糧油產品中重金屬檢測技術分析

吳欣欣

唐山市食品藥品綜合檢驗檢測中心 河北唐山 063000

人民生活水平隨著社會經濟的發展，得到較大改善，對食品安全提出更加嚴格的要求，對身體健康相關問題高度重視，進而對糧油產品中存在的重金屬物質問題更加注重，加強相關檢測技術的研究和應用，及時解決食品安全檢測問題，為人們提供更加安全、優質的服務。

1 糧油產品中重金屬闡述

1.1 來源

我國社會發展迅速，各個行業得到較大發展機遇，在工業生產、汽車尾氣等多種污染物排放的情況越來越嚴重，包含著重金屬物質的污染物在大氣中，在雨水和自然沉降的作用下，促進污染物滲透在土壤中。糧食農作物在實際生長的過程中，離不開土壤中養料水分的支持和保障，同時吸入了土壤中包含的重金屬物質造成人們日常采用的糧食作物中存在一定含量的重金屬物質[1]。同時，糧食作物在生長的過程中需要充足的水分，在降雨水量不足的情況下，通常農戶采用人工灌溉的方式，促進糧食作物正常生長。但是，人們采用的灌溉水通常受到周邊化工行業等相關工業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。農戶在糧食作物種植管理過程中，大多應用農藥化肥，減少；糧食作物病蟲害等，替身農作物產量，獲得更多的經濟利益，不斷提高了糧食作物重金屬污染的嚴重程度。通常情況下，農藥化肥中包含不同含量的重金屬元素，其中過磷酸鈣類型農藥中包含最高含量的鎘，鈷，銅和鋅重金屬物質，同時在人們常見的除草劑中，包含鎘、鐵、錳、鋅、鉛和鎳等重金屬物質。農戶在實際種植管理過程中，大多缺乏專業知識和培訓教育，大多數按照自己日常種植經驗進行施肥，經常產生農藥化肥施加不合理的現象，不斷促進重金屬物質對糧食作物的影響范圍，造成糧食作物在生長過程中逐漸積累過多的重金屬物質，存在糧食產品重金屬超標現象，對人們的身體健康產生嚴重威脅。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品，如糧油類產品需要人們采用相應的加工工藝方式，對糧食作物進行提煉、研磨等操作，不同程度地引入部分重金屬物質。例如，相關工作人員對糧食作物進行研磨的過程中，部分研磨機通過金屬制造形成，在實際運用過程中會將其自身存在的重金屬融入到糧油產品中，在一定程度上增加了產品中重金屬物質含量。人們通常會在糧油產品中增加一定量的食品添加劑，增加；糧油產品的保質期，或者在相應條件下添加一定的重金屬含量，導致重金屬污染問題，對人們的身體體質健康具有嚴重的不良影響。

1.2 危害

糧油產品中包含大量重金屬元素，被人們食用之后，增加了身體疾病發生的概率。人們攝入一定的鉛元素之后，大多會留在人體的血液中，對血液的生成產生嚴重影響，進而造成人體出現頭暈、眩暈和身體貧血等癥狀，同時對人們的神經系統產生不利影響，造成人體的肝臟、腎臟存在不同程度的損傷。兒童囁入過多的鉛元素會產生發育不良、食欲不佳等現象，對他們的健康成長具有負面影響。糧油產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；鎘元素在人身體中積累過多的情況下，進一步損壞人體的腎功能，造成糖尿和蛋白尿，引發一系列的骨骼病；鋁元素攝入較多的情況下，造成兒童智力嚴重下降，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，糧油產品重金屬污染主要包含銅、鋇、鎳、鋅、鉻等相關元素，大多通過糧食作物在種植生長土壤中形成，對農作物的健康生長和安全食用帶來不良影響。我國經常發生不同類型的糧食重金屬污染事件，充分體現出了糧食在生產加工時，具有較大安全隱患。糧油食品檢測中不能及時發現相關重金屬物質的情況下，被人們食用，造成人體內臟器官存在多種類型的病變，甚至對人們的神經系統進行麻痹，存在語言動作緩慢、昏厥等不同現象。我們從農業角度進行分析，糧食種植土壤中包含過多重金屬物質，對農作物自身的健康生長產生不利影響，大大降低糧食產量，減少農戶的經濟效益，不利于我國農業的健康持續發展。因此，我國要加強重金屬檢測技術的研究和應用，對該技術的發展進行高度重視，更加滿足現代化糧油產品重金屬檢測的實際要求。

2 糧油產品中重金屬檢測前處理方法

重金屬物質大多在糧油產品中以化合物的形式存在，同時糧油中包含大量蛋白質，采用該種形式存在。因此，相關檢測人員對糧油產品進行實際檢測之前，需要做好相應的處理工作，主要將重金屬有效轉化成離子狀態，有效清除其他相關干擾因素，有效確保糧油產品重金屬檢測工作開展的實效性和精準性[2]。糧油產品中不僅包含大量的蛋白質，還包含大分子有機元素、多量無機元素。因此，檢測人員對糧油產品進行檢測預處理的過程中，需要結合實際情況和需求，采用針對性的預處理方法做好處理工作，提升后續檢測準確性。

2.1 干灰化法

干灰化法主要是工作人員采用高溫灼燒，促進糧油產品中的有機物質、無機成分等產生相應的物理變化和化學反應，將有機物有效的分解成二氧化碳、水蒸氣、含氮氣體，將其有效揮發出去，同時殘留以無機鹽和氧化物為主的無機成分，通常被人們稱為灰分，便于后續的檢測運用。灰分具有消化時間慢的特點，需要較高溫度，對樣品存在一定的選擇性，但是不需要人工進行實時監視，試劑空白小，能夠有效處理大量的樣品。一般情況下，檢測人員可以適當增加一定量的無離子水、或者幾滴硝酸和雙氧水起到良好的催化作用，有效加速灰化過程，減少灰化時間。

相關工作人員在實踐操作的過程中，在樣品高溫消解之前按照相關要求放置到坩堝內，在電爐上通過低溫碳化處理，放置到馬弗爐中進行灰化，進而將有機成分氧化成水蒸氣、二氧化硫排除，殘留待測成分。該種檢測預處理方法需要加長時間，樣品中包含易揮發性元素，存在一定的檢測偏差，甚至不能應用。但是，該種方法采用少量的酸，對自然環境產生較小的污染，處理方法相對比較簡便，能夠同時對多個樣品進行檢測。部分專家對水產品中的鉛、鍋、銅元素進行檢測的過程中，采用到該種處理方法，獲得3種金屬元素的標準曲線相關性系統0.998～0.999[3]。

2.2 濕灰化法

石灰化法主要是相關工作人員在糧油產品中適當增加硝酸、高氯酸、濃硫酸等相關氧化性強酸，采用加熱方式對產品中的有機物產生一定的損壞，有效釋放出待測無機成分，同時促進無機元素產生不揮發的無機化合物，由于后續工作人員進行重金屬檢測分析。工作人員在實踐工作中采用石灰化法的情況下，呈現出一定的優點，消化時間快，要求溫度低，操作簡便，對樣品具有普遍性，同時存在一定缺點，需要工作人員進行人工監視，試劑空白大，難以被充分應用，同時對大量樣品不能進行同時處理。相關研究人員通過多項實驗獲得相關成果，充分證明了糧油產品中重金屬檢測過程中濕灰化法能夠獲得良好的預處理效果。部分專家應用濕灰化法，將硝酸－高氯酸混合體系當作消化液進行實驗，消化玉米油樣品，同時對其中包含的鋁元素進行檢測，其標準回歸方程的相關系數在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。人們對糧油產品檢測預處理過程中采用微波消解法主要采用245MHz的微波檢測重金屬，促進其中的分子呈現出來回運動的現象，進而實現分子之間出現激烈碰撞，摩擦生熱，不斷提高樣品溫度，同時分子間的運動促進樣品受熱更加均勻，升溫速度較快，能夠有效減少樣品處理時間。

微波消解法實踐操作過程簡便，具有環境污染小的特點，被人們進行廣泛應用，獲得良好的預處理成效[4]。相關人員采用微波消解法對大米中的鈣、鎂、銅等金屬物質進行檢測，獲得的相關元素加標實驗回收率在90～106%的范圍之內，相對標準偏差值小于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，相關工作人員將待檢測樣品放置到封閉的消解罐中，采用外部加熱的方式，達到高溫高壓的條件。工作人員采用該種方法相比較于普通消解，對難溶物質進行處理的過程中更加便捷有效。該種方法存在一定的缺點，處理時間相對較長，測定的相關信息數據存在一定程度的偏差，屬于新技術需要進一步研究和完善，在實際應用中不夠成熟。但是，該種方法具有一定優點，空白值較低，回收率較高。相關人員在實驗過程中，采用該種方法測定的結果相對標準偏差為2.6。

3 糧油產品中重金屬檢測技術分析

3.1 生物傳感器檢測技術

相關檢測人員在實踐工作中采用生物傳感器檢測技術，屬于光電型傳感器，主要通過光信號實現電信號的有效轉化，同時有效檢測出相關試條的光強度。現階段，該技術被人們廣泛地推廣和運用，促進傳感器實現多元化類型的方向發展，主要包含微生物、酶生物、免疫等代表性的傳感器，在糧油產品檢測技術中被大規模應用。如，工作人員采用生物傳感器檢測技術光電型分析銅元素，能夠有效減少檢測時間，對銅元素進行檢測的過程中主要采用吡咯烷二硫代甲酸和銅絡合顯色的形式，結合金屬元素濃度的轉變，分析顯色強度規律性的變化。

3.2 原子光譜方法

原子光譜方法具有較高的檢測靈敏度，檢出限低，在糧油產品重金屬檢測中，只能對其中一種元素開展針對性檢測，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定工作中被廣泛應用，具有良好的性能，但是在實際應用中存在一定的缺陷，經常受到外部相關因素的影響。糧食重金屬檢測中，人們大多選擇原子熒光度檢測方法，熒光受到外部輻射作用，處于激發狀態，對待測元素的原子蒸汽熒光強度進行測量，明確當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，對檢測元素原子受到激發影響吸收的具體能量進行測量，就有高靈敏度檢測，在重金屬元素的檢測工作中被大范圍應用；石墨爐原子吸收光譜方法，主要通過電流加熱原則，吸收相應波長的光，對重金屬物質含量進行檢測，在實際測量工作中，需要待檢測樣品原子化，呈現出原子化的高效率，能夠有效提高檢測靈敏度，保證性能分析的準確性。

3.3 電感耦合等離子體質譜檢測法

該種方法主要以等離子體為離子源的一種質譜型元素分析方法，在多種相關元素進行同時測定的過程中進行高效應用，同時能夠和其他相關色譜分離檢測技術進行聯合應用，有效檢測重金屬元素，分析元素狀態。該種檢測方法和以往無極檢測方法進行比較，呈現出高效、精準度高、干擾因素少的特征，但是具有較高的應用成本，在糧油產品重金屬元素檢測中沒有被大范圍的推廣和應用。

3.4 分光光度法

分光光度法主要是經過測定被測物質在相應波長處或者范圍之內光的吸光度和發光強度，定量定性分析相關物質的方法。工作人員需要準備一定濃度的樣品溶液，被不同波長的光進行持續照射過程中，對不同波長的光吸收強度存在差異性，同時結合數據繪制出吸收光譜曲線，對曲線進行分析，實踐操作便捷，靈敏度高。另外，原子熒光光度法能夠在鉛、鎘等金屬元素檢測中進行有效應用。

3.5 高效液相色譜檢測法

該種方法基于經典色譜法，采用氣相色譜理論，同時在技術上采用高壓輸送，色譜柱主要采用特殊方法由小粒徑填料填充形成，呈現出良好的柱效，柱后和高靈敏度的檢測器進行有效連接，能夠對流出物實行連續性檢測。現階段，該種檢測方法主要在營養強化劑、蛋白質分離和食品功效成分等測定方面進行大規模應用，能夠達到多種重金屬元素同時檢測目的。

4 結語

人們對糧油產品的安全提出更高要求，不斷研究和應用糧油產品中的重金屬檢測技術，及時發現產品重金屬元素超標現象，進一步保證糧油產品的安全質量，維護人們的身體健康。