原子吸收光谱法在食品检验中的应用探讨

2018-06-05王亚斌

现代食品 2018年7期

◎ 王亚斌

（佛山市质量计量监督检测中心，广东佛山 528200）

原子吸收是指自由原子以气态形式吸收同类原子发出的谱线，该过程具有特异性。该方法的具体分类有火焰原子吸收光谱法（铅、铜、铬的检测）、石墨炉原子吸收光谱法（铅、镉、铬、镍的检测）、冷蒸气原子化、氢化物原子化。当前以原子吸收光谱法应用最为广泛。

1 原子吸收光谱法基本原理及步骤

原子吸收光谱仪由光源、光学以及原子化系统、检验以及结果显示系统组成。原子化系统作为整个系统的核心部分，在供给能量、使样品失水、使样品原子化等方面有着重要的作用。该方法在光源波长方面的选择比较特殊，首先要测定紫外区长度，然后选择与紫外区长度相当波长的光源，利用光源可将样品当中的特征辐射激发出来的功能，一旦蒸汽中出现所需检测的元素，其原子可吸收谱线中的能量，使光谱能量相应降低，依据光谱能量的降低程度，可计算分析各类元素的含量，并与相应规范进行参照对比。

原子吸收光谱法的现实操作中，应用该原理进行具体检测的流程有：①制作检测溶液，其方法应符合相应规程要求。②配制溶液样品。③分别检验各标准溶液，计算各自的吸光水平。④以上步中的结果为依据，绘制标准曲线。⑤吸光程度的测量。⑥依据③、④中的结果得到溶液样品的量化浓度。Cu、Fe、Zn、Mn、Cd吸收光谱的工作条件见表1。

表1 Cu、Fe、Zn、Mn、Cd吸收光谱的工作条件表

2 原子吸收光谱法在食品检验中的应用

当前食品安全受到越来越多的重视。在食品中加入的各类添加剂可以很大程度上改善颜色与口感，增加保质时间，作物在生长阶段喷洒农药可降低病虫害，保证作物产量，然而如果以上化学类物质如果添加过量，将在一定程度上加大损害人体健康的风险，所以食品中化学物理检验工作亟待提高。近年来，我国各类居民对于微量元素也格外重视，除了分析有害因素之外，原子吸收光谱法还可以用来测量食品中的微量元素，可以对城镇及农村居民身体健康起到分析指导的作用。

2.1 食品中微量元素百分比的试验测定

以吸收光谱法对食物中的锌含量检测的过程进行说明。其结果显示，谷类作物、肉制品、海产品中锌元素所占百分比较高，禽蛋类次之，果蔬中锌含量最低。另外，对各种食物中微量元素的测定中，通常采用原子吸收法，对仪器的精度要求较高。由于同一类水果品种之间的差异，其微量元素含量也会各不相同，研究其含量可为今后野生水果的改良提供真实有效的数据支持。

火焰原子吸收光谱法对于食品尤其是水果中的铁、锰、锌、铜、镍、铬的测量相当准确。可借此方法分析同一或不同微量元素在同一品种不同部位，或在不同品种中的分布情况进行比较。在对不同类型的补钙类产品的检测中，经过总结得到其中钙的占比测量方法，其中最重要也易于推广的方法仍然是原子吸收法。

火焰原子吸收光谱法对于测定食物中铜的含量方面卓有成效，同时可以根据实验结果制定食物中铜残留的去除方法。另外，在食物中铅残留的测定中，常常采用石墨炉原子吸收法，配合微波消解法，实际运用起来方便易学。在食物外围检测时，比如对果皮果肉的检测，常用原子吸收光谱仪，可以具体测量微量元素含量，并可以将不同种类水果的果皮果肉中微量元素进行横向对比，为各种作物或水果在经济方面的开发利用提供第一手数据[1-2]。火焰原子吸收法对于测定固态及液态作物中的微量元素占比方面，以及为液态及固态产品资料的完善、标准的制定、按资源分布将其合理使用等方面应用宽度及广度日益增大。

2.2 食品中重金属百分比的试验测定

重金属含量的测量常用石墨炉原子吸收法，具体操作中可使用硝酸-高氯酸对不同区域的苹果样品进行化学处理，然后以石墨炉原子吸收法测定其中Cr含量，以上样品经过脱水干燥处理后，以光谱测定出其中的Pb含量，通过煮沸状态下，用盐酸与高氯酸混合后把苹果样品进行溶解，通过提高温度，消除了各类不确定因素的干扰[2]。其中的机体改进剂的投入量、灰化温度、原子化温度作为变量进行考虑，其变化将影响最终测定结果。萃取法的作用在于，将影响试验的因素通过萃取与主体分离，使用火焰原子吸收光谱法在无干扰的情况下，对重金属含量如铅进行测定。另外，可以采用湿法将样品逐渐分解，通过加入各类基体改进剂，使实验的温度相应提高，有效排除了各类干扰，然后用石墨炉原子吸收光谱法精确测定了样本中的微量铅。

对于食品中的Pb与Cu含量的测定，可以先通过微波分解样品，然后通过原子吸收法分别计算出其中的铅和铜的含量，并与国家相应规范进行对照比较，结果与国家规范标准的规定相符合。这说明了预处理过程中使用微波，可大量节省能源与时间，是一种性价比很高的处理方式。实验表明，当测定的元素分别为Cu、Cd、Pb、Mn，采用湿法消解法得到的含量分别为1.253 mg/kg、0.430 mg/kg、0.046 mg/kg、3.308 mg/kg；采用干法灰化法得到的结果分别为1.213 mg/kg、0.425 mg/kg、0.041 mg/kg、3.323 mg/kg。这表明除了Cd超标外，其他元素都在卫生标准允许范围之内。