重金屬檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用策略

么亞男

（聊城大學(xué)東昌學(xué)院，山東聊城 252000）

食品檢測(cè)中，重金屬檢測(cè)是一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。基于此，檢測(cè)單位和工作人員要充分意識(shí)到重金屬檢測(cè)工作的重要性，明確食品重金屬含量過高的危害，分析食品重金屬污染的主要來源，根據(jù)實(shí)際情況，采取合理的技術(shù)措施進(jìn)行食品中重金屬含量檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)重金屬含量過高的食品，避免其流入銷售市場(chǎng)，從而為人們的身體健康提供良好保障。

1 食品中重金屬含量過高的危害性

研究發(fā)現(xiàn)，食品中的重金屬含量超標(biāo)會(huì)對(duì)食用者的身體健康造成嚴(yán)重的危害。人們購買和食用重金屬含量超標(biāo)的食品后，不會(huì)立即出現(xiàn)不適癥狀，但長(zhǎng)期食用重金屬含量超標(biāo)的食品，大量的重金屬元素會(huì)在人體內(nèi)累積，當(dāng)累積到一定程度后，人體的消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等都會(huì)受到嚴(yán)重影響。大量的重金屬在人體內(nèi)累積，也會(huì)增加患癌風(fēng)險(xiǎn)。此外，若人體內(nèi)累積的重金屬嚴(yán)重過量，會(huì)出現(xiàn)重金屬中毒現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。由此可見，食品中的重金屬過量會(huì)對(duì)食用者的身體健康乃至生命安全造成很大的危害。

2 食品中重金屬污染的主要來源

目前，我國食品中的重金屬污染來源主要包括以下幾個(gè)方面。①我國不同地區(qū)的環(huán)境差異較大，在一些自然環(huán)境比較特殊的地區(qū)，土壤中可能有大量的重金屬存在，農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收過多的重金屬，并累積在其中，最終導(dǎo)致食品重金屬污染。②我國部分礦區(qū)重金屬含量高，且影響范圍較大，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)和土壤中重金屬含量較高，會(huì)對(duì)食品造成污染。③一些工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)排放的廢水、廢氣中含有較多重金屬物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)入到環(huán)境后，會(huì)對(duì)食物鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)造成影響，導(dǎo)致食物被重金屬污染[1]。④在食品加工中，使用的儀器設(shè)備、包裝、添加劑等也會(huì)含有重金屬物質(zhì)，如果未對(duì)其中的重金屬含量進(jìn)行有效控制，會(huì)導(dǎo)致食品被重金屬污染。這些被重金屬污染的食物如果流入市場(chǎng)，會(huì)對(duì)食用者的身體健康甚至生命安全造成不良影響。

3 食品檢測(cè)中重金屬檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 原子熒光檢測(cè)技術(shù)

原子熒光檢測(cè)技術(shù)的主要原理是在特定頻率的輻射被基態(tài)原子吸收后，會(huì)將其從基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)，而在激發(fā)過程中，原子會(huì)通過光輻射的方式將具有特征波長(zhǎng)的熒光發(fā)射出去，通過熒光光譜特征與熒光強(qiáng)度，可對(duì)食品中含有的重金屬元素種類及濃度做出科學(xué)判斷。目前，應(yīng)用在食品重金屬檢測(cè)中的原子熒光檢測(cè)技術(shù)主要有3種。

3.1.1 氫化物原子熒光檢測(cè)

通過該技術(shù)，可將食品中的碲、硒、鉍、鉛、鍺、錫、銻和砷等重金屬元素還原成氣態(tài)形式的氫化物，再通過載氣將這些氫化物帶入原子化器內(nèi)實(shí)現(xiàn)原子化處理。在光能的激發(fā)作用下，原子會(huì)從基態(tài)躍遷至更高能級(jí)，并在向低能級(jí)回歸的過程中實(shí)現(xiàn)原子熒光輻射，其強(qiáng)度和食品中的重金屬元素濃度呈正比關(guān)系。通過該技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)食品中重金屬元素含量的科學(xué)測(cè)定，其檢測(cè)效率和檢測(cè)精度都 較高。

3.1.2 微波消解原子熒光檢測(cè)

微波消解原子熒光檢測(cè)過程中，需將食品樣品和特定溶液放置在消解罐內(nèi)，通過微波使其快速消解，消解液在原子熒光光度計(jì)發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，其中的重金屬元素會(huì)還原為原子態(tài)，經(jīng)火焰灼燒后，又會(huì)由原子態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)原子，其中發(fā)射出的光在激發(fā)作用下會(huì)出現(xiàn)原子熒光，通過對(duì)其強(qiáng)度分析，便可得到食品中的重金屬元素 含量[2]。

3.1.3 液相色譜原子熒光檢測(cè)

液相色譜原子熒光檢測(cè)過程中，需對(duì)樣品進(jìn)行前處理，通過去離子水進(jìn)行提取和凈化處理，使食品中的各種重金屬元素被分離出來，并實(shí)現(xiàn)到氫化物的轉(zhuǎn)化，通過光譜檢測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)相應(yīng)的重金屬元素進(jìn)行定量轉(zhuǎn)化，使其成為能夠檢測(cè)出的光譜信號(hào)，根據(jù)其吸光強(qiáng)度及面積，便可對(duì)其含量進(jìn)行科學(xué)測(cè)定。

3.2 紫外可見分光光度檢測(cè)技術(shù)

紫外分光光度檢測(cè)技術(shù)主要是依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收這一原理，通過建立結(jié)構(gòu)分析法進(jìn)行物質(zhì)的定性分析和定量分析。在通過該技術(shù)進(jìn)行食品中重金屬含量檢測(cè)時(shí)，主要通過紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。表1是紫外可見分光光度計(jì)的主要組成部分及具體作用。

表1 紫外可見分光光度計(jì)的主要組成及具體作用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紫外可見分光光度檢測(cè)技術(shù)在食品重金屬檢測(cè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。例如，在對(duì)面粉中的重金屬鎘含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可將2-5-二乙氨基苯酚試劑作為檢測(cè)試劑，使其和樣品中的鎘反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，再使用紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。如果樣品在590 nm出現(xiàn)了吸收峰，說明其中含有重金屬鎘，而對(duì)其光譜進(jìn)行分析，可進(jìn)一步判斷重金屬鎘的具體含量[3]。

3.3 酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)技術(shù)

在食品的重金屬含量檢測(cè)中，酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)技術(shù)是一種典型且常用的技術(shù)。該技術(shù)的主要原理是將特異性抗原抗體的免疫學(xué)反應(yīng)與酶學(xué)催化反應(yīng)結(jié)合在一起，在酶促反應(yīng)產(chǎn)生的催化作用下，可顯示出特異性抗原與抗體之間的初級(jí)免疫反應(yīng)。具體檢測(cè)中，受檢樣品（含待測(cè)抗體或抗原）與固相載體上的抗原或抗體發(fā)生反應(yīng)形成抗原或抗體復(fù)合物，通過洗滌使固相載體表面上形成的抗原或抗體復(fù)合物與其他物質(zhì)分離，加入酶標(biāo)記的抗原或抗體加入其中，固相上的酶量和樣品中被檢測(cè)物質(zhì)的含量呈一定的比例關(guān)系，加入可以和酶反應(yīng)的底物，使其在酶的催化作用下形成有色產(chǎn)物，產(chǎn)物的量和樣品中被檢測(cè)的重金屬物質(zhì)的含量具有直接關(guān)系。因此，通過其呈色的深淺便可對(duì)食品樣品中的重金屬含量進(jìn)行定性或定量分析。

例如，使用酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)中的酶抑制技術(shù)對(duì)食品中的重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可使巰基或甲巰基和食品中所含的重金屬離子結(jié)合，從而改變其結(jié)構(gòu)和酶活性中心性質(zhì)，使酶活力降低，底物和酶系統(tǒng)中的電導(dǎo)率、吸光度、pH值以及顯色劑顏色等會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，通過電信號(hào)、光信號(hào)甚至肉眼辨識(shí)等方式檢測(cè)到這些變化，從而實(shí)現(xiàn)食品中重金屬種類及其含量的科學(xué)檢測(cè)[4]。

目前，使用酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)進(jìn)行食品重金屬檢測(cè)時(shí)，常用的酶包括黃嘌呤氧化酶、葡萄糖氧化酶、丁肽膽堿酯酶、檸檬酸脫氫酶和脲酶等，其中脲酶因易得和價(jià)格低廉等諸多優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。

3.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)

電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)是一種比較先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)的主要應(yīng)用方法是借助高溫離子源使引入的食品樣本轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子狀態(tài)，通過離子采集系統(tǒng)將其采集到質(zhì)譜檢測(cè)器中，實(shí)現(xiàn)重金屬元素種類及其含量的科學(xué)檢測(cè)。該檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)范圍寬，檢出限低，檢測(cè)中所受的干擾因素少，且大多數(shù)的干擾因素都易消除。憑借這些優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代食品重金屬檢測(cè)中，該技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

例如，某食品安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)使用電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)面制食品中的重金屬鋁含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可將鈧作為在線內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)面制食品中的鋁含量測(cè)定。測(cè)定中，共選擇55份面制食品，使用微波消解技術(shù)對(duì)其進(jìn)行前處理后，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)[5]。表2為使用電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行面制食品中重金屬鋁含量檢測(cè)的結(jié)果。由此可見，在面制食品中的重金屬鋁含量檢測(cè)中，電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)具有較高的檢測(cè)精度。同時(shí)，該方法的檢測(cè)效率也較高，適合用于大批量食品中重金屬含量的檢測(cè)。

表2 面制食品中重金屬鋁含量檢測(cè)的主要參數(shù)情況

4 食品檢測(cè)中的重金屬檢測(cè)技術(shù)發(fā)展方向

目前，我國的食品重金屬檢測(cè)技術(shù)以及相應(yīng)的設(shè)備發(fā)展都已經(jīng)逐漸成熟，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制造企業(yè)技術(shù)水平的提升，越來越多的食品重金屬檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備開始投入研究，受到了國家的高度重視，我國已出臺(tái)很多政策來完善各種食品的重金屬檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及安全保障措施。傳統(tǒng)的重金屬檢測(cè)數(shù)據(jù)和食品安全信息不對(duì)稱等問題也得到了有效解決，食品重金屬檢測(cè)設(shè)備的精準(zhǔn)度也得到了進(jìn)一步 提升。

由于食品的保質(zhì)期有限，一些重金屬檢測(cè)的流程比較復(fù)雜，所需的檢測(cè)時(shí)間也較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)食品銷售產(chǎn)生一定的影響。為有效解決此類問題，相關(guān)機(jī)構(gòu)、研究者和技術(shù)人員需加大力度對(duì)食品重金屬快速檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行研究，進(jìn)一步提升食品重金屬檢測(cè)的效率，充分滿足食品重金屬檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用需求，從而為食用者的身體健康和食品企業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

5 結(jié)語

綜上所述，食品重金屬檢測(cè)是食品安全檢測(cè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，只有確保重金屬檢測(cè)的科學(xué)性、合理性與準(zhǔn)確性，才能實(shí)現(xiàn)食品安全的良好保障。基于此，相關(guān)單位和檢測(cè)技術(shù)人員要根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的重金屬檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)食品中重金屬種類及其含量的科學(xué)檢測(cè)，避免重金屬超標(biāo)的食品流入市場(chǎng)，在確保食品安全的同時(shí)進(jìn)一步提升食品企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并有效促進(jìn)食品市場(chǎng)的良性發(fā)展。