吳欣欣

唐山市食品藥品綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心 河北唐山 063000

人民生活水平隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，得到較大改善，對(duì)食品安全提出更加嚴(yán)格的要求，對(duì)身體健康相關(guān)問(wèn)題高度重視，進(jìn)而對(duì)糧油產(chǎn)品中存在的重金屬物質(zhì)問(wèn)題更加注重，加強(qiáng)相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用，及時(shí)解決食品安全檢測(cè)問(wèn)題，為人們提供更加安全、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1 糧油產(chǎn)品中重金屬闡述

1.1 來(lái)源

我國(guó)社會(huì)發(fā)展迅速，各個(gè)行業(yè)得到較大發(fā)展機(jī)遇，在工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)尾氣等多種污染物排放的情況越來(lái)越嚴(yán)重，包含著重金屬物質(zhì)的污染物在大氣中，在雨水和自然沉降的作用下，促進(jìn)污染物滲透在土壤中。糧食農(nóng)作物在實(shí)際生長(zhǎng)的過(guò)程中，離不開(kāi)土壤中養(yǎng)料水分的支持和保障，同時(shí)吸入了土壤中包含的重金屬物質(zhì)造成人們?nèi)粘２捎玫募Z食作物中存在一定含量的重金屬物質(zhì)[1]。同時(shí)，糧食作物在生長(zhǎng)的過(guò)程中需要充足的水分，在降雨水量不足的情況下，通常農(nóng)戶采用人工灌溉的方式，促進(jìn)糧食作物正常生長(zhǎng)。但是，人們采用的灌溉水通常受到周邊化工行業(yè)等相關(guān)工業(yè)基地不同程度的污染，在很大程度上將鉛、汞等多種重金屬施加在糧食作物中。農(nóng)戶在糧食作物種植管理過(guò)程中，大多應(yīng)用農(nóng)藥化肥，減少；糧食作物病蟲(chóng)害等，替身農(nóng)作物產(chǎn)量，獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益，不斷提高了糧食作物重金屬污染的嚴(yán)重程度。通常情況下，農(nóng)藥化肥中包含不同含量的重金屬元素，其中過(guò)磷酸鈣類型農(nóng)藥中包含最高含量的鎘，鈷，銅和鋅重金屬物質(zhì)，同時(shí)在人們常見(jiàn)的除草劑中，包含鎘、鐵、錳、鋅、鉛和鎳等重金屬物質(zhì)。農(nóng)戶在實(shí)際種植管理過(guò)程中，大多缺乏專業(yè)知識(shí)和培訓(xùn)教育，大多數(shù)按照自己日常種植經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施肥，經(jīng)常產(chǎn)生農(nóng)藥化肥施加不合理的現(xiàn)象，不斷促進(jìn)重金屬物質(zhì)對(duì)糧食作物的影響范圍，造成糧食作物在生長(zhǎng)過(guò)程中逐漸積累過(guò)多的重金屬物質(zhì)，存在糧食產(chǎn)品重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。另外，人們采用多種食品加工方式，將糧食作物加工到人們可食用的糧食產(chǎn)品，如糧油類產(chǎn)品需要人們采用相應(yīng)的加工工藝方式，對(duì)糧食作物進(jìn)行提煉、研磨等操作，不同程度地引入部分重金屬物質(zhì)。例如，相關(guān)工作人員對(duì)糧食作物進(jìn)行研磨的過(guò)程中，部分研磨機(jī)通過(guò)金屬制造形成，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中會(huì)將其自身存在的重金屬融入到糧油產(chǎn)品中，在一定程度上增加了產(chǎn)品中重金屬物質(zhì)含量。人們通常會(huì)在糧油產(chǎn)品中增加一定量的食品添加劑，增加；糧油產(chǎn)品的保質(zhì)期，或者在相應(yīng)條件下添加一定的重金屬含量，導(dǎo)致重金屬污染問(wèn)題，對(duì)人們的身體體質(zhì)健康具有嚴(yán)重的不良影響。

1.2 危害

糧油產(chǎn)品中包含大量重金屬元素，被人們食用之后，增加了身體疾病發(fā)生的概率。人們攝入一定的鉛元素之后，大多會(huì)留在人體的血液中，對(duì)血液的生成產(chǎn)生嚴(yán)重影響，進(jìn)而造成人體出現(xiàn)頭暈、眩暈和身體貧血等癥狀，同時(shí)對(duì)人們的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，造成人體的肝臟、腎臟存在不同程度的損傷。兒童囁入過(guò)多的鉛元素會(huì)產(chǎn)生發(fā)育不良、食欲不佳等現(xiàn)象，對(duì)他們的健康成長(zhǎng)具有負(fù)面影響。糧油產(chǎn)品中包含汞元素的情況下被人體大量攝入，在一定程度上損壞人體的大腦、視力和神經(jīng)；鎘元素在人身體中積累過(guò)多的情況下，進(jìn)一步損壞人體的腎功能，造成糖尿和蛋白尿，引發(fā)一系列的骨骼?。讳X元素?cái)z入較多的情況下，造成兒童智力嚴(yán)重下降，中年人記憶力不斷削弱，老年人容易患癡呆癥等。

一般情況下，糧油產(chǎn)品重金屬污染主要包含銅、鋇、鎳、鋅、鉻等相關(guān)元素，大多通過(guò)糧食作物在種植生長(zhǎng)土壤中形成，對(duì)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)和安全食用帶來(lái)不良影響。我國(guó)經(jīng)常發(fā)生不同類型的糧食重金屬污染事件，充分體現(xiàn)出了糧食在生產(chǎn)加工時(shí)，具有較大安全隱患。糧油食品檢測(cè)中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)重金屬物質(zhì)的情況下，被人們食用，造成人體內(nèi)臟器官存在多種類型的病變，甚至對(duì)人們的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行麻痹，存在語(yǔ)言動(dòng)作緩慢、昏厥等不同現(xiàn)象。我們從農(nóng)業(yè)角度進(jìn)行分析，糧食種植土壤中包含過(guò)多重金屬物質(zhì)，對(duì)農(nóng)作物自身的健康生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，大大降低糧食產(chǎn)量，減少農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益，不利于我國(guó)農(nóng)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。因此，我國(guó)要加強(qiáng)重金屬檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用，對(duì)該技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行高度重視，更加滿足現(xiàn)代化糧油產(chǎn)品重金屬檢測(cè)的實(shí)際要求。

2 糧油產(chǎn)品中重金屬檢測(cè)前處理方法

重金屬物質(zhì)大多在糧油產(chǎn)品中以化合物的形式存在，同時(shí)糧油中包含大量蛋白質(zhì)，采用該種形式存在。因此，相關(guān)檢測(cè)人員對(duì)糧油產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)之前，需要做好相應(yīng)的處理工作，主要將重金屬有效轉(zhuǎn)化成離子狀態(tài)，有效清除其他相關(guān)干擾因素，有效確保糧油產(chǎn)品重金屬檢測(cè)工作開(kāi)展的實(shí)效性和精準(zhǔn)性[2]。糧油產(chǎn)品中不僅包含大量的蛋白質(zhì)，還包含大分子有機(jī)元素、多量無(wú)機(jī)元素。因此，檢測(cè)人員對(duì)糧油產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)預(yù)處理的過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況和需求，采用針對(duì)性的預(yù)處理方法做好處理工作，提升后續(xù)檢測(cè)準(zhǔn)確性。

2.1 干灰化法

干灰化法主要是工作人員采用高溫灼燒，促進(jìn)糧油產(chǎn)品中的有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)成分等產(chǎn)生相應(yīng)的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，將有機(jī)物有效的分解成二氧化碳、水蒸氣、含氮?dú)怏w，將其有效揮發(fā)出去，同時(shí)殘留以無(wú)機(jī)鹽和氧化物為主的無(wú)機(jī)成分，通常被人們稱為灰分，便于后續(xù)的檢測(cè)運(yùn)用。灰分具有消化時(shí)間慢的特點(diǎn)，需要較高溫度，對(duì)樣品存在一定的選擇性，但是不需要人工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，試劑空白小，能夠有效處理大量的樣品。一般情況下，檢測(cè)人員可以適當(dāng)增加一定量的無(wú)離子水、或者幾滴硝酸和雙氧水起到良好的催化作用，有效加速灰化過(guò)程，減少灰化時(shí)間。

相關(guān)工作人員在實(shí)踐操作的過(guò)程中，在樣品高溫消解之前按照相關(guān)要求放置到坩堝內(nèi)，在電爐上通過(guò)低溫碳化處理，放置到馬弗爐中進(jìn)行灰化，進(jìn)而將有機(jī)成分氧化成水蒸氣、二氧化硫排除，殘留待測(cè)成分。該種檢測(cè)預(yù)處理方法需要加長(zhǎng)時(shí)間，樣品中包含易揮發(fā)性元素，存在一定的檢測(cè)偏差，甚至不能應(yīng)用。但是，該種方法采用少量的酸，對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生較小的污染，處理方法相對(duì)比較簡(jiǎn)便，能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)。部分專家對(duì)水產(chǎn)品中的鉛、鍋、銅元素進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，采用到該種處理方法，獲得3種金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性系統(tǒng)0.998～0.999[3]。

2.2 濕灰化法

石灰化法主要是相關(guān)工作人員在糧油產(chǎn)品中適當(dāng)增加硝酸、高氯酸、濃硫酸等相關(guān)氧化性強(qiáng)酸，采用加熱方式對(duì)產(chǎn)品中的有機(jī)物產(chǎn)生一定的損壞，有效釋放出待測(cè)無(wú)機(jī)成分，同時(shí)促進(jìn)無(wú)機(jī)元素產(chǎn)生不揮發(fā)的無(wú)機(jī)化合物，由于后續(xù)工作人員進(jìn)行重金屬檢測(cè)分析。工作人員在實(shí)踐工作中采用石灰化法的情況下，呈現(xiàn)出一定的優(yōu)點(diǎn)，消化時(shí)間快，要求溫度低，操作簡(jiǎn)便，對(duì)樣品具有普遍性，同時(shí)存在一定缺點(diǎn)，需要工作人員進(jìn)行人工監(jiān)視，試劑空白大，難以被充分應(yīng)用，同時(shí)對(duì)大量樣品不能進(jìn)行同時(shí)處理。相關(guān)研究人員通過(guò)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得相關(guān)成果，充分證明了糧油產(chǎn)品中重金屬檢測(cè)過(guò)程中濕灰化法能夠獲得良好的預(yù)處理效果。部分專家應(yīng)用濕灰化法，將硝酸－高氯酸混合體系當(dāng)作消化液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，消化玉米油樣品，同時(shí)對(duì)其中包含的鋁元素進(jìn)行檢測(cè)，其標(biāo)準(zhǔn)回歸方程的相關(guān)系數(shù)在0.999之上。

2.3 微波消解法

微波主要是300MHz～300GHz頻率范圍的電磁波。人們對(duì)糧油產(chǎn)品檢測(cè)預(yù)處理過(guò)程中采用微波消解法主要采用245MHz的微波檢測(cè)重金屬，促進(jìn)其中的分子呈現(xiàn)出來(lái)回運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分子之間出現(xiàn)激烈碰撞，摩擦生熱，不斷提高樣品溫度，同時(shí)分子間的運(yùn)動(dòng)促進(jìn)樣品受熱更加均勻，升溫速度較快，能夠有效減少樣品處理時(shí)間。

微波消解法實(shí)踐操作過(guò)程簡(jiǎn)便，具有環(huán)境污染小的特點(diǎn)，被人們進(jìn)行廣泛應(yīng)用，獲得良好的預(yù)處理成效[4]。相關(guān)人員采用微波消解法對(duì)大米中的鈣、鎂、銅等金屬物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，獲得的相關(guān)元素加標(biāo)實(shí)驗(yàn)回收率在90～106%的范圍之內(nèi)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值小于2.2。

2.4 高溫消解法

高溫消解法主要是樣品在高溫高壓作用下，能夠快速消解，相關(guān)工作人員將待檢測(cè)樣品放置到封閉的消解罐中，采用外部加熱的方式，達(dá)到高溫高壓的條件。工作人員采用該種方法相比較于普通消解，對(duì)難溶物質(zhì)進(jìn)行處理的過(guò)程中更加便捷有效。該種方法存在一定的缺點(diǎn)，處理時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，測(cè)定的相關(guān)信息數(shù)據(jù)存在一定程度的偏差，屬于新技術(shù)需要進(jìn)一步研究和完善，在實(shí)際應(yīng)用中不夠成熟。但是，該種方法具有一定優(yōu)點(diǎn)，空白值較低，回收率較高。相關(guān)人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用該種方法測(cè)定的結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.6。

3 糧油產(chǎn)品中重金屬檢測(cè)技術(shù)分析

3.1 生物傳感器檢測(cè)技術(shù)

相關(guān)檢測(cè)人員在實(shí)踐工作中采用生物傳感器檢測(cè)技術(shù)，屬于光電型傳感器，主要通過(guò)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的有效轉(zhuǎn)化，同時(shí)有效檢測(cè)出相關(guān)試條的光強(qiáng)度?，F(xiàn)階段，該技術(shù)被人們廣泛地推廣和運(yùn)用，促進(jìn)傳感器實(shí)現(xiàn)多元化類型的方向發(fā)展，主要包含微生物、酶生物、免疫等代表性的傳感器，在糧油產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)中被大規(guī)模應(yīng)用。如，工作人員采用生物傳感器檢測(cè)技術(shù)光電型分析銅元素，能夠有效減少檢測(cè)時(shí)間，對(duì)銅元素進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中主要采用吡咯烷二硫代甲酸和銅絡(luò)合顯色的形式，結(jié)合金屬元素濃度的轉(zhuǎn)變，分析顯色強(qiáng)度規(guī)律性的變化。

3.2 原子光譜方法

原子光譜方法具有較高的檢測(cè)靈敏度，檢出限低，在糧油產(chǎn)品重金屬檢測(cè)中，只能對(duì)其中一種元素開(kāi)展針對(duì)性檢測(cè)，主要包含原子熒光度、火焰和石墨爐原子吸收光譜。通常情況下，該種方法在很涼金屬元素方面的測(cè)定工作中被廣泛應(yīng)用，具有良好的性能，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的缺陷，經(jīng)常受到外部相關(guān)因素的影響。糧食重金屬檢測(cè)中，人們大多選擇原子熒光度檢測(cè)方法，熒光受到外部輻射作用，處于激發(fā)狀態(tài)，對(duì)待測(cè)元素的原子蒸汽熒光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，明確當(dāng)中具體一種元素的含量，檢出限較低[5]。另外，火焰原子吸收光譜主要是在特定頻率輻射條件下，對(duì)檢測(cè)元素原子受到激發(fā)影響吸收的具體能量進(jìn)行測(cè)量，就有高靈敏度檢測(cè)，在重金屬元素的檢測(cè)工作中被大范圍應(yīng)用；石墨爐原子吸收光譜方法，主要通過(guò)電流加熱原則，吸收相應(yīng)波長(zhǎng)的光，對(duì)重金屬物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)，在實(shí)際測(cè)量工作中，需要待檢測(cè)樣品原子化，呈現(xiàn)出原子化的高效率，能夠有效提高檢測(cè)靈敏度，保證性能分析的準(zhǔn)確性。

3.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)法

該種方法主要以等離子體為離子源的一種質(zhì)譜型元素分析方法，在多種相關(guān)元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定的過(guò)程中進(jìn)行高效應(yīng)用，同時(shí)能夠和其他相關(guān)色譜分離檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，有效檢測(cè)重金屬元素，分析元素狀態(tài)。該種檢測(cè)方法和以往無(wú)極檢測(cè)方法進(jìn)行比較，呈現(xiàn)出高效、精準(zhǔn)度高、干擾因素少的特征，但是具有較高的應(yīng)用成本，在糧油產(chǎn)品重金屬元素檢測(cè)中沒(méi)有被大范圍的推廣和應(yīng)用。

3.4 分光光度法

分光光度法主要是經(jīng)過(guò)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在相應(yīng)波長(zhǎng)處或者范圍之內(nèi)光的吸光度和發(fā)光強(qiáng)度，定量定性分析相關(guān)物質(zhì)的方法。工作人員需要準(zhǔn)備一定濃度的樣品溶液，被不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行持續(xù)照射過(guò)程中，對(duì)不同波長(zhǎng)的光吸收強(qiáng)度存在差異性，同時(shí)結(jié)合數(shù)據(jù)繪制出吸收光譜曲線，對(duì)曲線進(jìn)行分析，實(shí)踐操作便捷，靈敏度高。另外，原子熒光光度法能夠在鉛、鎘等金屬元素檢測(cè)中進(jìn)行有效應(yīng)用。

3.5 高效液相色譜檢測(cè)法

該種方法基于經(jīng)典色譜法，采用氣相色譜理論，同時(shí)在技術(shù)上采用高壓輸送，色譜柱主要采用特殊方法由小粒徑填料填充形成，呈現(xiàn)出良好的柱效，柱后和高靈敏度的檢測(cè)器進(jìn)行有效連接，能夠?qū)α鞒鑫飳?shí)行連續(xù)性檢測(cè)。現(xiàn)階段，該種檢測(cè)方法主要在營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、蛋白質(zhì)分離和食品功效成分等測(cè)定方面進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用，能夠達(dá)到多種重金屬元素同時(shí)檢測(cè)目的。

4 結(jié)語(yǔ)

人們對(duì)糧油產(chǎn)品的安全提出更高要求，不斷研究和應(yīng)用糧油產(chǎn)品中的重金屬檢測(cè)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品重金屬元素超標(biāo)現(xiàn)象，進(jìn)一步保證糧油產(chǎn)品的安全質(zhì)量，維護(hù)人們的身體健康。