原子荧光光谱法测定食品中碘、铬的应用研究

赫书东，曹鹏，李雪芝，郭伟

山东省聊城市东昌府区卫生防疫站检验科，山东聊城 252000

原子荧光光谱法测定食品中碘、铬的应用研究

赫书东，曹鹏，李雪芝，郭伟

山东省聊城市东昌府区卫生防疫站检验科，山东聊城 252000

原子荧光光谱法具有很多优点，包括操作简单、灵敏度高、检验时受到的限制较少、线性范围宽、具有较快的分析速度、干扰少等优点，被广泛应用到测定食品中碘、铬等微量重金属中。该文分析了原子荧光光谱法的基本原理和特点，介绍了此种方法在测定食品中微量重金属的应用。

原子荧光光谱法；食品；微量重金属

食品质量与人体健康和安全密切相关，是目前监管部门的重要工作之一。对食品的监测是保证食品质量和安全的重要手段。目前，原子荧光光谱法已经广泛应用到环境、生物、冶金、地矿、医疗卫生等领域中进行含量测定分析。测定样品中的微量元素对国民经济和人体健康有着重要意义。该文介绍了用原子荧光检验技术对常见食物中所含的碘、铬进行检验，对食物中所含的不同微量重金属元素有所了解，同时监测结果还能对食品安全情况进行判断分析，达到控制食品品质的目的[1-5]。

1 原子荧光光谱法的基本原理

原子荧光是由气态原子受到一定特定波长的光源照射之后，原子中的某些自由电子被激发跃迁到较高能级后又被激发跃迁到较低能级或基态，所发出的特征性光谱，叫作原子荧光。在一定条件下，荧光强度越强，被测物质的浓度越高。不同的金属元素原子荧光光谱特征不同，可根据特征进行分析，通过荧光强度进行定量分析[6-8]。

1.1 原子荧光光谱法分类

1.1.1 根据蒸气发生方式 原子蒸气发生—原子荧光光谱法：原子蒸气是通过冷原子吸收测量汞的含量，其基本原理为测试样品中的汞在酸性条件下被硼氢化钾或是氯化亚锡还原为原子状态的汞蒸气。这种方法还可以用来测定其他的微量重金属元素，如铬[9]。

氢化物蒸气发生—原子荧光光谱法：其基本原理为硼氢化钾或硼氢化钠在酸性条件下反应产生大量的氢，样品中的被测离子与氢反应产生气态氢化物，再通过载气带入到原子化器中解离成原子态[10]。

氯化物蒸气发生—原子荧光光谱法：其基本原理是金属离子和盐酸气体在加热条件下反应生成气态的氯化物，通过载气将其引入到原子化器中解离成原子态[11]。1.1.2根据前样品处理方式 湿法消解—原子荧光光谱法：传统的湿法消解必须通过过夜长时间进行冷消化，所需时间久、耗酸量大，并且需要专业人员实时监察，容易被消化时的酸雾危害，耗时又耗力，还需不断地加入消化试剂，带入新的杂质，降低了准确度。

干法消解—原子荧光光谱法：干法消解需要较高温度，耗费时间长，对专业人员操作要求高，但和湿法消解相比，操作步骤简单是其优点。

微波消解—原子荧光光谱法：是样品预处理中常用的一门技术，应用前景广阔，消化的样品在密闭条件下、于消化管中进行消化，不需要进行预热处理，微波能瞬时渗入到待测样品内，所需试剂少、耗时短、对待测金属元素造成的损耗小、污染小等优点[12]。

1.2 原子荧光光谱法的应用及发展前景

目前，原子荧光光谱法已经广泛地应用到环境、生物、冶金、地矿、医疗卫生等领域中进行含量测定分析。测定样品中的微量元素对国民经济和人体健康有着重要意义。

伴随现代科学的发展，在更多的优良仪器设备下，原子荧光光谱法的监测更加智能和自动，一方面，新型光源的开发和利用提高了测定的灵敏度，加强研究新的蒸气发生体系来减少待测样品中的损失率；另一方面，原子荧光分析技术能扩展测定元素的范围，在多元素联合测定方面上取得重大突破[13]。

2 原子荧光光谱法在食品检测中的应用

2.1 碘

碘是人体所需的必要的微量元素之一，与铁、锌、硒等元素一样，是维持人体健康不可替代的一部分。碘能通过促进进入人体的组分的分解和代谢，加快能量的产生，为正常的人体活动供能。碘是甲状腺激素产生的重要组成成分，碘的过多或过少，都会对身体产生病理改变。如碘缺少将造成甲状腺肿，过多则容易导致甲状腺癌或者高碘甲亢等疾病。碘跟人体的健康息息相关，防止疾病的发生就需要控制饮食中碘的含量。在日常生活中，人们通过使用含碘食盐或是含碘量高的食物如海产品、豆类等补充所需碘元素。人体每日所需的碘量为：儿童90～120 μg/d，青春期的成年人 150～200 μg/d，哺乳期妇女200 μg/d，对于食品中的碘的含量测定很重要。

2.1.1 海产品中碘含量分析方法 测定食品和生物制品中碘含量需要灵敏度高的分析方法，采用原子气体进样法，此种方法基于在酸性环境下碘离子和汞离子能形成稳定的化合物，然后被甲基异丁酮萃取到有机相里，再加入硼氢化钾还原出单质汞，在测定汞含量的同时能间接测定出碘含量。此种方法可以避免酸过量影响结果，被测的元素能很好地分离富集，能使被测物质充分还原，避免了还原所造成的损失，是灵敏度高、检验限制低的分析方法。

2.1.2 奶粉中碘含量分析方法 奶制品是婴儿和老年人主要获取微量碘含量的途径，国家标准规定奶粉中碘的含量范围在每100 g 30～150 μg，碘含量的高低可以判断奶粉质量的好坏。碘在奶粉中的含量不应太高，监测方法应该具有较高的灵敏度。采用氢化物发生方法—原子荧光光谱法间接测定奶粉中碘的含量，操作简单，此种方法基于在酸性的环境下，碘离子能将As(ⅴ)还原为As(Ⅲ)，通过测定As(Ⅲ)间接测定碘含量。此种方法扩大了原子荧光测定的范围，快速准确。

2.2 铬

铬是人体必需元素之一，葡萄糖耐量因子的重要组成成分之一，葡萄糖耐量因子和胰岛素有着协同作用。人体冠心病、糖尿病和动脉硬化等疾病的产生常常与铬元素的缺乏有关。铬元素在人体中的获取主要通过食品和饮用水，因此对食品和饮用水中的铬元素的含量进行监测，指导合理摄入尤为重要。三价铬和六价铬在人体中有着不同作用，三价铬无毒性，六价铬却属于吸入性的有毒物质，对人体细胞和组织产生严重危害。在检测时不仅要知道铬的总含量，还要知道三价铬和六价铬的含量。

牛奶中铬含量分析方法：牛奶具有较高的营养价值，在人们生活水平日益提高的条件下，发挥着愈发重要的作用。六价铬具有氧化性，能够通过干扰人体的酶系统，对皮肤和神经系统产生毒害，大量摄入有导致癌变的危险。国家标准规定鲜奶限量指标是0.3 mg/kg，乳粉是2.0 mg/kg。采用氢化物发生—原子荧光光谱法基于在酸性的环境下，六价铬能将As（Ⅲ）氧化为As（ⅴ），使溶液中的As（Ⅲ）含量减少，间接测定了六价铬的含量。此种方法精密度和准确度高、灵敏度高、检验限制低。

3 结语

近年来，原子荧光光谱法不仅在传统食品微量元素监测中发挥重要作用，还被医学、化工、农业、环境等各个领域广泛采用。通过对传统原子荧光光谱法进行改进，不断优化金属元素检测的方法，并与其他的分离技术加以结合，使实验结果更加理想。

测定元素的有限性在一定程度上限制了原子荧光光谱法的发展，未来的研究应着重以下几个方面来开展。仪器方面：探究新型的光源、检测方法。技术应用方面：根据样品测定的要求，结合其他监测技术，使原子荧光光谱技术推广到各个领域。扩大原子荧光测定的元素范围，探究原子荧光光谱法间接测定更多其他元素的方法。使原子荧光光谱法在价态分析、多元素同时在线分析等方面不断优化。

综上所述，原子荧光光谱法因其操作简单、灵敏度高、检验时受到的限制较少、线性范围宽、具有较快的分析速度、干扰少等优点，被广泛地应用到测定食品中碘、铬等微量重金属中。

[1]谭芳维.原子荧光光谱法测定食品中碘、铬及锑锭中汞的应用研究[D].南京：广西大学,2013.

[2]张会青,李爱华,贾芹香.原子荧光光谱法测定食品中碘、铬及锑锭中汞的应用分析[J].中国农村卫生,2015（10）:36.

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[13]代立勤.氢化物发生—原子荧光光谱法测定食品中微量元素的分析研究[D].新疆：石河子大学,2010.

Determination of Iodine and Chromium in Food by Atomic Fluorescence Spectrometry

HE Shu-dong,CAO Peng,LI Xue-zhi,GUO Wei
Department of Laboratory,Dongchangfu District Sanitation and Antiepidemic Station of Liaocheng City,Liaocheng,Shandong Province,252000 China

Atomic fluorescence spectrometry has many advantages,including simple operation,high sensitivity,less restrictions in test,wide linear range,fast analysis speed,less interference,has been widely applied to the determination of iodine,chromium and other trace heavy metals in food.The basic principle and characteristics of atomic fluorescence spectrometry were to be analyzed.The application of this method in the determination of trace heavy metals in foods was introduced.

Atomic fluorescence spectrometry;Food;Trace heavy metals

R155

A

1672-5654（2017）09（b）-0036-02

2017-06-11）

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.26.036

赫书东（1978-），男，山东聊城人，本科，主管技师，研究方向：理化检验技术。