食品中重金属检测技术发展

2020-01-15聂鹏宇

化工设计通讯 2020年2期

聂鹏宇

（成都理工大学工程技术学院，四川泸州 646200）

对于重金属而言，从专业角度讲，其一般是指密度在4.5g/cm3的金属类型，常见的如铂、汞以及银等。一旦食品涵盖这类金属元素，就会严重威胁人身安全，势必造成伤害。如果严重超标，甚至引发伤残与死亡。基于此，重金属污染成为食品安全不可忽视的内容，这也是重金属检测深受食品部门重视的主要因素。在科技的带动下，重金属检测技术发展迅速，类型多样，检测方法与手段不断优化，尤其是重视建立重金属检测管理体系，以便增强检测的科学性与有效性，为食品的质量安全奠定坚实的基础。为此，要以食品安全为背景，对重金属检测技术的发展问题进行深入探讨。

1 食品中重金属的主要来源

1.1 环境污染是诱发食品重金属污染的主要因素

在飞速发展的经济中，工业是核心产业，随之而来的是各种污染的产生，常见的如废水、工业废水等物质，排放存在随意性，未经过科学处理，威胁周边环境的安全。另外，在工业废弃物中，重金属元素含量较多，一旦排放不加处理，有害的金属元素势必流入各种环境，如河流、土壤等，农作物受到重金属污染，安全性很难达标。

1.2 复杂的地理环境是重金属存在的重要条件

我国国土面积较大，地形多样，地貌丰富，甚至存在较为复杂的地理环境，涉及矿山、火山等地质类型，这为重金属的产生创造了有利的条件。

1.3 食品生产与流通环节深受重金属的威胁

对于食品，其突出的特征是生产流程复杂，环节众多，主要涉及生产、加工、存储、运输以及销售等方面，整个过程都很容易遭受重金属的污染。食品在任何环节受到金属污染，一旦被人体摄入，很难维持身体的健康。鉴于金属污染较强的危害性，即便空间环境中的含量不高，但是被周边动植物吸收的几率较高，存在转移到人体的可能，长此以往，在不断积累中，会引发重金属中毒，威胁人体健康。

2 正视食品中重金属的主要危害

2.1 汞元素是诱发神经紊乱与基体协调的重要因素

对于汞元素而言，其表现形式以有机汞、无机汞以及水银三种方式。汞元素超标多源于工业污染。食物中的汞以有机汞的形式存在，一旦误食含有汞元素的食物，会诱发神经紊乱问题，基体不协调，灵活性较差，还伴随着抽搐与语言不清。一旦摄入量超多，休克与死亡的几率增大。

2.2 铬元素超标威胁脏器以及消化系统的正常运转

对于镉元素，其多源于工厂排放的废弃物，但是，空气含有量较低，分布广是其主要特征。铬元素并不隶属身体所需物质范畴，一般通过动物与蔬菜的摄入进入人体，其降解依靠的是肾脏，随后通过尿液形式排出体外，但是，排出速度极其缓慢。如果铬元素超标，就会影响脏器运转，对消化系统危害较大，也是诱发癌症的重要因素。

2.3 铅中毒是延缓儿童生长、诱发贫血不可忽视的原因

对于铅中毒，其多发人群为儿童，一般通过汽车尾气、玩具等形式实现。铅中毒的形成需要较长时间，不是一次性形成。结合调查可以发现，一旦人体摄入铅元素，会进入血液系统与神经系统，诱发贫血、心脏衰竭等问题。对于儿童而言，会延缓生长。

2.4 砷中毒不利于细胞再生

砷元素具有金属与非金属两种特性，化合物分为有机砷与无机砷。在侵入人体之后，会减缓细胞再生，威胁机体代谢，一旦出现急性砷中毒，肠炎是常见病症。如果遭受慢性砷中毒，皮肤暗淡，伴随着神经衰弱[1]。

3 食品中重金属检测技术介绍

3.1 原子吸收光谱法

对于原子吸收光谱法，主要借助自由基原子对辐射光的吸收力来实现。这种方法的衡量标准是辐射光的强弱程度，以此判断金属含量水平。原子吸收光谱法操作便捷，具有较强的灵敏性，能够进行含量的快速检测，是食品重金属检测的主要手段。在应用过程中，以磷酸二氢钾作为基体改进剂，借助对原子温度控制的原理，有效清除检测中多种因素的干扰，切实提升重金属检测准确度。从流程上分析，首先，要对待检样品进行消解处理，制作样品溶液，预留适量样品。其次，结合相关规定与标准，尤其重视浓度分析，制作元素校正液，目的是保证其性能的可靠性。最后，对样品溶液进行全面检测，绘制标样矫正曲线，完成对未知样品值的检测。

3.2 原子荧光光谱法

这种方法处于发射光谱与吸收光谱技术之间，发挥经处理的酸性溶液样本的作用，在遵循KBH4条件下，促使其完成价态转化，构建激发态原子。同时，遵循光辐射原理，形成特定波长的荧光，达到判断金属元素含量的目的。这种方法的突出优势是灵敏度超高，抗干扰能力强，但是，检出率不高，存在多元素同时分析的不足，其技术应用性相对薄弱。

3.3 试剂检测技术

试剂检测方法检测速度较快，其主要利用显色剂，促使其与重金属发生化学反应，构建有色分子，引发试剂颜色的变化。如果试剂颜色较深，代表金属含量越高。试剂检测的优势是设备简单轻便，成本投入不高，应用具有广泛性，具备了相对成熟与健全的操作体系[2]。

3.4 试纸检测法

对于试纸检测，主要是借助的是试纸表面具有的显色剂与重金属接触发生反应这一原理实现的。具体讲，将显色剂附着于试纸表层，在与重金属接触之后，观察其颜色变化。这种方法简易而便捷，重金属选择性较高，但是，在样品处理方面仍需提升，这也是制约其应用范围的重要因素。

3.5 电感耦合等离子体质谱法

这种检测技术能够实现多种重金属浓度的测定，同时，也能够对同位素信息展开研究，目的是确保重金属同位素追踪工作的有序开展。目前，这种方法的动态反应池技术备受关注，有利于其分析仪器使用周期的延长，灵活性得以优化。

3.6 酶联免疫吸附

酶联免疫吸附方法在食品重金属检测中应用较为普遍，其优势十分突出，集中体现为较高的准确度与较短的检测时间，同时，样品处理简单，支持更多数量样品的快速检测的需求，保证较高的准确率。

3.7 检测技术对比分析

对于以上六种检测方法，其拥有各自不同的检测环境，优势各异。具体讲，原子荧光光谱法更适合于生物医学与环境科学，主要得益于其较强的灵活性与测量的便捷性，但是，精准度不高是其短板；原子吸收光谱法更加适合食品安全领域，源于测量速度较快，综合技术成熟，但是，比较适合于单一原元素的检测，一旦进行整体检测，缺陷明显。电感耦合等离子法与医学领域更加匹配，能够实现对微量元素的准确测定，抗干扰性强，谱线简单，满足短时间测量多种元素的需求，但是成本较高。

4 食品重金属检测技术未来发展趋势

对于未来食品重金属检测技术的发展，需要从多角度进行发展。首先，重视检测仪器的研发，强化软硬件的全面提升。其次，做好样品处理工作，实现对样品消解与富集方式的完善。再次，将重金属检测技术的优化作为重点工作。也就说，要善于对多种检测技术的优势进行对比分析，掌握各自优势与不足，进行多种方法的综合使用，发挥最大化效力，提升检测的速度与准确性。