海北地区乳制品中重金属含量的检测和分析

白尼玛,李廷军,赵国君,刘家慧

(海北州农牧产品质量安全检验检测中心,青海 海北 810200)

随着我国国民经济发展及人民生活水平的大幅提高,公众对健康的重视程度逐渐上升,食品安全问题成为全社会关注的焦点[1]。乳制品是人类重要的食品之一,乳制品中的蛋白质和矿物质对促进人类生长发育和维持生命至关重要[2]。近年来,由于经济增长和城市化的快速发展,中国、印度、东南亚等新兴市场对乳制品的需求量显著增长[3]。牛奶作为最常见的乳制品之一,含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、微生物和矿物质,是钙和镁的良好来源,被儿童和成人广泛食用[4-5]。据统计,全球牛奶消费量从2017年到2021年呈逐年递增态势,2021年全球牛奶消费量达1.91×108t,同比增长1.64%,预计到2022年全球牛奶消费量将达1.93×108t[6-7]。

但由于工业、农业和城市排放的增加造成的环境污染日益严重,越来越多的农产品质量安全问题引起了大众关注[8]。其中,重金属污染问题尤为严重,表现为修复难、危害农作物正常生长发育,降低农产品经济效益、通过食物链传递和富集,危害人体健康[9-10]。汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)等重金属具有较强的毒性,其中铅和镉是环境污染中含量最多的两种重金属。由于这类重金属容易通过食物链转移,在人体的各个部位累积,即使在低浓度下,也会引起人体代谢紊乱、免疫防御功能下降等健康问题,甚至导致心力衰竭、癌症等严重后果[11-12]。

海北州畜牧业发达,乳制品供应省内外。为保障人民食用的乳制品质量安全,为了更好地了解海北州乳制品重金属污染情况,本研究对海北州区域内乳制品中的重金属含量进行了检测,为乳制品质量安全监管提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

在海北州区域内的各生产主体及散户中随机抽取样品40份,抽取后的样品立即冷冻保存并于4 h内送至实验室进行检测。

1.2 试验方法

1.2.1 样品前处理

称取固体试样0.300±0.050 g(精确至0.001 g) 或液体试样1.0 mL至消解仪内管中,加入6 mL硝酸浸泡过夜。放入130 ℃的赶酸仪中预热30 min,冷却后放入微波消解仪中,消解完成后放入160 ℃赶酸仪中40 min,冷却后转移至25 mL的容量瓶中用水定容。混匀备用同时做空白试验。

1.2.2 样品测定

本研究采用原子吸收分光光度计和原子荧光分光光度计对40份牛奶、乳制品样品进行检测。分别将铅、铬、汞、砷标准贮备液逐级稀释成0 ng/mL、5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、40 ng/mL、80 ng/mL的系列标准溶液,将空白样品和样品一起进行仪器检测,记录检测结果。

食品中铅的测定参考[13],食品中总砷及无机砷的测定参考[14], 食品中总汞及有机汞的测定参考[15],食品中镉的测定参考[16]。

1.2.3 计算公式

检验结果按如下公式进行计算:

式中:X样:样品的最终结果;X测:样品上机结果;B:空白值;V:定容体积;F:稀释倍数;M:样品质量。

1.2.4 评价方法

按照国标GB 2762-2022进行重金属污染物评价[17]。

2 结果与分析

2.1 不同重金属检测线性关系分析

为保证检验结果的准确性,采用重复测定10次空白,以3倍信噪比的相对标准偏差计算方法检出限,经计算,方法检出限均满足国标要求。同时以标准溶液浓度为X轴,标准溶液在仪器的响应值为Y轴绘制标准曲线,由表1可知,4种元素的标准曲线均具有良好的线性关系,其相关系数均大于0.999。

表1 各元素线性关系结果

表2 铅的检出结果

表3 汞的检出结果

2.2 重金属铅的检测结果分析

40份检测样品中铅的检出率为5%,其中,酥油和曲拉两种乳制品中均有铅检出,酥油中铅的含量最高,达到0.032 mg/kg,铅含量较低的为曲拉,为0.022 mg/kg,而国家限量标准为0.5 mg/kg,因此所检食品铅含量均符合国家限量标准,超标率为0%。

2.3 重金属镉的检测结果分析

40份检测样品中镉的检出率为0%,抽检的乳制品中并未出现被重金属镉污染的情况。虽然国家对乳制品中的镉并未制定相关标准限量,抽样中未检测出镉,所以合格率为100%。

2.4 重金属汞的检测结果分析

40份检测样品中汞的检出率为5%,样品酥油中汞的检测值为0.004 4 mg/kg,未超出限量值0.01 mg/kg,因此所检样品中铅含量均符合国家标准,超标率为0%。

2.5 重金属砷的检测结果分析

40份样品中砷的检出率为0%,合格率为100%,抽检的乳制品中没有出现被镉污染的情况。

3 讨论与结论

重金属污染在生态环境保护的背景下,其管控逐渐成为全球重点关注的问题之一[18]。重金属元素一般广泛分布于自然界,可用于冶炼和作为各种加工制造业的原料,以“三废”的形式进入土壤、水和大气中,在生物圈中循环[19]。此外部分重金属还被用于农药、化肥、杀虫剂[20]等。但这些人类活动造成重金属元素从水体直接进入或被植物体从土壤中吸收而进入食物链,由于牧草对重金属具有一定的积累作用,从而造成乳制品原料发生重金属污染[21]。目前,已有相关研究证明部分牛奶中存在重金属,马玲等[22]通过调查石家庄市在售牛奶和奶粉中重金属含量的污染情况,发现部分奶制品中有重金属检出,其中铅的检出率最高;张丹丹等[23]对国内外不同品牌的牛奶中的重金属进行了检测,发现32种品牌牛奶中均检出了铅、汞、铬、砷和镉5种重金属;陈其元等[24]对天祝县不同地区的白牦牛鲜奶及消毒奶的重金属污染情况进行了检测,发现均有重金属检出。膳食中重金属的摄入是一个重大的公共健康问题,对此应当引起重视。另外在乳制品生产加工环节,生产用水、机械化、包装材料等都可能是重金属的污染来源;此外,不规范添加食品添加剂也加剧了重金属污染的风险[25]。

重金属被人体吸收后可分布在人体的各个部位,在较低浓度下即可对人体带来不可逆的损伤。如重金属铅(Pb)易被氧化,可通过饮食等方式进入人体,并对神经、造血、消化和分泌等多个系统造成损害[26]。重金属铬一般对人体表现为急性中毒或慢性疾病,以及引发某些神经系统紊乱的疾病[27]。重金属砷对人体的损害更为显著,长期低水平暴露在砷环境下,会引起皮肤病变、内脏器官损伤以及癌变[28]。因此,探讨饮食产品中重金属的污染情况及健康风险具有重要的现实意义。随着我国乳制品的快速发展,在需求量激增的情况下,乳制品质量安全等相关问题引起了消费者的广泛关注,乳制品作为人们日常饮食的重要部分,其安全性应当受到重视。

青海省海北州按照生态有机畜牧业发展区、绿色循环农牧业发展先行区、现代特色种养高效示范区的农牧业发展新布局,正在建设高标准、高水平规模化特色产业基地,乳制品作为当地主要产业之一,对其质量安全应做到严格把控。因此,本次研究调查了海北州乳制品生产企业及散户生产的牛奶、乳制品是否存在重金属污染的情况,对40份样品中铅、铬、汞、砷四种重金属进行了检测。结果表明,海北区域内乳制品中四种重金属检测值均小于国家对乳制品中重金属的限量值,检测合格率为100%,说明目前海北区域内乳制品质量安全良好。虽然所检产品均合格,但仍有部分样品中有重金属元素铅和汞被检出,说明海北区域内乳制品产销过程中仍有少部分被污染,需要引起重视。需对乳制品的生产环境进行监测,明确污染源头,采取相关行动。此外,相关监管部门可在下一步工作中强化重金属污染监管,确保海北乳制品行业优质发展。