原子吸收分光光谱分析在粮油食品检测污染物中的运用

◎ 高家文

（南充市食品药品检验所，四川 南充 637000）

随着食品工业的发展，食品安全、环境安全问题逐渐得到人们的关注。在2021年7月底，我国市场监管总局先后对外公布了多个批次的食品抽检不合格通报信息，其中包括茶叶、水产制品、食用农产品等食品。经统计检验发现，出现问题的原因主要在于农药残留、食品添加剂超标等。鉴于此，采用合理、有效的方法对粮油食品的污染物进行检测对保障食品安全显得至关重要。本文结合自身经验，就原子吸收分光光谱法在粮油食品检测领域的实践应用进行简要阐述。

1 原子吸收分光光谱法的概述

1.1 原子吸收分光光谱法基本原理

原子吸收分光光谱法是根据物质在蒸气状态下的基态原子外层电子对光源发出的该原子的特征性窄频辐射的吸收强度对被测元素进行分析（定量）的一种方法。其原理是当光源经过样品蒸气时，由光源所发射的光被接收元件吸收，入射光被减弱、吸收的程度和样品的待测元素含量呈现正相关，能一次检测出样品的元素含量。相较于传统的化学检测法，该方法的优势是选择性强、精确度高、灵敏度高等，因此常被用于粮油食品重金属的检测中。

1.2 原子吸收分光光谱法的类型

（1）火焰光谱法。在原子吸收分光光谱法中，火焰光谱法比较常用。实际检测中，火焰光谱法操作简便、结果稳定性好、检测结果灵敏度较高。在食品重金属检测领域，火焰光谱法应用广泛，但温度会影响检测结果，基于波尔兹曼分布规律分析，若火焰温度高，会减少基态原子数量，增加激发态原子数量，无法精准检测原子吸收的结果，只有确保检测温度处于最佳状态，才能保证检测结果的精准性[1]。

（2）氢化物光谱法。早在20世纪60年代末，国外就有学者提出了氢化物光谱法。具体工作中，可使用该方法对待测样品进行处理，使其始终保持原子状态，形成特定的氢化物，在检测基础上绘制图像，能很好地检测待测样品的重金属元素。氢化物光谱法应用过程中应建立反应环境，如加入还原剂能保证化学反应有序进行。此外，氢化物光谱法的应用，还能分离出待测样品的重金属元素，减少各元素之间的影响，从而获得更为精准的检测结果。

（3）石墨炉原子吸收光谱法。在食品重金属的检测中，石墨炉原子吸收光谱法应用最广。其利用石墨材料制成管、杯等形状的原子化器，用电流加热原子化进行原子吸收分析，精准检测待测样品的重金属元素。在粮油食品污染物检测中，可使用该方法对浓度低的重金属元素进行检测。应注意，虽然该方法适用于微量重金属元素的检测，但仍然存在一些问题，如检测流程复杂、花费时间多；检测范围不宽泛，一般只能检测特定元素；相较于火焰光谱法，石墨炉原子吸收光谱法的检测费用高。

（4）冷原子吸收光谱法。食品重金属检测过程中，冷原子吸收光谱法是重要的方法，但是使用局限性大，只用来检测金属汞。检测原理为在待检测样品中添加反应试剂，借助反应试剂的还原作用对汞离子进行处理，使化合态汞转为原子态汞，然后向检测设备导入气态汞、空气流，在波长253.7 nm处借助该方法检测汞元素含量。在特定条件下使用该方法对重金属元素进行检测时，存在很多的影响因素，无法保证结果的精准度。鉴于此，检测人员需要结合具体情况选择检测方法，并和其他方法相配合，以获得精准的检测结果，切实保障食品安全。

2 原子吸收分光光谱法在粮油食品检测污染物中的具体应用

2.1 检测粮油食品药物和农药残留

在食品种植过程中，种植者为了提升食品品质或解决食品病害，通常会在种植期间使用化肥、农药，符合国家标准的化肥、农药不存在有害人体健康的元素，如果种植者为了自身利益，使用不符合标准的化肥与农药，就会使食品出现化肥、农药残留的问题，给消费者的身体健康带来一定影响。大批实验室检查显示，蔬菜、粮油食品、米类的农药残留量比较高，其中农药中汞的危害最大，因此加强对汞含量的检测非常重要。曾有学者使用原子吸收分光光谱法对残留于黄瓜表面的汞含量进行检测，检测结果中汞含量为0～100.0 ng·mL-1，相关系数0.998，对应检出限0.003 1 ng·mL-1。结果证实，在农药残留物检测过程中，原子吸收分光光谱法效果突出，精确度高[2]。

2.2 检测粮油食品的金属元素

为保证粮油食品的安全性，降低金属元素对人体的危害，应加强对粮油食品金属元素的检测。粮食作物生长发育期间，受吸收、光合作用影响，金属元素吸收量大。常见重金属包括铜、铅等，若人体吸收过量重金属元素，或食用重金属超标的粮油食品，重金属会残留在人体内，危害身体健康，甚至还会诱发严重疾病。因此，金属元素检测一直是粮油食品检测中的重点，而原子吸收分光光谱法是检测粮油食品金属元素的有效举措。同时，应科学运用离子发射光谱法、电化学法，以此来保证检测结果和质量。在检测食品中的Cu、Pb含量时，先用微波分解处理食品样本，基于原子吸收分光光谱法的原则判断样本中的Cu、Pb含量，检测结果出来后，和国家规定的金属元素含量范围相比较，判断样品的金属元素是否在合格范围内。实践证实，样品预处理时采用微波处理法，既能获得理想的处理结果，又能节约检测时间和成本。

在人们的生活中，肉制品必不可少。肉制品的主要金属元素为铜、钙、铁和锌，应在出售前对肉制品中的金属元素含量进行检测，并做好标记，使人们根据自身需求合理采购产品。例如，猪肉有野生、家养，样品采集过程中，使用原子吸收分光光谱法检测，结果显示家养猪肉的金属元素含量高于野生猪。分析比较检测结果，方便相关人员深入研究猪肉价值，切实保障猪肉的安全性[3]。

2.3 检测酒水饮品的重金属元素

为保证饮品口感，创造更多的效益，生产厂商通常会在饮品中加入添加剂。实际生产中，添加剂使用不当会导致重金属超标，威胁人们的身体健康。目前，国家针对酒水饮品的重金属含量制定了明确标准，原子吸收分光光谱法的应用能很好地检测出酒水饮品的重金属含量。例如在对白酒中铅含量进行检测时，通常使用石墨炉原子吸收光谱法，利用石墨管加热待检测物质原子，改变原子形态，满足处理要求，后使用光谱照射，检测光谱发射和吸收情况，从而获得白酒中的铅含量。此外，还要对铅含量系数进行对比检测和规定，防止不合格产品进入市场。

2.4 检测粮油食品添加剂

采用原子吸收分光光谱法检测添加剂能保证检测结果的准确性。一般来讲，为提升食品的口感，会在其中添加食品级磷酸，优化食品原本的组织结构，同时也可作为食品酸味剂、矿物营养增强剂。检测发现，在生产食品级磷酸时，其原料工业级磷酸内含亚砷酸和砷酸，一旦生产加工过程中除杂不彻底，就可能出现总砷超标的问题，严重危害消费者的身体健康。对此，侯鹏飞等[4]针对食品中的磷酸砷含量进行检测，借助原子吸收分光光谱法展开实验，结果显示使用该方法测定食品中的磷砷酸含量时，误差精准度为4.9%，平行误差为10.0%，符合对食品添加剂检测精度的要求。

2.5 检测粮油食品的微量元素

通过原子吸收分光光谱法对粮油食品锌含量进行检测，结果发现海产品、谷物食品中的锌元素含量最高，其次为蛋类、禽类食品，最后是果蔬类食品。在食品微量元素检测过程中，需要使用精度高的仪器设备，否则很难达到预期效果。一般来讲，常用方法为火焰原子吸收光谱法，其除能检测锌元素外，还能检测铜、铁等元素。但是，此方法有局限性，不能比较各类食品中的微量元素含量，尽管检测结果准确，但实用性差。在食品外围检测中，如水果果皮，使用原子吸收光谱仪检测，不仅能精准测出外围的微量元素，更能横向比较检测结果，其结果既能用于粮油食品安全检测，又能用于果蔬类、农作物品种的开发。

3 原子吸收分光光谱法在粮油食品的质保措施

（1）建立质量体系。在实验室检测过程中，应建立完善的质量管理体系，编制相关文件和标准，使实验室所有人员参与到质量体系的运作中，包括人员培训、内部审核等。此外，应注意规范工作流程，提高检测效果和管理水平。

（2）保证样品提取、制备的标准化。在食品安全检验中，样品的提取、制备是一个关键环节，既要求样品有代表性，又要求测试报告符合相应要求。只有这样才能保证检测结果的真实性，减少实验误差，确保每个检测环节顺利进行。鉴于此，在样品抽取之前，工作人员应结合需求制定抽样方案，明确抽样地点、时间、方法和数量等，尽可能地保障样品检测程序的完整性、科学性[5]。

（3）定期检验和校准设备。粮油食品检测设备的状态、性能决定了检测结果是否精准、可靠。实验室应尽量尝试精密性的高端设备，以满足要求越来越高的检测需求。设备使用期间，安排专人看管，做好防尘、防潮、防晒处理，定期进行检修，及时发现并解决故障问题。此外，组织检验人员参加培训，学习新知识，了解新技术，如化学检测、食品感官检测等，在条件允许的情况下，培训统计知识、数据分析等技能，将检测误差降至最低。

4 结语

综上所述，食品检测技术发展快速，原子吸收分光光谱法实用性强、灵敏度高，是粮油食品污染物检测中的常用方法。实际工作中，该方法的应用易受很多因素影响，借助改进剂、消解剂能有效消除这些因素的影响。因此，在日后的检测工作中，相关部门和人员应改进并完善检测方法，和其他方法联合使用，进而保障检测结果的真实性，为人们提供健康、安全的食品。