食品中重金属检测的前处理方法的探究

宋祺

湖南山水检测有限公司 湖南长沙 410600

在经济高速发展的背景下，我国工业化发展水平逐渐提高，造成了大量的重金属污染。重金属物质通常借助食物、空气及饮水等途径进入人体，对人健康造成了一定的威胁，基于此，需要强化对食品中重金属元素的控制，在最大程度上避免重金属物质进入人体。

1 食品中重金属的危害

在食品的生产过程中，不科学的生产技术和不合理的生产环境都会提高食品中重金属的含量，而食品重金属含量超标包括人为和食品原料本身含有大量重金属两种情况。在食品生产过程中，食品生产原料出现重金属污染的重要原因是原料产地受到严重的重金属污染，这也是食品原材料重金属含量超标的直接原因。因此，相关食品重金属检测人员进行重金属检测时，要充分考虑到人为因素和自然因素。如果检测工作不到位，导致食品重金属含量超标并流入市场，当人们购买并食用含有大量重金属的食品后，会对身体造成严重的损害。例如，当人体对重金属的累积达到一定量时，呼吸系统、消化系统以及神经系统都会受到严重的影响和损坏；如果人体重金属含量过多，严重时可能造成重金属中毒，此时将面临生命危险[1]。

2 食品中重金属检测技术的应用

2.1 微波消解法

对豆类等粮食样品去除杂物后，均匀粉碎，然后装入干净的容器，作为产品试样。同时密封，并做好标记，于室温条件下保存。对鱼类、蔬菜、肉类、蛋类及水果等水分较高的鲜样，取可食用部分，制成匀浆，装入干净的容器内，作为产品试样，同时密封，并做好标明标记，在冰箱冷藏室条件下保存。对饮料、酒、醋、酱油、食用植物油和液态乳等液体样品，将样品摇匀即可。微波消解法是近年来比较热门的样品处理技术，即称取固体试样或移取液体试样置于聚四氟乙烯材料的消解罐中，加入5mL酸，盖好并旋紧内盖外盖，再将消解罐置于消解仪内，根据不同种类的试样设置微波消解条件。样品在微波电场下，分子间高速的碰撞和摩擦释放出热量，使消解体系温度上升，发生化学反应并放出大量的热，并释放出大量气体，使容器内压强增加，物质的活性和氧化能力也随之提高。微波消解食品最常使用的是硝酸，硝酸是一种强氧化性酸，广泛应用于各类食物样中痕量元素的消解。食物中的主要成分为有机物质，在消解过程中会产生大量的还原产物NO2及CO2，当消解开始后，容器内部压强的增加促使食品样的消解速度加快[2]。

2.2 光谱检测法

光谱检测法是研究其对某一波长的光的强度、各向异性等光学性质影响，进而测定待测物含量的一种检测方法。针对食品中的重金属物质实施检测，通常使用原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪等检测仪器。前者主要用于食品中金属铅、铬、镉离子的检测，而后者主要用于汞、砷离子的检测。尽管该技术的灵敏度较高，并且具有极高的选择性；但是需要经过繁杂的样品预处理流程，需要由专业水平较高的技术人员实施检测，仪器的价格比较昂贵，并且需要定期维护，如需要定期更换设备中的阴离子灯及石墨炉管等配件，因此，此类仪器并不适用于现场实时检测。

2.3 湿法消解法

湿法消解法是一种较为常见的食品重金属样品前处理方法，主要在食品样中加入适量的强氧化性酸，然后利用加热破坏有机物结构，使食品中的无机成分得到释放，形成无机化合物，为后续的鉴定和分析工作奠定基础。湿消化法是一种应用广泛的食品样前处理方法，具有较强的优势，基本可应用于大部分食品的检测。同时要注意酸浓度不宜太高，尤其是应谨慎使用高氯酸、硫酸等，因为高浓度的酸会加剧基质分解，形成基体干扰。与常规样品预处理技术相比，湿法消解法加热温度不超过100℃，以有效减少铅、砷、汞3种金属元素的损失。湿法消解法对于重金属的提取率因金属性质以及方法的不同而存在差异，但在提取过程中对于试验设备的要求不高，因此湿法消解法存在操作简便、干扰少、快速准确的优点，在样品预处理中得到广泛应用[3]。

2.4 电化学分析

电化学分析法是根据电极表面的电化学信号变化展开浓度测定的一种分析方法。电化学传感器通常价格低廉，操作简便，设备易携，同时反应速度较快，因此可以用于现场实时监测。然而电化学分析法的重现性较差，为了应对这一问题，研究人员致力于研发具有不同特点的纳米材料用于电极修饰，以确保可以检测单一或多种重金属，提高检测结果准确性。传统的电化学工作站通常需要专业化的打磨电极，难以展开高效检测，在此背景下，人们研发出了借助丝网印刷电极进行操作的微流控电化学传感器，将与USB接口相连接的丝网印刷电极和微流控技术结合，以制作相应的传感器设备，并连接平板电脑，以实现对水质中重金属含量的实时监测。由于不需要打磨电极，可以即用即抛，实现了批量化生产，生产成本较低。

2.5 检测铬元素

铬元素主要以六价铬和三价铬的状态存在于食品之中，三价铬对人体有益，因此进行重金属检测和处理的时候，不用考虑三价铬的影响，而当人体摄入六价铬后，会造成皮肤黏膜破损。因此，在食品生产中，质检人员要采取相关技术措施，对食品的重金属含量进行检查和处理，降低食品中铬元素等重金属元素的含量，确保食品的质量符合国家标准要求。在食品加工企业，质检人员可以使用原子吸收光谱技术对铬元素进行检测。

3 结语

综上所述，为了避免农药残留量过高的食品流入市场，提前展开对食品中农药残留的检测是必然选择。在当前的食品农药残留物检测中，常用的方法包括色谱分析测定技术、毛细管电泳技术、电化学技术、酶抑制技术、免疫分析技术。同时，随着技术水平的提升，农药多残留检测技术、样品前处理技术逐步形成且得到了优化发展，丰富了食品农药残留检测方法。