食品中重金屬元素檢測方法研究進(jìn)展

□ 白峰偉 李 力 龍麗珍 廣東廚邦食品有限公司

近年來我國的經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，但是在此過程中還出現(xiàn)了越來越嚴(yán)重的食品重金屬污染情況，對(duì)于人類的健康、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)的持續(xù)發(fā)展也造成了非常嚴(yán)重的影響。此外，重金屬屬于累積毒物，其會(huì)隨著食物鏈在人體內(nèi)積累，長此以往，會(huì)導(dǎo)致人體器官出現(xiàn)慢性中毒的情況，對(duì)于其健康也會(huì)造成直接的威脅，因此說做好食品中的重金屬含量測定工作有著一定的必要性。

1 常用檢測方法

1.1 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是一種基于原子發(fā)射廣譜跟原子吸收廣譜之間的廣譜分析技術(shù)，其主要是由基態(tài)原子吸收特定頻率的輻射而被激發(fā)成高能態(tài)，然后通過光輻射模式發(fā)射出特征波長的熒光[1]。該檢測技術(shù)具備有靈敏度高、檢測成本低、分析速度高以及能夠進(jìn)行多元素同時(shí)分析的特點(diǎn)，也是我國規(guī)定的檢測農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中重金屬含量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。周少賢等研究人員采用硝酸—高氯酸混合酸濕法來進(jìn)行樣品的處理工作，并能夠以氰化物發(fā)生原子熒光法來對(duì)不同養(yǎng)殖場內(nèi)的海產(chǎn)品中的砷以及汞含量進(jìn)行檢測，其中砷與汞的檢出限分別為0.020與0.009μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差還需要控制在0.04%～0.11%以內(nèi)[2]。

1.2 原子吸收光譜法

在該檢測技術(shù)中，應(yīng)用基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光以及可見光范圍內(nèi)相應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來對(duì)被測物品中各種元素含量進(jìn)行測定分析。我國現(xiàn)有的原子吸收光譜法主要分為火焰原子吸收光譜法以及石墨爐原子吸收光譜法兩種類型，也是我國比較常見的重金屬檢測方法，還具備有準(zhǔn)確率高、檢出限低以及重復(fù)性好等優(yōu)勢。但是在應(yīng)用原子吸收光譜法進(jìn)行檢測的過程中，無法對(duì)多種元素進(jìn)行同時(shí)的測定，其檢測成本也相對(duì)比較高，也就導(dǎo)致了該檢測方法的應(yīng)用受到了比較大的限制。

1.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

該檢測方法具備有靈敏度高、線性范圍寬、檢出限低以及對(duì)樣品無需進(jìn)行復(fù)雜處理的優(yōu)勢，也是痕量元素分析領(lǐng)域中的一種先進(jìn)檢測技術(shù)，在現(xiàn)階段的重金屬元素檢測領(lǐng)域中也得到了非常廣泛的應(yīng)用[3]。此外，在應(yīng)用電感耦合等離子體質(zhì)譜法來進(jìn)行重金屬元素的檢測時(shí)，較之于原子吸收法具備有更低的檢測線，對(duì)于除了汞之外的絕大多數(shù)重金屬也能夠達(dá)到良好的測定效果，但是該檢測方法在應(yīng)用過程中還會(huì)受到比較大的質(zhì)譜干擾，對(duì)其檢測準(zhǔn)確度也會(huì)造成比較大的影響，因此需要對(duì)該檢測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改善與優(yōu)化。李坦平等研究人員在通過電感耦合等離子體質(zhì)譜法對(duì)食鹽中的多種元素含量進(jìn)行測定時(shí)，采取了碰撞/反應(yīng)池（ORS）技術(shù)消除了多原子離子對(duì)于待測元素所造成的干擾，研究結(jié)果表明，該改進(jìn)方法對(duì)于待測元素的檢出限還能夠控制在0.004～0.361μg/L之內(nèi)，并能夠充分滿足我國重金屬檢測工作的檢測需求。

1.4 極譜法

極譜法是一種通過測定電解過程中所得到的極化電極的電流-電位曲線，來對(duì)溶液中被測物質(zhì)的含量進(jìn)行有效確定的一種電化學(xué)分析方法。目前，多是將極譜法分為控制電位極譜法以及控制電流極譜法這兩種類型，其具備有靈敏度高、選擇性好以及檢測速度快的優(yōu)勢，但是因?yàn)闄z出限比較高，因?yàn)樵诰唧w應(yīng)用過程中還存在有較大的局限性。在國家標(biāo)準(zhǔn)中采用極譜法對(duì)于鉛含量進(jìn)行測定時(shí)，其測定檢出限為0.085 mg/kg，并且具備有非常高的回收率[4]。

2 幾種新型檢測方法

近年來我國的檢測技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在食品重金屬元素檢測工作中也開始應(yīng)用到了比較多的新型技術(shù)，并獲得了良好的應(yīng)用效果。本文就幾種比較常見的重金屬元素新型檢測方法簡要進(jìn)行闡述。

2.1 生物傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù)主要是將具備有生物識(shí)別功能的識(shí)別元件跟信號(hào)放大轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行緊密結(jié)合的一種分析方法。我國目前常用的生物傳感器包含有酶傳感器、特異性蛋白生物傳感器以及微生物傳感器這三種，對(duì)于食品中重金屬元素的含量均能夠獲得良好的檢測效果。就酶生物傳感器技術(shù)進(jìn)行分析，在應(yīng)用脲酶包埋在pH值敏感的PVC模上面，然后借助于反應(yīng)系統(tǒng)電勢下降的初始速率來轉(zhuǎn)換為抑制率，對(duì)于汞以及其他的重金屬離子也能夠達(dá)到良好的檢測效果。此外，因?yàn)椴煌螒B(tài)下的汞離子其抑制效果存在有一定的差異性，因此在具體檢測過程中，還可以將無機(jī)汞的檢測范圍控制到0.05～1.00μmpl/L內(nèi)。

2.2 酶聯(lián)免疫吸附法

酶聯(lián)免疫吸附法作為一種新型的免疫學(xué)檢測技術(shù)，其在應(yīng)用于食品中各種重金屬元素的檢測工作時(shí)，還具備有特異性強(qiáng)以及靈敏度高的檢測優(yōu)勢，并適用于大批樣品的檢測。此外，酶聯(lián)免疫吸附法還有著比較低的檢出限，對(duì)于金屬濃度比較低的樣品也能夠獲得良好的檢測效果。在該方法的檢測過程之中，存在有金屬離子單克隆抗體制備難度比較大的問題，并且難以充分滿足金屬離子在檢測過程中的特異性需求。近年來我國的酶聯(lián)免疫吸附法雖然在重金屬含量檢測中未曾得到有廣泛的應(yīng)用，但是依舊存在一些比較成功的案例。比如：楊藝錦等人就成功通過酶聯(lián)免疫吸附法來對(duì)胡蘿卜等食物中的鉛含量進(jìn)行了有效的檢測，其主要是通過免疫新西蘭大白兔的模式進(jìn)行了鉛多克隆抗體的成功制備，然后通過間接競爭ELISA檢測方法來進(jìn)行了鉛含量的有效檢測。在該檢測曲線中的IC50標(biāo)準(zhǔn)曲線為3.48 ng/mL，IC15的標(biāo)準(zhǔn)曲線為0.32 ng/mL。將檢測結(jié)果跟ICP-MS檢測法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果總符合率達(dá)到了97%。因此說酶聯(lián)免疫吸附法檢測技術(shù)能夠?qū)κ称分械闹亟饘匐x子含量進(jìn)行準(zhǔn)確有效的診斷，也會(huì)在我國的食品重金屬檢測工作中得到進(jìn)一步的應(yīng)用與發(fā)展。

2.3 光纖傳感技術(shù)

光纖傳感器的工作原理主要是被檢測的污染物質(zhì)在與光互相作用之后，導(dǎo)致光纖的輸出信號(hào)出現(xiàn)一定程度的變化，通過對(duì)光信號(hào)變化情況進(jìn)行分析的模式，也就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳感參數(shù)的有效檢測，從而獲得良好的檢測效果。目前的光纖傳感器主要分為傳光型以及傳感型兩種類型，其具備微型化與集成化的應(yīng)用優(yōu)勢，并有著良好的抗干擾能力，這樣也就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品的多參數(shù)以及無損檢測。我國近年來已經(jīng)有了比較多通過光纖傳感技術(shù)進(jìn)行食品中重金屬含量檢測的案例，并且取得了良好的檢測應(yīng)用效果。比如：對(duì)基于中性載體PVC膜的離子選擇性光纖傳感器進(jìn)行研究，還能夠運(yùn)用多媒光纖傳輸信號(hào)對(duì)Cu離子進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，也取得了一定的檢測效果。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于食品安全性的重視程度得到了進(jìn)一步的提升，但是在目前的檢測技術(shù)中還存在樣品前處理比較復(fù)雜以及檢測費(fèi)用過高等問題，不同檢測方法還具備有不同的優(yōu)劣勢。這也就要求相關(guān)食品檢測部門能夠加強(qiáng)對(duì)檢測技術(shù)的研究力度，在此基礎(chǔ)上來進(jìn)行檢測方法的不斷優(yōu)化與完善，這樣才能夠保障食品中重金屬含量檢測的精準(zhǔn)度，對(duì)于食品行業(yè)的發(fā)展也能夠起到良好的促進(jìn)作用。