◎ 杜 艷

（廊坊卓冠檢測(cè)科技有限公司，河北 廊坊 065000）

在食品生產(chǎn)過程中，重金屬通過各種途徑被帶入食品中，當(dāng)其累積到一定數(shù)量時(shí)，就會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生很大的傷害。所以，在進(jìn)行食品檢驗(yàn)時(shí)，技術(shù)人員要對(duì)食品中的重金屬成分和含量進(jìn)行分析檢測(cè)。由于各種重金屬的性質(zhì)不相同，采用的檢測(cè)方法也不相同。為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，取樣和樣品處理也很重要。本文對(duì)食品中一些常見的重金屬進(jìn)行了分類，并對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了詳細(xì)地分析，針對(duì)檢測(cè)方法和手段進(jìn)行了詳細(xì)地探討，以期為我國(guó)的食品行業(yè)重金屬檢測(cè)工作提供借鑒。

1 檢測(cè)重金屬的重要性

1.1 重金屬含義

重金屬是一種對(duì)人類健康有危害的金屬，如鎘、鉛、汞、鉻、砷等。在工業(yè)的發(fā)展過程中，產(chǎn)品的加工和運(yùn)輸過程都會(huì)對(duì)大氣、土壤和水資源造成污染，而重金屬污染則是最嚴(yán)重的，因?yàn)槠錈o(wú)法被分解，會(huì)對(duì)土壤和水體造成污染[1]。

1.2 重金屬的危害

食品中的有毒重金屬元素，一部分來(lái)自于農(nóng)作物對(duì)重金屬元素的富集，另一部分則來(lái)自于食品生產(chǎn)加工、貯藏運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的污染。常見的食品重金屬污染有鉛污染、砷污染、汞污染、鎘污染等。如果吃了含重金屬物質(zhì)的食物，重金屬被攝入體內(nèi)積累，就會(huì)變成一種長(zhǎng)期的毒素，與人體中的蛋白質(zhì)等產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而影響機(jī)體的代謝，進(jìn)而危及人類的生命。食品生產(chǎn)、加工、包裝、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都可能會(huì)遇到重金屬的污染。比如，一些生產(chǎn)不達(dá)標(biāo)的劣質(zhì)餐具中含有大量的鉛，在使用后，這些鉛被身體慢慢吸收，會(huì)導(dǎo)致人的身體出現(xiàn)貧血，長(zhǎng)期食用被鉛污染的食品會(huì)導(dǎo)致人食欲減退，尤其對(duì)兒童生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。鎘是一種很容易引起疾病的金屬，其會(huì)導(dǎo)致人體的消化系統(tǒng)變得遲鈍，還會(huì)對(duì)骨骼產(chǎn)生不良的影響[2]。在殺蟲劑中，砷是常見的一種成分，目前種植過程中不可避免地會(huì)使用殺蟲劑和肥料，如果被噴灑了殺蟲劑的蔬菜未被洗干凈就被食用，那么農(nóng)藥中的砷會(huì)導(dǎo)致人們產(chǎn)生腸胃炎、皮膚暗淡、神經(jīng)衰弱等問題。

1.3 檢測(cè)重金屬的重要性

鉛、砷、汞、鉻、鎘等金屬污染，對(duì)人體、動(dòng)植物、生態(tài)環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。一般情況下，重金屬中毒都是長(zhǎng)期的，隨著時(shí)間的推移，重金屬會(huì)慢慢地進(jìn)入身體，逐漸累積，進(jìn)而給身體帶來(lái)?yè)p傷。因此，對(duì)食品中的重金屬進(jìn)行檢測(cè)，可以從根本上降低對(duì)人類健康的傷害，避免重金屬含量超標(biāo)的食品進(jìn)入市場(chǎng)，從而解決了食品的安全性問題[3]。

1.4 規(guī)避重金屬污染

（1）特別注意使用食品容器和包裝材料。彩釉陶器、搪瓷器皿及部分玻璃杯的內(nèi)壁常具有鉛釉，錫酒壺中也含有鉛元素，應(yīng)注意不要用這些器皿盛放酸性食品或飲料，以免鉛溶解而中毒；有些帶花紋的玻璃制品、冰箱里的鍍鎘的冰槽、塑料制品都不能存放或者接觸酸性食物、飲料，以防鎘溶解；不銹鋼餐具不能接觸酒精，以免鎘、鎳元素游離，危害健康。

（2）不要大量、集中地食用容易造成重金屬污染的食品。通過食物鏈的富集，某些食物中的重金屬含量較高，如貝類、蛤類等水生生物的鉛、鎘含量較高，應(yīng)盡量少吃或不集中食用；少吃罐頭食品和含鉛的松花蛋。

（3）注意調(diào)整飲食。多吃富含果膠的水果、蔬菜，如柑、桔、蘋果、木耳、海帶、大白菜等。鎘污染區(qū)居民應(yīng)補(bǔ)充足夠的維生素以及硒、鋅、鈣等微量元素，以促進(jìn)鎘的排出。

2 樣品前處理

在食物中，重金屬通常是以化學(xué)鹽形態(tài)出現(xiàn)的。所以，要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)加工，讓重金屬以離子的形式存在于試樣中，可以得到較好的檢測(cè)結(jié)果。另外，對(duì)試樣進(jìn)行預(yù)加工，以消除影響檢測(cè)精準(zhǔn)度的因素，通常情況下含重金屬元素的待測(cè)成分被濃縮或者被提純。常規(guī)的處理方式有濕法和干法。濕式消解是將硝酸、高氯酸、硫酸等氧化能力較強(qiáng)的酸加入待檢的食物中，通過高溫將其分解。干法灰化是將有機(jī)物質(zhì)在高溫下進(jìn)行氧化和降解，殘留的無(wú)機(jī)物質(zhì)用于分析。2 種方法雖然都能起到一些作用，但都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

3 檢測(cè)重金屬的方法

3.1 免疫分析法

利用免疫分析法對(duì)重金屬進(jìn)行測(cè)定，可以將其歸結(jié)為多克隆抗體和單克隆抗體2 大類，而后者則可以采用間接競(jìng)爭(zhēng)，利用ELISA 一步法進(jìn)行免疫測(cè)定。通過免疫測(cè)定方法的研究，需要做2 方面工作：①選擇適當(dāng)?shù)呐浜衔?，與重金屬的金屬離子生成特定的空間結(jié)構(gòu)，形成相應(yīng)的反應(yīng)源。②將金屬離子與載體蛋白質(zhì)結(jié)合，從而獲得免疫原性，而在此過程中，與該金屬離子相結(jié)合的復(fù)合物的篩選對(duì)于是否能夠制造出特定的抗體至關(guān)重要[4]。Wiley DE 等首先利用G-Hg 復(fù)合體對(duì)Hg（Ⅱ）進(jìn)行了免疫，獲得2 個(gè)具有Hg（Ⅱ）特異的單抗4A10 和1F10。ELISA 檢測(cè)結(jié)果顯示，兩種藥物的水銀分離常數(shù)為每升/升，而谷胱甘肽與其他金屬陽(yáng)離子及抗體則無(wú)交叉作用。Blake DA 等[5]已經(jīng)證明，金屬配合物也能作為一種特殊的金屬抗體用于免疫動(dòng)物的生產(chǎn)，所以，僅用少量的配位劑即可實(shí)現(xiàn)對(duì)大部分重金屬的單抗的合成及對(duì)其進(jìn)行免疫檢測(cè)。然而，傳統(tǒng)的金屬離子單抗很難得到，且易于制造的多克隆抗體也不能完全適應(yīng)金屬離子檢測(cè)的需要，從而制約了其進(jìn)一步的應(yīng)用和開發(fā)。

3.2 濕消化法

這種處理方式主要是將樣品放在高溫下，并添加一種酸性物質(zhì)，從而將其分解，方便后續(xù)的鑒定和檢測(cè)。該工藝使用的是高純的化學(xué)藥劑，不僅價(jià)格便宜，而且操作也比較簡(jiǎn)便，只要掌握好消化溫度就可以。然而，這種氧化過程需要更多的時(shí)間，并且每一次分解的樣本都很小，這就導(dǎo)致了檢測(cè)工人的工作量很大，降低了檢測(cè)效率。若采用高氯酸、亞硝酸進(jìn)行測(cè)試，也會(huì)產(chǎn)生酸霧，造成儀器的損壞。若將強(qiáng)酸性物質(zhì)添加到氧化劑中，不僅會(huì)對(duì)裝置造成侵蝕，而且還會(huì)對(duì)試驗(yàn)的精度產(chǎn)生一定的干擾。因此，必須對(duì)以上工藝進(jìn)行脫酸。不過在溶解時(shí)，要根據(jù)溶液的色澤來(lái)調(diào)整酸度，以免樣品發(fā)生炭化而導(dǎo)致重金屬元素流失。

以大豆中的含砷量為實(shí)例，采用高氯酸和亞硝酸鹽的混合物，使其加標(biāo)率達(dá)到95%。然而，該工藝所需的氧化期最短，最短1 h，而且一次分解的樣本數(shù)不超過10 個(gè)，顯示了高勞動(dòng)強(qiáng)度和低效率，而且在高氯酸和硝酸的使用中，極易產(chǎn)生酸霧，對(duì)通風(fēng)設(shè)備造成侵蝕。

HNO3,H2SO4,HCIO4,H202,KMnO4等是最常見的氧化劑。HNO3是目前應(yīng)用最廣的一種預(yù)氧化劑，能對(duì)試樣中的有機(jī)物造成損傷；H2SO4對(duì)有機(jī)化合物的脫除作用較大，可以分解有機(jī)化合物，并可部分分解難溶性化合物，并增加其沸點(diǎn)值；HCIO4是最好的氧化劑和脫水劑，其具有很高的沸點(diǎn)，可以在HNO3被去除之后對(duì)試樣進(jìn)行氧化。在試樣中，由于單個(gè)酸液的降解性能受到限制，在試樣中存在大量的無(wú)機(jī)鹽時(shí)，通常采用混合酸來(lái)進(jìn)行降解。①最常見的是HNO3/HCIO4，其配比為7:1 ～1:5；②HNO3/H2SO4/HCIO4，一般采用HNO3/H2SO4進(jìn)行預(yù)分解，將HNO3排除后，在沸騰的水中滴入HCIO4，直到有機(jī)物質(zhì)徹底溶解為止；③在基質(zhì)中存在大量的無(wú)機(jī)鹽時(shí)，通常使用HC1 的混合酸溶解液，HNO3和HC1（1:3 的容積比例）是一種很好的溶解系統(tǒng)。

3.3 干灰化法

這種方法可以將試樣的溫度升高，以揮發(fā)試樣中的有機(jī)物，這樣可以一次性對(duì)大量的試樣進(jìn)行加工，而且操作相對(duì)容易，但如果將試樣加熱到500 ℃，則會(huì)導(dǎo)致一些材料的蒸發(fā)，從而降低測(cè)試的精度。另外，該工藝在實(shí)踐中回收量小、試驗(yàn)周期長(zhǎng)，可以采用添加硫酸鹽提高灰化效率，使試件的灰化程度得到提高。

3.4 比色法

當(dāng)金屬與發(fā)光體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生1 個(gè)具有不同色彩的光點(diǎn)，光圈的色澤代表著金屬元素和濃度，通過色彩可以判斷其中的重金屬元素，這個(gè)方法的優(yōu)勢(shì)在于測(cè)試設(shè)備比較簡(jiǎn)單，使用起來(lái)也比較容易。

3.5 試紙法

試紙法是將一種帶有染料性質(zhì)的材料放置于1 張紙上，如果包含了1 種金屬，其就會(huì)呈現(xiàn)1 種不同的色彩，可以用來(lái)測(cè)量不同的元素。比如，將1 張PVC薄膜涂上1 層顏料，就可以從色彩中判斷其中的成分，這一測(cè)試方法簡(jiǎn)單方便，應(yīng)用廣泛。

3.6 酶學(xué)法

該方法具有高效、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在金屬元素的檢測(cè)方面有著廣泛的應(yīng)用前景，尤其是在對(duì)重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以準(zhǔn)確地檢出其中的重金屬元素。目前國(guó)內(nèi)還沒有廣泛采用酶學(xué)技術(shù)，但在國(guó)外卻有很好的發(fā)展，比如，寇冬梅提出了一種新型的脲酶抑制劑，并對(duì)其試驗(yàn)方案進(jìn)行了詳細(xì)地探討，結(jié)果表明，該技術(shù)具有很好的準(zhǔn)確率和廣闊的運(yùn)用空間。

3.7 電化學(xué)法

由于樣本中包含了重金屬，將其放置于相應(yīng)的溶劑中，經(jīng)過電極的作用，可以顯示出該物質(zhì)的一些性質(zhì)，一般可以將其溶解，也可以將其分解成氧化物。與其他的測(cè)定方法相比較，電化學(xué)法具有更高的準(zhǔn)確度和更高的靈敏度以及更低廉的測(cè)試費(fèi)用。電化學(xué)分析有極譜分析和溶解分析2 類，用溶解伏安分析法對(duì)食物中的鉛進(jìn)行了分析，其回收率可達(dá)93%～108%，與雙硫酸鹽法比較，兩者差別不大，操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用低廉，適用于基層。

4 結(jié)語(yǔ)

食品安全關(guān)系每個(gè)人的生活和身體健康，而食物中的重金屬含量超標(biāo)是危害人類健康的主要原因。因此，要從源頭上著手，對(duì)重金屬的檢測(cè)手段進(jìn)行優(yōu)化，加大對(duì)食物中的重金屬污染的治理力度。近年來(lái)，隨著科技水平的提高，各種金屬元素的測(cè)定效率也不斷提高，隨著食品安全的檢測(cè)監(jiān)督手段不斷加強(qiáng)，老百姓餐桌的安全會(huì)日益得到保障。