◎ 張瓔鸞
(煙臺市質(zhì)量認(rèn)證咨詢中心,山東 煙臺 264003)
食品安全關(guān)乎百姓的健康和生命安全,食品及食品加工過程中會產(chǎn)生Pb、Cd、Cr、Hg等重金屬元素,這些重金屬元素被過量食入后會損傷人的呼吸、消化以及神經(jīng)系統(tǒng)等器官和組織。因此,為了百姓“舌尖上的安全”,近年來各地各部門都加強(qiáng)了食品安全檢測工作。原子吸收光譜法具有靈敏度高、分析精度好、檢測元素種類多等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于食品重金屬檢測中。
原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy,AAS),是指呈氣態(tài)的自由原子對由同類原子輻射出的特征譜線所具有的吸收現(xiàn)象。AAS檢測食品中的重金屬主要是利用了氣態(tài)原子能夠吸收光輻射,從而讓原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。不同原子中電子的能級存在差異,會有選擇性地共振吸收一定波長的輻射光,共振輻射所吸收的波長等于該原子受激發(fā)后發(fā)射的光譜波長,利用這一特點(diǎn),作為檢測元素定性的依據(jù),吸收輻射的強(qiáng)度作為定量依據(jù)。
原子吸收光譜法檢測:①需要配制檢測所需的溶液,并使該溶液與標(biāo)準(zhǔn)曲線相符合。②要配制樣品溶液。③檢測配制好不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,并確定相應(yīng)的吸光度。④根據(jù)確定的吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。⑤樣品吸光度的測定。⑥將樣品吸光度與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對比獲得具體樣品濃度。
原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中具有明顯的優(yōu)勢,如其分析范圍廣、選擇性強(qiáng)、靈敏度高,且精密度高和抗干擾性強(qiáng)等;但原子吸收光譜法也存在一些不足,如不能同時(shí)進(jìn)行多元素分析,標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性范圍較窄等。在實(shí)際操作中,要充分認(rèn)識該檢測法的優(yōu)缺點(diǎn),便于該檢測法的實(shí)際應(yīng)用。
根據(jù)測定元素時(shí)原子化方式不同,可以將原子吸收光譜法分為火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、氫化物原子吸收光譜法、冷原子吸收光譜法,以及濺射原子吸收光譜法、電極放電原子吸收光譜法、等離子體原子吸收光譜法和激光原子吸收光譜法,等等。
火焰原子吸收光譜法是應(yīng)用火焰的燃燒使試樣原子化,它是AAS中應(yīng)用最為廣泛的一種食品重金屬檢測方法。該法具有檢測易操作、重現(xiàn)性好和高靈敏度等優(yōu)勢。火焰原子吸收法受溫度影響較大,溫度過低不利被檢測元素分解為基態(tài)原子,而溫度過高也會使被檢測元素分解成基態(tài)原子電離,也會降低其檢測靈敏度。該法對農(nóng)產(chǎn)品重金屬元素檢測十分準(zhǔn)確。
石墨爐原子吸收光譜法是利用石墨材料制成管、杯等形狀的原子化器,然后利用電流加熱原子化進(jìn)行原子吸收分析的一種方法。石墨爐原子吸收光譜法檢出限低,適用超微量級金屬元素的檢測,靈敏度高,一次便可完成檢測。但該法也存在一些不足,檢測分析的范圍較小,耗費(fèi)時(shí)間較長,通常只能檢測一個(gè)元素。
氫化物原子吸收光譜法最早于1969年由Holak提出,是將砷化氫發(fā)生反應(yīng)與原子光譜相結(jié)合,建立氫化物發(fā)生原子光譜分析的聯(lián)用技術(shù)。氫化物原子吸收光譜法是在一定反應(yīng)條件下,運(yùn)用某些元素可以產(chǎn)生初生態(tài)的氫作為還原劑或發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并將樣品溶液中的分析元素還原成揮發(fā)性共價(jià)氫化物,借助載氣流將其導(dǎo)入原子光譜分析系統(tǒng)進(jìn)行重金屬的定量測定。該檢測方法屬于低溫原子化,其優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)⒋郎y元素進(jìn)行分離與富集,減少或消除干擾,提高檢測的精確度。
冷原子吸收光譜法是將試液中汞離子用SnCl2或鹽酸烴胺還原為金屬汞,利用空氣流將汞蒸汽引入具有石英窗氣體吸收管中,測得原子吸收量。冷原子吸收光譜法具有高靈敏度和高精確度,冷原子吸收光譜法是測定微量汞的理想方法。
原子吸收光譜法檢測食品重金屬元素具有靈敏度高、準(zhǔn)確和高效等優(yōu)勢,上述各種原子吸收檢測法受到改進(jìn)劑、消解試劑、消化設(shè)備等因素的影響,但是隨著檢測食品樣品種類的不斷增多,檢測標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的檢測法規(guī)的制定要立足大量檢測試驗(yàn)及時(shí)進(jìn)行修訂和完善。隨著檢測要求的不斷提高,原子吸收光譜法常常與氣相色譜、毛細(xì)管電泳等其他檢測技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,必將促進(jìn)食品重金屬檢測再上新的水平,在保障食品安全中發(fā)揮著重要作用。