武紅芳
摘 要:在具體工作中,應用多種重金屬前處理方法和檢測方法,能夠準確測定食品中重金屬的種類和含量。隨著社會對食品安全問題的重視和食品重金屬檢測技術的不斷發展,相信會出現更加高效、準確的分析方法為食品安全保駕護航。
關鍵詞:食品安全;重金屬;檢測技術
目前,食品安全問題已經成為了社會各界廣泛關注的焦點話題,其中,重金屬污染是食品污染的主要原因之一。當重金屬含量超過標準時,將會嚴重威脅人們的身體健康,甚至威脅人們的生命安全。食品中的重金屬污染物主要包括汞、砷、鎘和鉛等。當這些重金屬元素在食物中的含量超過一定標準時,將會對人體產生不同的影響。例如,鉛含量超標會影響兒童的智力發育,并且孕婦鉛中毒后會傳遞給胎兒;汞含量超標會導致人體出現肢體麻木、頭暈和頭痛等癥狀,如果大腦吸收過量的汞,將會出現腦組織受損甚至是死亡的情況;鎘含量超標容易引發骨質疏松、變形等一系列癥狀。
一、重金屬檢測概述
重金屬指的是密度>5g/cm3的銅、鉛、鉻等共計45種金屬與非金屬。重金屬對環境污染較為嚴重,會通過水、空氣等傳播介質,進入的食品中,在食品原料的生產與加工,以及產品運輸與銷售等環節,均會造成重金屬污染。食品的原材料多采用糧食作物、植物等,經過加工與生產后,所制造的可食用產品,其原材料生產與產品運輸等環節,是引發重金屬污染的主要渠道。
二、食品中的重金屬來源
1.地質條件因素。若種植食品原材料的地區,其重金屬含量過高,則極易使食品原材料受到污染,如海底火山附近區域。
2.人為因素。人為因素主要影響的環節是原材料種植環節,人們生活的周邊,若工業較為發達,則極易造成重金屬污染,因為工業三廢中含有的重金屬可能會造成土壤或水體污染,如受到工業污染下的水體,其鎘元素濃度含量若能夠達到0.1~0.3mg/kg,此含量已超出鎘濃度近1500倍,是正常未被污染土壤值的700~1000倍,其主要來源還包括化肥、農藥等農用化學。
3.加工因素。即使食品原材料中的重金屬沒有超標,但食品加工與存儲等環節使用了化學物品,進而使食品造成重金屬污染,如金屬包裝材料、紙包裝材料、陶瓷包裝材料等。
三、食品中重金屬檢測的前處理方法
1.干法灰化。干法灰化是利用高溫下空氣中的氧將有機物氧化和碳化,轉變成二氧化碳和水分,留下的灰分主要為金屬氧化物或耐高溫鹽類,用硝酸溶解后測定。干灰化法的優點是設備便宜、2.濕法消解。濕法消解是通過加熱使氧化性酸和食品樣品發生氧化、水解,使最終要測定的元素以離子的形式存在于溶液中,達到無機化的目的。這是目前應用率最高的消解方法。它的優點是數據穩定,對實驗操作要求低,設備便宜;缺點是會消耗大量酸,而卻耗時長。
3.高壓消解。高壓消解的方法是在濕法消解的基礎上改進而來的。將樣品置于耐壓密閉的容器中進行高溫消解,樣品消解會更完全。這種方法的優點是減少樣品的損失和污染,稱樣量和酸用量低。耿安靜等采用高壓消解-氫化物發生-原子熒光光譜法測定海藻中的汞和砷,操作簡單,快速省時,消解完全。
4.微波消解。近年來,微波消解法是應用較多的一種快速前處理技術,它是利用微波加熱,以快速分解樣品。這種方法的優點是快速、高效、易控制、污染少等;缺點是設備比較貴,稱樣量不能過大,樣品取樣代表性要求高。
四、食品重金屬檢測常用方法
1.原子吸收法。原子吸收法(AAS)又叫做原子吸收光譜法,該方法是利用氣態基態原子外層電子,以相對應原子的共振輻射線吸收的實際強度測定元素的含量值,因為氣態基態原子在紫外光與可見光范圍內,存在對應原子。該方法屬于氣態原子吸收光輻射量的測定方法之一,具有檢出限低、靈敏度高、操作簡單、檢測速度快等優勢。曹珺等利用原子吸收法測定蔬菜、飲品、海產品、糧食中Pb、Cr、Hg、As等重金屬,測定不同方法的檢測靈敏度與準確性等,如火焰原子吸收法(FAAS)、氫化物發生原子吸收法(HGAAS)等,最終得出原子吸收法具有較高的靈敏度,且能測定的元素種類較多,具有選擇性高的特點。
2.原子熒光法。原子熒光法(AFS)是應用氣態原子受到輻射激發,而發射的熒光實現的重金屬檢測,以熒光強度判定重金屬的含量。原子熒光法是儀器檢測重金屬方法中的一種,主要利用原子熒光光度計。國家標準中也利用AFS法檢測重金屬,如汞、砷、錫、鎘等。蔡梅等采用冷原子熒光法監測分析食品中的汞污染情況。該方法能推算出食品中的重金屬離子濃度,具有檢測靈敏度高的優勢,且檢測的范圍廣,受外界的干擾較少,能同時檢測出多種離子濃度。
3.應用要點分析。以食品中鉻元素檢測為例,采取原子吸收法檢測食品中的鉻含量,使用的儀器設備有石墨爐原子吸收分光光度計、微波消解儀、消解罐、空心陰極燈、恒溫加熱器、電子分析天平和高速萬能粉碎機等,使用的主要試劑主要是硝酸、水、鉻元素標準溶液等。常用方法是原子分光光度計法,該方法需控制波長、狹縫寬度、燈電流、干燥溫度與時間、灰化溫度與時間、原子化溫度與時間。原子吸收法的應用流程是配制標準溶液→樣品前處理→制備標準溶液。處理樣品時,首先要稱取并粉碎樣品,將其放置在聚四氟乙烯罐子中,加入硝酸,使用恒溫加熱器在試驗溫度條件下預處理,接著將其放置在微波消解儀內消解,消解完成后,取出放置在恒溫加熱器內部,趕酸處理,當溫度冷卻后,放置在室溫環境下,最后將消化液過濾到容量瓶內,清洗洗滌罐,將消解液放在容量瓶,混勻待用。檢測不同類型食品中鉻元素,則需遵循檢測方法的具體流程,若現場檢測,則需要控制好影響檢驗結果的各因素,如溶劑的使用量、溫度、時間等,以確保食品中鉻元素檢測結果的可靠性與準確性。
五、結語
綜上所述,食品重金屬常存在嚴重的超標現象,因此需在食品流入市場前進行重金屬檢驗。檢測食品重金屬主要采取的有原子吸收法、原子熒光法等方法,不同方法的適用范圍不同,且優勢不同。對此檢測人員需根據被測食品的具體情況,結合檢測方法的應用特點,合理地選擇檢測方法。
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