張愛(ài)國(guó)，張 蒙，彭文娟

（1.北京慧安清檢測(cè)科技有限公司，北京 101407；2.北京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，北京 101300）

現(xiàn)階段，常見(jiàn)的食品重金屬檢測(cè)手段較多，但從實(shí)際檢測(cè)工作開(kāi)展中能夠看出，傳統(tǒng)檢測(cè)手段有明顯的局限性。原子吸收光譜法最早出現(xiàn)于20 世紀(jì)50 年代，主要用途為無(wú)機(jī)元素定性分析和定量分析。正是在該項(xiàng)技術(shù)的幫助下，元素周期表中的大多數(shù)元素均能得到檢測(cè)，實(shí)際檢出限值與元素性質(zhì)存在一定關(guān)系。通過(guò)該技術(shù)，可了解微量和痕量元素的含量情況，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯。

1 食品中重金屬元素來(lái)源及危害

食品中重金屬來(lái)源主要包括以下兩方面：①食品加工時(shí)使用的原材料，若原材料出現(xiàn)重金屬污染現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致原材料攜帶大量重金屬元素；②在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過(guò)程中，常因某些必要的加工工藝方式而引入一些重金屬元素，再加上廢水、廢氣的排放，引發(fā)新的環(huán)境污染問(wèn)題。常見(jiàn)的五大重金屬污染物包括汞、鎘、鉛、砷、鉻。近年來(lái)，人們的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，很多消費(fèi)者開(kāi)始提升對(duì)食品安全問(wèn)題的關(guān)注度。重金屬主要是通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，在重金屬元素影響下，會(huì)增加人體癌癥、心血管等疾病的患病概率。食品種類(lèi)不同，對(duì)應(yīng)的重金屬元素種類(lèi)及含量存在較大差異，人體攝入少量重金屬元素不會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生太大影響，但如果長(zhǎng)期攝入，會(huì)對(duì)人體的各個(gè)系統(tǒng)造成影響，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)中毒死亡情況[1]。

2 原子吸收光譜法的分類(lèi)

2.1 火焰原子吸收光譜法

在原子吸收光譜法中，火焰原子吸收光譜法屬于一個(gè)重要的應(yīng)用分支。從其應(yīng)用角度來(lái)看，火焰原子吸收光譜法具備較強(qiáng)的靈敏度和可操作特點(diǎn)，能在食品重金屬檢測(cè)方面呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。該方法檢測(cè)流程相對(duì)完善，樣品重現(xiàn)性好，已成為很多食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)的首選方法。該方式在應(yīng)用時(shí)也存在很多缺陷，其檢測(cè)結(jié)果易受到溫度影響，在具體檢測(cè)工作中，工作人員需對(duì)火焰燃燒溫度進(jìn)行控制，使溫度始終保持在合理范圍，從而確保最終檢測(cè)結(jié)果的精確性。

2.2 石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行食品重金屬檢測(cè)主要是依靠石墨材料制作的原子化器進(jìn)行，常見(jiàn)的形狀有管狀、杯狀等，通過(guò)電流加熱原子化手段完成原子吸收和分析操作。該方式能實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度較低的重金屬元素的檢測(cè)，應(yīng)用范圍較廣。但該方法的檢驗(yàn)流程較復(fù)雜，同時(shí)需消耗較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間，成本也比火焰原子吸收光譜法高出很多[2]。

2.3 氫化物原子吸收光譜法

氫化物原子吸收光譜法最早應(yīng)用時(shí)間為20 世紀(jì)60 年代末。檢測(cè)時(shí)，相關(guān)人員要做好樣品處理操作，先將待測(cè)元素用硼氫化鈉進(jìn)行還原，得到元素的氫化物，之后將其送入到原子吸收光譜儀中進(jìn)行檢測(cè)，明確元素的具體含量。常見(jiàn)的氫化物發(fā)生器類(lèi)型有兩種，即雙霧化型和連續(xù)分離型。原子光譜檢測(cè)器分為原子吸收、原子熒光及等離子體發(fā)射光譜。具體檢測(cè)時(shí)，工作人員需以氫化物發(fā)生法為基礎(chǔ)進(jìn)行樣品引入，保證其以氣體形式進(jìn)入到原子化器中，提升樣品傳輸效率。此外，氫化物原子吸收光譜法能做到對(duì)待測(cè)物與基體的有效分離，提升分析效果和靈敏度。

2.4 冷原子吸收光譜法

利用冷原子吸收光譜法對(duì)食品中重金屬元素含量進(jìn)行檢測(cè)，最常見(jiàn)的檢測(cè)材料有鹽酸羧胺以及二氧化錫，尤其是在汞元素含量檢測(cè)中，可保證其還原反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。金屬汞生成后，檢測(cè)人員可依靠空氣流方式，提升汞蒸氣進(jìn)入石英吸管的速度，對(duì)原子吸收量進(jìn)行測(cè)量，了解食品中重金屬汞的實(shí)際含量。冷原子吸收光譜法檢測(cè)準(zhǔn)確度不易受到外在因素影響，尤其是在汞元素檢測(cè)方面，優(yōu)勢(shì)十分明顯[3]。

3 影響原子吸收光譜檢測(cè)方法的常見(jiàn)因素

3.1 樣品前處理方法造成的影響

原子吸收光譜檢測(cè)實(shí)驗(yàn)操作中，常見(jiàn)的樣品處理方式包括干法灰化、濕法消解、微波與高壓罐等。具體檢測(cè)時(shí)，不同樣品處理手段會(huì)對(duì)分析準(zhǔn)確度產(chǎn)生不同影響。例如，干法灰化法酸的用量不多，但消耗的處理時(shí)間較長(zhǎng)，如果元素具備低沸點(diǎn)揮發(fā)性特點(diǎn)，該檢測(cè)手段將不適用。硝酸-高氯酸在濕法消解操作中極為常見(jiàn)，能在混合酸體系中發(fā)揮作用，當(dāng)溫度提升到一定程度后，消解速度較快，但由于氯元素存在，會(huì)對(duì)最終的分析結(jié)果產(chǎn)生極大影響。微波消解能對(duì)痕量元素?fù)]發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的樣品污染問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，但其應(yīng)用需消耗較高成本，不能直接消解清孔，高壓罐消解方式也無(wú)法對(duì)部分樣品進(jìn)行消解。因此，相關(guān)人員在開(kāi)展重金屬元素檢驗(yàn)前，應(yīng)確定重金屬元素種類(lèi)，從而保證檢測(cè)方式的合理選擇，提升檢測(cè)結(jié)果的精確性。

3.2 基體干擾方面的影響

在重金屬檢測(cè)的過(guò)程中，存在很多干擾物質(zhì)，最常見(jiàn)的包括氯化鈉和氯化鉀。為規(guī)避干擾物質(zhì)的影響，工作人員可采用相應(yīng)的改善手段，保證干擾物質(zhì)在灰化階段全部揮發(fā)。根據(jù)測(cè)定元素種類(lèi)的不同，工作人員應(yīng)做好基體改進(jìn)劑的選擇。例如，針對(duì)鉛和鎘元素的測(cè)定，需準(zhǔn)備好相應(yīng)的硝酸鈀溶液，還需做好空白對(duì)照，避免其他因素對(duì)主體實(shí)驗(yàn)流程產(chǎn)生影響[4]。

3.3 分析容器產(chǎn)生的影響

玻璃容器與溶液金屬元素易發(fā)生反應(yīng)，在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí)，應(yīng)盡可能應(yīng)用聚四氟乙烯容器。容器使用前均需經(jīng)過(guò)酸浸泡過(guò)夜，消除其他干擾的因素。在食品重金屬元素檢測(cè)中，分析容器的選擇十分關(guān)鍵，若分析容器精度不足，原子吸收光譜法應(yīng)用效果也會(huì)受到影響。因此，為維護(hù)最終檢測(cè)結(jié)果的精確程度，分析容器應(yīng)選擇塑料材質(zhì)，該類(lèi)材質(zhì)不會(huì)與樣品溶液重金屬元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?，F(xiàn)階段，聚四氟材料在分析容器制作中比較常見(jiàn)，該材料很難與重金屬元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)檢測(cè)工作完成后，工作人員應(yīng)及時(shí)開(kāi)展分析容器的清洗操作，避免其表面存留大量的化學(xué)殘留物。具體操作時(shí)，可先使用清洗劑進(jìn)行清洗，之后再利用離子沖洗水完成二次沖洗任務(wù)，結(jié)合干燥處理模式，使檢測(cè)效果得到全方位提升。

4 原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的具體運(yùn)用

4.1 果蔬中重金屬元素的檢測(cè)

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)民眾生活條件越來(lái)越好，市場(chǎng)中各類(lèi)水果蔬菜產(chǎn)品也處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。為降低生產(chǎn)成本，提升水果蔬菜產(chǎn)量，部分種植者會(huì)選擇大量噴灑農(nóng)藥，雖然該操作能降低水果蔬菜病蟲(chóng)害的出現(xiàn)概率，但部分農(nóng)藥也會(huì)滲入到果實(shí)內(nèi)部，增加農(nóng)產(chǎn)品重金屬元素含量。一般來(lái)說(shuō)，果蔬中常見(jiàn)的重金屬元素有鉛、汞、鎘等，這些元素會(huì)給人體健康帶來(lái)極大威脅。為了使果蔬產(chǎn)品質(zhì)量處于最佳狀態(tài)，相關(guān)人員可借助原子吸收光譜法開(kāi)展果蔬重金屬元素含量的檢測(cè)，將不合格的果蔬產(chǎn)品剔除出去，更好維護(hù)我國(guó)民眾的身體健康。原子吸收光譜法的應(yīng)用，能對(duì)果蔬中微量元素種類(lèi)及含量進(jìn)行檢測(cè)，便于人們掌握果蔬產(chǎn)品微量元素含量情況，做到對(duì)產(chǎn)品的合理選擇[5]。

4.2 糧食中重金屬元素的檢測(cè)

為確保糧食安全，避免重金屬元素對(duì)人體產(chǎn)生損害，相關(guān)人員應(yīng)做好糧食重金屬檢測(cè)工作。在糧食種植過(guò)程中，水源和土壤的影響力較大，因此需提高對(duì)水源和土壤檢測(cè)的重視程度。在糧食重金屬元素檢測(cè)工作中，相關(guān)人員可借助原子吸收光譜法，并結(jié)合電化學(xué)法以及離子發(fā)射光譜法提升檢測(cè)質(zhì)量。應(yīng)用的檢測(cè)手段不同，檢測(cè)結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)一定的差異性，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，工作人員應(yīng)根據(jù)具體情況選擇最佳的檢測(cè)技術(shù)。

4.3 畜禽肉制品中重金屬元素的檢測(cè)

在人們的日常生活中，畜禽肉制品屬于重要飲食類(lèi)產(chǎn)品。畜禽肉制品中包含的金屬元素種類(lèi)有鋅、鐵、鈣等。為保證畜禽肉制品質(zhì)量，在畜禽肉制品出售前，相關(guān)人員應(yīng)檢查其重金屬含量情況。例如，家豬與野豬的生長(zhǎng)環(huán)境不同，豬肉中鐵、鋅等元素含量差異明顯，可利用原子吸收光譜法得到豬肉中鐵、鋅等元素的具體含量，便于工作人員對(duì)豬肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行判斷。檢測(cè)時(shí)，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，工作人員可結(jié)合其他檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。例如，在鋅元素檢測(cè)上，除原子吸收光譜法外，還可增加懸浮液檢測(cè)模式。除了豬肉外，該技術(shù)還能在其他肉類(lèi)重金屬含量檢測(cè)中得到應(yīng)用，避免重金屬含量較高的肉類(lèi)進(jìn)入到銷(xiāo)售市場(chǎng)，維護(hù)我國(guó)居民的身體健康。

4.4 酒水飲品中重金屬元素的檢測(cè)

為提升酒水飲料的口感，提升生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，廠家往往會(huì)在酒水飲料生產(chǎn)過(guò)程中加入一些添加劑，若添加劑超量使用，易引發(fā)重金屬含量超標(biāo)情況，進(jìn)而給人體健康帶來(lái)巨大影響?，F(xiàn)階段，我國(guó)相關(guān)部門(mén)針對(duì)酒水飲品重金屬含量的控制出臺(tái)了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。在其重金屬元素含量檢測(cè)中，原子吸收光譜法可發(fā)揮重要作用。例如，使用石墨爐原子吸收光譜法對(duì)白酒中鉛含量進(jìn)行檢測(cè)，利用石墨管充當(dāng)原子化器電流，做好待測(cè)原子加熱工作，之后通過(guò)光譜照射，明確光譜吸收和發(fā)射特點(diǎn)，得到最終的鉛含量。

4.5 海產(chǎn)品中的重金屬檢測(cè)

海產(chǎn)品的重金屬含量遠(yuǎn)高于糧食和蔬菜，其中最為常見(jiàn)的重金屬元素為汞和鎘。實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，相關(guān)人員可使用石墨爐原子吸收光譜法對(duì)魚(yú)肉、魚(yú)內(nèi)臟等進(jìn)行檢測(cè)，魚(yú)內(nèi)臟器官的重金屬元素含量明顯高于魚(yú)肉。除此之外，貝類(lèi)也是常見(jiàn)的食用海產(chǎn)品之一，可采用原子吸收光譜法對(duì)其重金屬元素含量檢測(cè)，貝類(lèi)產(chǎn)品中鉛、鎘含量較高，其內(nèi)臟中重金屬含量最高。

5 結(jié)語(yǔ)

為做好食品安全保障工作，相關(guān)人員需在食品銷(xiāo)售前開(kāi)展重金屬元素檢測(cè)工作，避免由于重金屬元素含量超標(biāo)引發(fā)各種問(wèn)題。檢測(cè)人員在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)明確原子吸收光譜法的原理及特點(diǎn)，避免由于操作不當(dāng)造成檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。