浅谈食品中重金属的检验检测实践
2017-11-12武红芳
武红芳
摘 要:在具体工作中,应用多种重金属前处理方法和检测方法,能够准确测定食品中重金属的种类和含量。随着社会对食品安全问题的重视和食品重金属检測技术的不断发展,相信会出现更加高效、准确的分析方法为食品安全保驾护航。
关键词:食品安全;重金属;检测技术
目前,食品安全问题已经成为了社会各界广泛关注的焦点话题,其中,重金属污染是食品污染的主要原因之一。当重金属含量超过标准时,将会严重威胁人们的身体健康,甚至威胁人们的生命安全。食品中的重金属污染物主要包括汞、砷、镉和铅等。当这些重金属元素在食物中的含量超过一定标准时,将会对人体产生不同的影响。例如,铅含量超标会影响儿童的智力发育,并且孕妇铅中毒后会传递给胎儿;汞含量超标会导致人体出现肢体麻木、头晕和头痛等症状,如果大脑吸收过量的汞,将会出现脑组织受损甚至是死亡的情况;镉含量超标容易引发骨质疏松、变形等一系列症状。
一、重金属检测概述
重金属指的是密度>5g/cm3的铜、铅、铬等共计45种金属与非金属。重金属对环境污染较为严重,会通过水、空气等传播介质,进入的食品中,在食品原料的生产与加工,以及产品运输与销售等环节,均会造成重金属污染。食品的原材料多采用粮食作物、植物等,经过加工与生产后,所制造的可食用产品,其原材料生产与产品运输等环节,是引发重金属污染的主要渠道。
二、食品中的重金属来源
1.地质条件因素。若种植食品原材料的地区,其重金属含量过高,则极易使食品原材料受到污染,如海底火山附近区域。
2.人为因素。人为因素主要影响的环节是原材料种植环节,人们生活的周边,若工业较为发达,则极易造成重金属污染,因为工业三废中含有的重金属可能会造成土壤或水体污染,如受到工业污染下的水体,其镉元素浓度含量若能够达到0.1~0.3mg/kg,此含量已超出镉浓度近1500倍,是正常未被污染土壤值的700~1000倍,其主要来源还包括化肥、农药等农用化学。
3.加工因素。即使食品原材料中的重金属没有超标,但食品加工与存储等环节使用了化学物品,进而使食品造成重金属污染,如金属包装材料、纸包装材料、陶瓷包装材料等。
三、食品中重金属检测的前处理方法
1.干法灰化。干法灰化是利用高温下空气中的氧将有机物氧化和碳化,转变成二氧化碳和水分,留下的灰分主要为金属氧化物或耐高温盐类,用硝酸溶解后测定。干灰化法的优点是设备便宜、2.湿法消解。湿法消解是通过加热使氧化性酸和食品样品发生氧化、水解,使最终要测定的元素以离子的形式存在于溶液中,达到无机化的目的。这是目前应用率最高的消解方法。它的优点是数据稳定,对实验操作要求低,设备便宜;缺点是会消耗大量酸,而却耗时长。
3.高压消解。高压消解的方法是在湿法消解的基础上改进而来的。将样品置于耐压密闭的容器中进行高温消解,样品消解会更完全。这种方法的优点是减少样品的损失和污染,称样量和酸用量低。耿安静等采用高压消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定海藻中的汞和砷,操作简单,快速省时,消解完全。
4.微波消解。近年来,微波消解法是应用较多的一种快速前处理技术,它是利用微波加热,以快速分解样品。这种方法的优点是快速、高效、易控制、污染少等;缺点是设备比较贵,称样量不能过大,样品取样代表性要求高。
四、食品重金属检测常用方法
1.原子吸收法。原子吸收法(AAS)又叫做原子吸收光谱法,该方法是利用气态基态原子外层电子,以相对应原子的共振辐射线吸收的实际强度测定元素的含量值,因为气态基态原子在紫外光与可见光范围内,存在对应原子。该方法属于气态原子吸收光辐射量的测定方法之一,具有检出限低、灵敏度高、操作简单、检测速度快等优势。曹珺等利用原子吸收法测定蔬菜、饮品、海产品、粮食中Pb、Cr、Hg、As等重金属,测定不同方法的检测灵敏度与准确性等,如火焰原子吸收法(FAAS)、氢化物发生原子吸收法(HGAAS)等,最终得出原子吸收法具有较高的灵敏度,且能测定的元素种类较多,具有选择性高的特点。
2.原子荧光法。原子荧光法(AFS)是应用气态原子受到辐射激发,而发射的荧光实现的重金属检测,以荧光强度判定重金属的含量。原子荧光法是仪器检测重金属方法中的一种,主要利用原子荧光光度计。国家标准中也利用AFS法检测重金属,如汞、砷、锡、镉等。蔡梅等采用冷原子荧光法监测分析食品中的汞污染情况。该方法能推算出食品中的重金属离子浓度,具有检测灵敏度高的优势,且检测的范围广,受外界的干扰较少,能同时检测出多种离子浓度。
3.应用要点分析。以食品中铬元素检测为例,采取原子吸收法检测食品中的铬含量,使用的仪器设备有石墨炉原子吸收分光光度计、微波消解仪、消解罐、空心阴极灯、恒温加热器、电子分析天平和高速万能粉碎机等,使用的主要试剂主要是硝酸、水、铬元素标准溶液等。常用方法是原子分光光度计法,该方法需控制波长、狭缝宽度、灯电流、干燥温度与时间、灰化温度与时间、原子化温度与时间。原子吸收法的应用流程是配制标准溶液→样品前处理→制备标准溶液。处理样品时,首先要称取并粉碎样品,将其放置在聚四氟乙烯罐子中,加入硝酸,使用恒温加热器在试验温度条件下预处理,接着将其放置在微波消解仪内消解,消解完成后,取出放置在恒温加热器内部,赶酸处理,当温度冷却后,放置在室温环境下,最后将消化液过滤到容量瓶内,清洗洗涤罐,将消解液放在容量瓶,混匀待用。检测不同类型食品中铬元素,则需遵循检测方法的具体流程,若现场检测,则需要控制好影响检验结果的各因素,如溶剂的使用量、温度、时间等,以确保食品中铬元素检测结果的可靠性与准确性。
五、结语
综上所述,食品重金属常存在严重的超标现象,因此需在食品流入市场前进行重金属检验。检测食品重金属主要采取的有原子吸收法、原子荧光法等方法,不同方法的适用范围不同,且优势不同。对此检测人员需根据被测食品的具体情况,结合检测方法的应用特点,合理地选择检测方法。
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