题日益严重。食品中存在的重金属元素主要有汞、镉、铅、铬和砷等。重金属元素毒性很强，会在食物链作用下进入人体，对人体的机能产生严重危害[1]。随着时间的推移，重金属元素还会逐渐累积，损害人体组织器官和神经系统，威胁人体生命安全。

1.2 危害

食品重金属污染危害极大，不同种类的重金属元素对人体的伤害也各不相同。①就食品中的砷元素而言，其大多来源于被污染的水和土壤。当砷元素通过食物进入人体后，会对人体内的多种酶产生抑制作用，从而影响人体的细胞分裂、呼吸功能，同时使新陈代谢逐渐紊乱。急性砷中毒可引发严重的胃肠炎，甚至造成患者中枢神经损伤，最终导致患者死亡。②汞是生活中常见的重金属元素，人体摄入汞元素超标时，一般会出现头痛、头晕等症状，但也有患者因此而肢体麻木，甚至瘫痪。汞进入人体后，15%以上的汞会被大脑吸收，容易造成严重的脑组织损伤，因此做好食物中汞元素的检测十分必要。③铅具有较强毒性，且对婴幼儿的伤害尤为严重。研究表明，铅中毒是一个长期累积的过程，发病过程较为缓慢，随着体内铅物质的增加，人体的生长、神经系统会受到较大损伤。④镉也会对人体造成较大伤害，引起患者骨骼、肾功能、消化系统损伤等。镉中毒患者多有恶心呕吐、腹痛腹泻等表现，另外，镉本身具有较强的致癌作用。在食品安全管理中，一般采用石墨炉原子吸收光谱法对镉元素进行有效检测[2]。

2 食品中重金属检测工艺

2.1 原子吸收法

作为现阶段在食品重金属检测中应用最广泛的工艺，原子吸收法本身具有较强的灵活性。原子会对特定辐射光产生一定的吸收作用，受此影响，辐射光会逐渐减弱，检测系统通过检测辐射光减弱的程度，实现食物中重金属元素含量的准确测定。现阶段，原子吸收光谱法大致可分为两种。①石墨炉原子吸收光谱法。该检测方法需要先将试样进行灰化或者酸消解，随后将处理后的试样注入到石墨炉中进行电热原子化处理，并进行共振线的吸收，以实现重金属含量值的有效检测。研究表明，在一定范围内，电热原子化后的吸收值与重金属元素含量成正比，重金属元素含量值可通过标准曲线确定。②火焰原子吸收法。该方法中，待测元素的特征光谱通过待测元素试样蒸汽时会被待测元素基态原子吸收，对谱线的减弱程度进行检测，即可实现待测元素含量的准确测定[3]。

2.2 分光光度法

采用分光光度法开展食品重金属安全检测时，需要使用有机显色剂。重金属和有机显色剂会发生络合反应，并产生一定的显色分子团，在特定波长的作用下按照相关标准进行比色，即可实现食品中所含重金属的有效检测。该检测模式下，溶液颜色越深，则表明重金属元素的含量越高。现阶段，采用分光光度法检测食物中重金属元素时，还应注重各分区光的波长的系统控制，如在可见光区，其分光光度法的光波长控制在400～760 nm，而在紫外光区，分光光度法光波长则控制在200～400 nm[4]。

2.3 原子荧光光谱法

在辐射作用刺激下，重金属原子蒸汽会发出荧光，基于这一原理，可在原子荧光光谱法的作用下进行重金属元素的系统检测。从检测过程来看，原子荧光光谱法方法需要进行重金属原子蒸汽发出荧光强度的系统检测。相比于其他检测方式，原子荧光光谱法的应用范围较广，这与其检测的灵敏性具有较大关系。原子荧光光谱法本身还具有发射光谱简单等特征，能有效减少干扰因素的影响。目前，除砷、汞、铋、锑等元素外，原子荧光光谱法在铅、硒、锌、镉等物质检测中也具有突出效果。

2.4 电化学法

电化学法是一种新型的重金属检测工艺，其在食品重金属检测中应用较少，但技术发展较为迅速，应用范围不断扩大。在食物重金属检测中，经典极谱法是最基础的一种检测方式，采用该方法能实现食物中重金属含量的有效检测。在经典极谱法应用的基础上，电化学法还发展出了其他检测方式，即除阳极溶出伏安法外，示波极谱法也是电化学创新应用的重要形态[5]。现阶段，电化学法作为关注度较高的一种检测方式在食物安全检测中得到了广泛应用，基于该方法能实现食物中重金属物质的恒量分析。

2.5 X射线法

重金属对X线具有一定的吸收作用，且随着重金属物质成分、含量的变化，其对X线的吸收效果也有一定差异，基于这一特征，人们能实现食品中重金属物质成分、含量的准确测定。结合重金属物质检测实际来看，X射线法最显著的特征在于其出色的检测效率和精度。使用X射线法后，不仅能实现常量元素的检测，而且对于微量元素检测也具有突出作用，此外，该检测方法下，样品前期需要处理的内容较少，检测优势极为突出。

3 食品中重金属检测工艺发展

步入新时期以来，人们对于食品安全的关注度不断提升，开展重金属检测已经成为食品安全管理的重要内容，对此应注重对食品中重金属检测工艺进行系统把控。结合检测实际可知，食品中重金属检测工艺出现了多元化的发展趋势，即用于食品重金属检测的技术形态逐渐多样。同时在具体检测内容层面，新时期的重金属检测工艺已经不再是简单的成分、含量分析，在全新检测模式下还需要对食品中重金属元素的结构形态和存在方式进行分析，为食品安全管理提供更详尽的参考资料。此外，食品中重金属检测正朝着信息化的方向发展，在计算机技术、数学统计等方法的支撑下，食品中重金属检测的效率和精度将得到大大提升，对于保证食品安全具有积极作用。