探究食品中金属元素的检测方法

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。各种重金属在进入整个人体后较难分解排除，有毒物质在一定时间积累后才会有可能排除。同时食物当中的重金属污染会对整个人的肝肾器官以及整个神经系统会带来较大的危害。

1 食品中常见的重金属

1.1 汞

汞俗称为水银，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 镉

镉是在整个食品生产加工过程中重金属存在一定污染的关键元素。镉污染主要来源于在整个食品生产加工进程中产生的三废，其中的废水中常常会有一定的镉。此外，镉的来源是食品容器。如果食品容器的材料是含镉合金或釉料，食物会造成镉污染。镉的危害主要是破坏人体的肾脏、骨骼和一定的消化系统。镉同时还具有一定的致癌作用，同时会存在突变作用[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内，长期停留，就会导致逐渐替代人体中的钙，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。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，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10-12～1014 g，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。

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[2]。

浊点萃取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，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。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]。

2.5 ICP-MS技术

（1）原理分析。ICP-MS是一种将ICP技术和质谱结合在一起的分析仪器。ICP利用在电感线圈上施加的强大功率的高频射频信号在线圈内部形成高温等离子体，并通过气体的推动，保证了等离子体的平衡和持续电离。高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成了一价正离子。质谱通过选择不同的质核比的离子通过来检测离子的强度，进而分析计算出金属元素的强度。

（2）具体应用。元素测量可采用ICP和ICP-MS技术ICP测量的是光学光谱（165～800 nm），测原子吸收的话，ICP就可以达到要求。ICP-MS测量的是离子质谱，提供在3～250 amu范围内每一个原子质量单位（amu）的信息，ICP-MS除了元素含量测定外，还可测量同位素。

（3）技术优势。与传统的重金属分析检测手段相比， ICPMS技术元素检出限最低、分析速度快、能够同时进行多种金属元素的定性与定量， 同时提供精确的金属同位素信息等。

3 结语

综上所述，随着人们生活质量的提高，人们对于生活品质也有了非常高的要求。食物作为维持人体机能正常运转的重要能量来源，其食用的安全性，也将直接影响人体的健康状态。重金属污染作为非常严重的问题，会给人体造成非常严重的损害，优化食品检测检验方法，构建食品检测检验体系，对于提升食品的食用安全性有着积极意义。