食品中重金属常见种类和检验样品处理以及检验分析

＊王晓娟 王惠玉

（宁夏建投设计研究总院 宁夏 750001）

在食品生产的整个过程当中，不论是原材料还是后续的加工，都有可能受到外来物质污染，甚至在运输过程中，也有可能被重金属污染。若不能通过有效手段控制，则很容易导致食用者的健康受到威胁。但从目前的行业发展情况来分析，食品中含量最高也最常见的重金属就是文中提到的五种，这些重金属的共同特点就是在人体中有明显的积蓄性。即会产生慢性中毒的情况，通常在发现中毒时为时已晚，会直接危害人们生命。

1.食品中常见重金属

(1)汞

汞是一种在生活中随处可见的重金属，例如常见的水银温度计等，这种重金属通常是以业态存在且很容易挥发，对人体的伤害很强，若细分能够被划分为有机汞、无机汞，以及水银汞三种。汞对人体的危害十分全面，主要集中在骨骼和五脏，且一旦汞对人体造成损伤是不可逆转的，不仅会导致身体不协调还会产生精神恍惚的症状，若情况严重患者还会休克，显然汞对人体的威胁十分严重。最容易含有汞的食品就是蔬菜，我国作为农业大国，蔬菜中的汞必然要引起重视，针对这种重金属，目前常用的检测方式就是原子荧光法。

(2)铅

根据近几年我国的食品安全报告和与医院相关的数据研究可以发现，铅在食品中残留造成的中毒事件不在少数，属于食品当中的重超标金属物质。铅作为工业生产过程中至关重要的核心材料，与人们的日常生活息息相关[2]，通常这种物质的存在形态是化合物，例如陶瓷碗和图书当中都含有这种重金属。但需要注意的是铅进入人体主要是通过饮食和水[3]，最终被人体吸收，近几年铅重金属中毒的时间集中在儿童群体当中，不仅数量比较多，重金属中毒对儿童来讲危害性也更强，需要引起食品安全检测行业的重视。

(3)镉

与上述两种重金属相比，镉在人们心目当中的熟知程度实际上不高，这种重金属进入大众视野是在镉大米事件曝光之后。经过检测农作物、海产品和动物可以发现，镉实际上在很多食品和产品当中都存在。镉造成的重金属中毒与铅相似，也能分为急性与慢性两种。在食品当中的镉更常见的存在方式就是镉化物，若人体长期接触这种物质，必然产生慢性中毒的症状，一方面会对肾脏造成损伤，另一方面也会影响骨骼和内脏的健康，且若始终没有引起重视，还会诱发癌症，最终对人们的生命安全造成威胁。近几年我国对食品当中镉的控制力度越来越强，但需要注意的是，在临床症状上，镉中毒与急性肠胃炎的表现十分相似，仅凭借初步诊断的结果实际上是很难区分两者的，因此镉中毒的患者更容易延误最佳治疗和抢救时间，最终产生的损害也是不可逆转的。针对此种重金属，食品安全检验部门常见的方式就是使用石墨炉原子吸收光谱的方式获得具体含量。

2.食品重金属主要来源

在当下的农产品生产过程中，为提高粮食产量，农药和化肥都是必不可少的，化肥中的氮磷钾就是产生镉污染的主要原因之一。不仅如此，部分农药为获得去除杂草的效果，会选择添加汞元素，这种元素在去除杂草的同时，还会在农作物当中形成汞残留。不仅如此，随着大量使用农药，汞还会沉淀到土壤当中，最终造成土壤重金属污染，后续治理十分困难。

同时自然界当中的部分重金属是在自然温度下，以气溶胶的形式产生的，会通过降水和自然沉降的方式进入到土壤当中形成残留。农作物生长过程吸收土壤养分，同时也会吸收重金属。不仅土壤当中存在重金属，大气中重金属的含量也比较高，通过光合作用，农作物就会吸收大气中的重金属并在生长过程中积累，一旦人们食用了重金属超标的食物，重金属就会继续在人体当中积累，逐渐损害人体健康。

需要注意的就是，在食品当中，重金属的来源不仅是自然界，其加工过程中的设备和管道等位置也会产生微量重金属元素，若不提高重视程度就会随着生产过程进入到食品当中最终被人体吸收。各类食品当中重金属限量细节如表1所示。

表1 各类食品中重金属限量

3.食品中重金属常见检验方式

(1)原子吸收光谱法

这种检验方式实际上是我国最常见和普遍的食品重金属检验方式，在食品安全行业中也受到了技术人员的广泛欢迎。在原子吸收光谱法的原理当中[4]，受到检测的食物样品重金属会呈现气态，基态原子和几种特定的重金属原子之间能够产生共振辐射吸收的作用[5]，且实验效果比较明显，因此这种方式能够将食品当中的重金属含量检测出来。不仅如此，原子吸收光谱法检验食品重金属含量，工作效率高，应用方式灵活准确，因此属于视频行业重金属检测工作落实的关键形式，整体应用都十分广泛。

(2)分光光度法

在食品重金属检测工作落实的过程中，分光光度法比较常见，且应用范围较广，与原子吸收光谱法相比较来讲，这样的方式操作比较简单，需要投入的成本也不高，在整个食品安全检测行业当中受欢迎程度可见一斑。但需要注意的是，这种检验方式的缺陷也比较明显，即若想更加准确地判断食品当中重金属的实际含量，需要与人工配合才能掌握显色剂，以及准确的测量重金属吸光度，简而言之就是对技术人员自身能力的要求较高。

(3)试剂比色检测法

这种检验方式在食品重金属检测工作中素有效率高和便捷的优势，应用空间也比较广泛。这种技术的工作方式就是将重金属与显色剂接触，在产生化学反应之后对样品颜色进行判断，最终掌握食品当中重金属的成分。

(4)原子荧光光谱法

原子荧光光谱法的工作原理就是使用化学蒸汽分离食品与重金属，属于食品安全检测当中比较关键的技术之一。与其他几种技术相比较来讲，这种技术的操作更加便捷，在大部分食品重金属检测当中都比较适用。但化学蒸汽分离的方式本身并不适合挥发较低的重金属检测，若是对此类重金属进行检测则需要和试剂比色检测的方式结合起来才能得到准确的检验结果。

(5)电杆耦合等离子体质谱

这种技术在食品重金属检验工作当中，对于重金属含量较低的食品也适用，线性范围十分宽泛，基本不会受到外界的干扰。若与原子荧光光谱法相比，这种技术的优势更明显。这种技术所用的仪器设备和技术始终在不断地更新换代过程中，随着科学技术的发展，检测结果的准确性也必然会逐渐提升。

(6)电化学分析法

电化学分析法主要是通过对电势电解方法的把控，在伏案分析的固体微电极以及汞上富集的金属元素，在伏安技术的辅助下融入到金属元素溶液当中，最终技术人员只需要观察伏安曲线就能够检测出相应的重金属含量。这种检测方式的优势就在于方便快捷，同时设备的操作也比较简单，能够广泛地在食品安全检测工作当中投入使用。

(7)X射线荧光光谱法

这种技术的检验原理就是食品中重金属成分与含量不同的X射线之间吸收变化曲线差异较大，利用这一特点检测。这种技术准确率很高，不需要对食品样品进行过多的前处理工作。

4.检验样品处理

(1)干法灰化处理

这种检验样品处理方式的工作原理就是通过提升样品温度的方式，促使其中的有机物挥发，这种技术能够一次性处理大量的食品样品[6]，操作方式比较简便，但需要的温度较高，要将样品加热至＞500℃的程度，这很有可能导致样品当中的不稳物质受到高温影响蒸发损耗，导致最终的重金属检验结果准确度降低。如：某实验室技术人员检验酱油当中的铅含量，这种方式加标回收率能够达到40%，由于回收率比较低，因此技术人员需要注意做好每批样品的回收试验。且这种技术需要的时间通常＞1h，灰化时间则在5-6h之间，若想防止滞留情况产生，也可以在样品当中田间硫酸铵，这样就能够提升氧化能力。

(2)微波消解法

这种方式在实际应用的过程中取样量并不大，若是固体样本，则取样量会＜1g，液体则是在2ml以下。在消解之前还要注意做好预处理工作，这样消解之后落实的酸和氮氧化物去除工作落实也更加便捷。由于酸和氮氧化物会对设备产生腐蚀，因此在使用这种方式处理样品之后要做好微波保护工作，保障工作过程安全性。

(3)湿法消化处理

这种样品处理方式就是在过氧化性强酸加热之后，会对有机物破坏，从而释放其中的无机成分[7]，这样更方便后续的食品成分鉴定工作落实。需要注意的就是这种方式当中投入使用的实际纯度比较高，成本控制便捷，技术人员只需要做好温度控制工作即可。但氧化反应本身需要的处理时间很长，每次处理的样品也不多，若使用的是高氯酸和硝酸落实工作，还容易对设备造成腐蚀。因此整个处理工作的落实都需要技术人员做好排酸处理工作，在最终的消解过程技术人员注意结合液体颜色变化情况对酸量进行控制即可，这也能避免碳化反应造成样品中重金属成分损耗。

5.实例分析

(1)样品处理

某实验室检验酱油中的砷含量，使用硝酸高氯酸混合溶液与硫酸共同作用，保障了加标回收率＞95%。整体氧化反应投入了1h的时间，消化的样品＜10个。在这种实验当中，HNO3、H2SO4等都是常见的氧化剂，其中的HNO3属于应用十分广泛的预氧化剂，能够将食品样品当中的有机质破坏，H2SO4则是会产生碳化反应，脱水能力比较强。但需要注意的是单一酸分解能力实际上是有限的，因此若样品基体当中的无机物比较多，则技术人员会选择混合酸负责分解工作。该实验室技术人员选择的混合体系就比较常见是HNO3和HCIO4比例控制在7:1，除了这种方式之外，若食品样品当中的无机物比较多，也可以使用含有HC1的混合酸落实工作，也是一种效果优质的消解体系。

(2)检验分析

以食品当中的铬元素检验工作为例，某实验室技术人员选择的工作方式是使用原子吸收的方式检测食品当中的铬含量。使用的设备就是石墨炉原子吸收分光光度计、微波消解仪等，方式选择的是原子分光光度计法，具体流程就是配制标准溶液→样品前处理→制备标准溶液。工作人员先称取粉碎的样品，并将处理好的样品放置在了聚四氟乙烯罐当中，在其中加入硝酸之后使用恒温加热器在实验温度的条件下处理，赶酸结束之后冷却到室温，最终将消化液过滤到容量瓶，洗净之后混匀待用。

6.结束语

综上所述，食品重金属检验工作落实的到位与否，会对消费者的身体健康产生明显影响。技术人员在实际检测过程中有必要分析不同重金属材料样本与检测方式之间的对应关系，原则就是提高检测结果的准确程度。就目前常见的食品重金属问题分析需要行业内技术人员更加深入的研究细节，从消费者的角度出发思考，最终满足其实际要求。当今科学技术比较发达，可供选择的检验方式多种多样，技术人员可以结合实际情况分析，最终选出更加理想的检验方式。