食品中重金属检测方法分析

2023-09-20李伟

食品安全导刊 2023年9期

李伟

（黔南州检验检测院，贵州黔南 558000）

做好食品中重金属检测工作，不仅有利于保障食品安全与广大消费者的生命健康，也有利于食品企业与行业的良性发展。因此在今后的实际工作中，需加强对食品重金属检测方法的研究，实现食品重金属检测技术的重大突破，获得更多的社会与经济效益。

1 食品中重金属检测的重要性

在食品生产、加工、包装等环节中，经常会受到污染，带来了很多食品安全问题。无论是食品添加剂还是重金属，都威胁着人们的身体健康。尤其是铅、铜、汞、砷等重金属，在人体中不断累积，会引发畸形、癌变等。因此，必须做好食品中重金属检测工作，保障广大消费者的生命健康。其重要性体现在以下两方面：①通过重金属检测，可杜绝含有重金属的食品流入市场，防止对人体造成危害，不仅保障了食品安全，也保障了广大消费者的生命安全[1]；②重金属检测有利于营造良好的市场环境，赢得广大消费者的信赖与认可，获得更多的社会效益。同时，可以有效拓宽市场，获得更多的经济利润，有利于食品企业以及食品行业的良性发展。

2 食品中重金属检测方法

2.1 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法具有稳定性强、适用范围广、操作便捷等优点，在汞、铜、砷等重金属检测中，有着广泛的应用。原子荧光分为共振荧光和非共振荧光。其中共振荧光是指荧光线的波长与激发线的波长相同；而非共振荧光是指荧光线的波长与激发线的波长不同，大多数情况下荧光线的波长较长[2]。在实际检测中，可以NaBH4作为还原剂，借助辐射源、原子化器、单色器、检测器和显示装置等仪器设备，使待测元素还原为氢化物，当被引入到石英原子化器中就会被原子化，受光源光能激发，会使基态原子的外层电子跃迁至较高能级，在去激化过程中辐射出特征的原子荧光，最终根据荧光强度的大小进行浓度的检测，从而完成重金属检测工作。

2.2 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法在食品重金属检测中有着广泛的应用，检测过程快，检测结果准确，操作较为便捷。该方法是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁至激发态而建立起来的。在实际检测中，需用到光源、原子化器、分光器和检测器，光源的功能是发射与待测元素相同的共振辐射，需保证光源的稳定性好、噪声低、辐射强度大，最佳的光源为空心阴极放电灯；原子化器的作用是提供能量使试剂快速干燥、蒸发、原子化，常见的原子化器包括火焰、石墨、氢化物和冷蒸汽4 种，有着不同的优缺点；分光器由入射和出射狭缝、反射镜和色散光件组成，能将需要的共振吸收线分离出来，阻止不必要的辐射进入到检测器中；检测器主要为共振线的检测，常用器材为光电倍增管[3]。

2.3 分光光度法

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸收度进行重金属元素的定性与定量分析，在食品重金属检测中，有着广泛的应用。该方法灵敏度高、检测结果精准、速度快、操作便捷。该方法可分为比色法、可见光及紫外光分光光度法、红外光谱法等，不同的检测方法适用范围不同，具体的操作方法也不同，需根据重金属的类型、形态等选择[4]。

2.4 试剂比色法

试剂比色法中，重金属与显色剂直接接触，从而发生化学反应，根据溶液颜色的变化，进行重金属含量的检测。该方法成本低、操作简单，应用广泛。在实际检测中，需根据不同的重金属，选择不同的检测试剂，进行定量分析，计算食品中的重金属含量。如汞、钾的检测，使用纳氏试剂，在波长410 ～425 nm检测出重金属含量；在镉的检测中，使用纤维滤纸作为反应载体，通过观察滤纸的颜色变化进行重金属含量的检测。

2.5 电化学分析法

电化学分析法是一种发展较早的检测分析技术，在重金属检测中有着广泛的应用。电化学分析法是根据被测元素在溶液中的电化学反应性质及变化确定重金属元素及含量。该方法具有操作便捷、易于自动化、灵敏度高等优点，可检测多种重金属元素，检测限值为10 ～12 g·L-1[5]。

2.6 阳极溶出伏安法

阳极溶出伏安法的原理为将还原电势施加于工作电极，当电极电势超过某种金属离子的析出电势时，溶液中的待检测金属离子就会还原为金属电镀于工作电极表面，随着电势施加时间的推移，还原出的电镀于电极表面的金属就会越多，整个过程也称为沉积或累积过程，当足够的金属电镀于工作电极表面时，向工作电极以恒定的速度增加电势，镀电极上的金属就会产生溶出或氧化现象。不同的金属会有特定的氧化或溶出反应电压，只需进行测量分析，就可以检测出金属浓度与种类，完成食品重金属检测工作，如食品中的汞、铜、银等，都可以精准检测出来。该方法灵敏、精准、速度快、成本低。

2.7 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是通过电感耦合等离子体质谱仪、微波消解仪、压力消解罐等仪器设备，借助硝酸、氦气等试剂检测食品中的重金属元素与含量。在铅、镉、汞、铝等重金属检测中，有着高效、广泛的应用。在具体应用中，需先进行试样制备，谷类、豆类食品，需将可食部分粉碎均匀；水果蔬菜，需先进行清洗再匀浆均匀；饮料等液态样品，需将其摇匀后检测。之后进行试样消解，可采用微波消解法，也可采用压力消解法。最后利用仪器设备进行检测分析，并进行金属含量的计算。

2.8 电感耦合等离子体光谱法

该技术是指通过电感耦合等离子光谱仪、微波消解仪、压力消解仪、恒温干燥箱等仪器设备，借助硝酸、高氯酸等试剂，实现食品中的重金属检测。其样品制备与消解方法基本与电感耦合等离子体质谱法相同，该技术还可以采用干式与湿式两种，进行待测物质的检测。

3 食品中重金属检测中存在的问题与解决措施

3.1 问题

现阶段，我国食品中重金属检测还存在一些问题，不利于保障食品质量与安全，主要表现在以下3方面。①食品中的重金属不仅包括有害重金属，还包括有益重金属。如锗元素，不仅能提高人体免疫力，而且有利于癌症与心血管疾病的治疗。因此，今后需加强对有益金属的检测。②部分重金属元素虽然会对人体造成危害，但也有利于各种疾病的治疗。因此在重金属检测中需做到具体问题具体分析。在实际检测中，却未从重金属元素的多个角度出发进行分析，过于注重其有毒有害性，忽视了其他功效。例如，三价砷是一种有毒有害的金属元素，但一定量的三氧化二砷有利于慢性白血病、恶性淋巴瘤等疾病的治疗。因此需加大研究与分析，使食品中重金属的价值与功效充分发挥出来。③食品检测工作包括添加剂、重金属、污染物、有机物等检测，不能将目标与重心放在重金属上。现阶段的食品检测工作中，存在重视重金属检测，而忽视其他物质的测定的问题，无法保障食品质量与安全。

3.2 措施

3.2.1 加强源头控制

随着科学技术的发展，环境污染问题也在不断加剧。从城市到农村、从陆地到海洋、从土壤到水源等，都受到了不同程度的污染，导致食品污染较为严重。如胡乱堆放垃圾、工业制造、汽车尾气和农药使用等，导致食品中的重金属等有毒有害物质严重超标。为保障食品重金属检测工作的有序、高效开展，就需加强食品源头的控制工作，减少土壤、水源、大气等生态环境的重金属含量。如采用生物、化学、物理等多种方法，展开生态环境的治理与保护，做好生态环境中污染的清除工作；也可通过改变重金属在土壤中的存在形态，保障农作物的健康生长。

3.2.2 加快技术创新

虽然食品重金属的检测方法多元丰富，但需做好样品处理、仪器维护、试剂选择等。部分检测方法的检测时间长，无法实现实时、随时测定，必须在实验室中进行。因此在今后的发展中，要加快技术的创新与优化，研究出更多成本低、灵敏度高、适用范围广的检测技术。如通过建立专门的重金属检测研究机构，由政府部门、食品行业、高校和科研机构等参与，共同进行新型、先进检测技术的研发；也可以借鉴国外优秀的技术与经验，结合我国的实际情况，做出创新与调整。

3.2.3 注重宣传引导

宣传引导是为了引起更多部门和消费者的重视，做好食品安全监管工作，要求食品质量与安全必须符合相关标准。国家政府相关部门要出台相应的法律文件，加强食品行业与市场的监管，支持检测技术的创新，并基于时代发展，进行不断的完善与优化，引起各部门和消费者的重视，主动协调、参与到食品质量与安全监管中，重视食品重金属检测工作。在政策支持的同时，还要加大资金的扶持力度，为食品监管、技术创新等提供更多的资金保障。如设立财政专项资金，用于食品重金属、添加剂、污染物等检测以及食品监管的宣传与引导。此外，还要鼓励其他部门、机构、单位等，给予更多资金支持，共同参与到食品质量与安全的监管中。

3.2.4 完善监管体系

通过建立食品重金属风险评估体系，对重金属危害、剂量、风险等进行管控。如部分有益金属元素，可通过剂量、形态的控制，添加到食品中，保障人们的身体健康。在风险评估中，可在源头控制、生产加工到运输、销售等各个环节，都进行重金属风险的监测与识别，杜绝不合格的食品流入市场。建立反馈交流体系，加强政府部门、食品企业、检测机构和消费者的互动交流，及时针对食品质量与安全问题、重金属检测问题等进行反馈互动，完善与优化食品重金属检测工作。