探究食品中金属元素的检测方法

2019-11-28乌迪

商品与质量 2019年46期

关键词：吸收光谱金属元素原子

乌迪

朝阳市检验检测认证中心辽宁朝阳 122000

金属元素与人的身体健康密切相关,其中钙、钠等常量元素和铁、锰等微量元素对人体生长发育起到重要的作用。研究表明金属元素的形态会对人体摄取金属元素的速度有一定的影响,所以进行金属元素的形态分析有助于提高金属元素利用率,保证人体健康。

人体需要摄入多种食物,而在这些食物中金属元素会显现不同形态,可借助形态分析技术掌握金属元素的形态及变化规律,有助于人体对金属元素的吸收。

1 食品中常见的重金属

1.1 汞

汞的生活俗称为水银，常温下呈现液态形态，是一种金属元素。汞的冷凝点在-39℃、沸点在356．7℃，具有液态稳定性；汞分类：有机汞、无机汞、汞元素；有机汞主要分布在自然环境中，无机汞主要分布在生物体内，含量均较小，不足以威胁人们身体健康；汞元素具有基数大的特征，如若人体吸食汞元素，极易引发汞中毒事件；汞中毒的具体表现为：神经错乱、休克、死亡。由此发现，汞元素具有较强的健康威胁能力，成为人们谈之色变的金属元素。一般情况下，汞元素主要存在于海鲜食品中。

1.2 砷

砷是非金属元素，此元素合成的砷化物具有强大毒性，砷化物具有较快的毒发性质，摄入少量不具有生命威胁，摄入过量可致命；砷化物中毒现象：神经衰弱、支气管炎、肺部损坏等；砷化物具有致癌性，是多种癌症的病发根源。一般情况下，砷元素存在于被污染的水体或者土壤中，如果人与被污染的水体或者土壤接触，就很有可能出现砷中毒症状[1]。

1.3 铅

人们长期食用某种食物，诸多食物中都会含有铅的成分，长期的话，就会导致铅中毒的情况，进入人体后，一部分通过肾脏和肠道排除体外，然而另外部分就会留在体重，长期停留，就会导致逐渐替代人体中钙，进而逐渐积蓄骨骼中，铅的积蓄量逐渐提升，人体就会出现中毒的情况。

2 食品中重金属的检验检测方法

2.1 原子吸收光谱法

研究表明，原子吸收光谱法有着分析准确度高、速度快、选择性好和可分析微元素种类多等优势，能够在实际应用过程中展现出最好的效果。所以，食品以及各个行业的重金属测定普遍使用原子吸收光谱法。原子吸收光谱法是根据基态原子对特征波长光的吸收，测定试样中待测元素含量的分析方法。原子吸收光谱仪由四部分组成，分别是光源、原子化器、单色器和检测系统。其工作原理是基于被测元素基态原子在蒸汽状态吸收共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态，元素的特征辐射因被气态原子吸收而减弱，产生原子吸收光谱，经过色散系统和检测系统后测定吸光度，根据吸光度进行元素定量分析。原子吸收光谱法分为石墨炉原子吸收光谱法和火焰原子吸收光谱法，一般采用石墨炉原子化法，它的优点是效率远高于火焰原子化法，其绝对检出限可达10-12～1014g,因此灵敏度也高；缺点是基体效应、化学干扰多，测量结果的重现性较火焰法差。

农产品中的重金属含量超标，生态环境污染，都是因为农药和化肥使用不恰当导致的，从而影响整体农产品的质量。在农产品以及土壤检测中原子吸收光谱法有着较大的条件优势，这个方法的敏捷度是其他方法的4倍以上。水果是重金属污染的重要对象之一，因为在水果的生长、摘采和运输过程中，会受到不同程度的污染，导致果实中的重金属含量增多，因此影响了果实的品质[2]。

2.2 化学分析技术

化学沉淀技术是从化学分析法衍生出的一种检测技术,先分析待检测物质中的金属元素,使用特定仪器检测金属的含量和性质。化学沉淀技术常用于食品金属元素形态检测,例如：通过盐析沉淀法提取出油菜、白菜等食品中的铁、铜、锌等金属元素,再利用检测方法测量其中含量、分布和形态。

化学逐级提取法也是常用的金属形态检测方法之一,多用于固态物质中的金属元素的形态。在实验之前,通过特定化学试剂稀释、溶解沉淀物中的金属元素,再逐级提取和分离,然后进行检测。

这种技术以食品比表面的浊点为检测基础,在浊点上添加表面活性剂,改变外界环境,使食物表面的浊点和溶剂分离,进而完成检测要求。浊点萃取技术操作简单、检测环境要求不高,操作步骤少,可以一次完成样品的提取,并且浊点检测萃取技术具有环保特点,在检测过程中不会出现对环境有害的物质,是目前检测技术发展趋势。

2.3 酶抑制法

酶抑制法是近年来最新研发出来的新型重金属检测方法。这种检测方法的检测原理是：当某一金属离子进入生物体后，就会与生物体内的酶活性中心发生强烈的亲和反应，改变酶活性中心的结构和性质，降低酶的活性，而这些变化可以直接通过肉眼观察。另外，还可以使用光信号和电信号定性或定量检测生物体内的某一重金属元素。

2.4 电化学技术

此方法可以较为精确判断食品中的重金属毒性，毒性金属也会通过细胞膜同时在生物体中进行聚集，对毒性的大小有所决定，在溶液中，可以通过细胞膜金属作为毒性形态，非脂溶性的金属也会在膜表面分解变为金属离子，接着再透过膜，聚集在生物的体中，进而同阳极溶出伏安法之中络合物而分解为金属，将其蓄积在电机上，进行测量[3]。