食品重金屬檢測技術質量控制的優化路徑

巢玉彬

（臨朐縣檢驗檢測中心，山東濰坊 262609）

食品安全關乎人們的生命健康，而食品污染問題則是造成食品安全隱患的重要原因之一。常見的食品污染物包括農藥、生物毒素、重金屬等，重金屬作為自然環境中普遍存在的一種污染物，會通過各種渠道進入人體系統，對人的身體健康造成難以估量的危害。食品重金屬污染的來源相對比較固定，絕大部分是由于環境污染造成。因此，在環境污染日趨惡化和食品加工工業迅猛發展的背景下，做好食品重金屬檢測技術的質量控制工作是一項重要課題。

1 食品重金屬污染來源與新時期食品重金屬檢測技術概述

食品中重金屬污染主要指汞、鎘、鉛、鉻及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，而食品重金屬污染主要來源于以下幾個方面：①受到地質環境的影響，有些靠近火山或者礦山地區食品很容易受到重金屬的污染；②環境污染，如重工業發展水平較高的城市會將一部分的工業廢氣排放到空氣中，這些廢氣含有大量的重金屬微量元素，當地的農作物在吸收后會導致食品出現重金屬污染的嚴重問題；③來自于化肥、農獸藥、飼料等的污染，這些物品的大量濫用會在很大程度上導致重金屬在食品原料中發生持續性積累，最終通過一系列流程轉移到食品中；④絕大部分食品在生產、倉儲、運輸和售賣過程中接觸到了外源污染，如倉儲過程就是引起食品重金屬污染問題的重要流程環節。研究表明，食品中含有的重金屬微量元素能夠和人體中的蛋白質和酶的氫硫基進行有機結合，從而導致人體中的蛋白質產生變質現象，進而大幅度削弱人體中反應酶的活性功能，造成人體細胞質出現中毒現象[1]。

如今，食品重金屬檢測方法主要包括傳統類與快速類。傳統類檢測方法涵蓋原子吸收光譜法、原子發射光譜法、紫外可見光譜法等。這些檢測方法都需要大型儀器設備，在配備高復合型、專業化人才的基礎上，昂貴的費用成本以及檢測周期也是繞不開的話題[2]。同時，傳統類檢測方法對于樣本與現場檢測的硬件設施也提出了更高的要求。綜上所述，傳統類食品重金屬檢測方法在靈活性與實效性等方面存在一系列優勢，但依然無法滿足市場化的快速精準檢測的需要，這就促使食品安全工作者在堅持傳統類檢測技術方法的同時，急需探索更加領先的檢測技術方法深化新時期食品重金屬檢測技術質量控制工作。而作為快速檢測技術方法的代表，生物傳感器檢測技術具備一定靈活適應性特點，再加上價格低廉、攜帶使用較為方便等優點，能夠在一定程度上克服傳統檢測技術方法的劣勢，因此生物傳感器檢測技術方法擁有比較廣闊的市場應用潛力。如今隨著各種現代技術與功能材料的相繼問世，納米技術與納米材料成為了業界廣泛關注的重點領域，這也為生物傳感器檢測技術方法的優化升級和快速檢測食品重金屬含量指標提供了堅實的物質基礎。

2 新時期食品重金屬檢測技術質量控制中存在的問題

新時期食品重金屬檢測技術質量控制中普遍存在傳統檢測技術需要創新、重金屬源頭治理需要加強和檢測操作程序復雜煩瑣等方面的主要問題。

2.1 傳統檢測技術需要創新

傳統食品重金屬檢測技術方法具有一些比較鮮明的特點，以石墨爐原子吸收光譜法和電感耦合等離子體法為例，它們具備一定的檢測精準度，但檢出時限存在一定的滯后性，這些傳統的檢測技術方法比較適合應用于實驗室中。但傳統檢測技術方法在檢測食品重金屬含量的過程中，在前處理方面費時耗力，大型機器設備造價成本較為昂貴，且使用體積較大，在快速現場檢驗方面缺乏針對性與實效性。因此，傳統食品重金屬檢測技術方法雖然擁有自身獨特的性能，但仍需要進行改革創新。

2.2 重金屬源頭治理需要加強

土地資源是我國食品的主要來源，但重金屬源頭治理層面沒有做好科學的細化工作，在采礦、冶煉、汽車工業和加工制造業日益興盛的時代，各種污染層出不窮，給農田造成了大量的重金屬污染。同時，在源頭治理的原則貫徹層面，一些地區在防護意識上有待加強，以預防為主、防治結合為主導的原則還需要進一步深入貫徹。此外，在重金屬污染防治的路徑上也有待進一步強化。

2.3 檢測操作程序復雜煩瑣

當前，我國的食品重金屬檢驗標準與制度沒有建立一種常態化且權威性的參考指標，如突擊檢查、隨機抽查等傳統方式依然占據主導地位，沒有運用科學性、系統性的方式手段來開展食品重金屬檢測質量控制工作[3]。同時，檢測操作流程與程序在科學性層面有待欠缺，久而久之造成一定程度上的檢測資源與人力、物力、財力的浪費，導致食品重金屬檢測效果與結果缺乏準確性與一致性。檢測操作程序的復雜煩瑣還會限制質量控制工作的效率提升，且可能出現一些檢測失誤與風險的隱患，不利于新時期食品重金屬檢測技術質量控制工作的可持續性開展。

3 新時期食品重金屬檢測技術質量控制的優化路徑

在新時代背景下，食品重金屬檢測技術質量控制的優化路徑可以具體從運用生物傳感器檢測方法、把控樣品前處理基本環節和引入食品重金屬評估體系等方面展開探索實踐。

3.1 運用生物傳感器檢測方法

生物傳感器檢測方法是現如今市面上新型的檢測技術，它的功能發揮建立在生物元素基礎上，通過各種物理作用和化學作用進行展現。常見的生物傳感器構建模式有熒光生物傳感器、SERS 傳感、電化學傳感器。①熒光傳感器分析熒光基因理化性質的變化來檢測食品中的重金屬含量。熒光基因與重金屬離子之間存在一定的密切關系，能夠有效量化重金屬的離子濃度。因此，該方法具有較高的靈敏度，在食品重金屬的檢測質量工作中可適當應用。②SERS 是一種分子振動光譜技術，可行之有效地將各式各樣的金屬粒子同有機配體相互結合，在產生納米粒子的基礎上，從而檢測與觀察食品中重金屬離子濃度的變化，金屬納米粒子的強有力聚集，有利于增強SERS 的檢測效應[4]。因此，相比較傳統的食品重金屬檢測技術方法，SERS 傳感本身也具有特色鮮明的檢測靈敏度。③電化學傳感器將生物或化學材料與電子檢測技術相結合，以電極作為轉換元件和固定載體，將生物敏感物質，如抗原、抗體、酶和激素等，或者生物本身作為敏感元件固定在電極上，通過生物分子之間的特異性識別作用將目標分子或電活性分子與其反應信號轉化成電信號，如電容、電流、電位和電導率等，從而實現對目標分析物的定性或定量檢測。根據電極上修飾的物質不同，電化學傳感器可分為電化學酶傳感器、電化學免疫傳感器、電化學適配體傳感器和電化學微生物傳感器等。電化學傳感技術對重金屬離子的靈敏度高、響應速度快，也可實現樣品中多種金屬離子的同時檢測。但電極的結構限制了電化學傳感技術在快速檢測領域的進一步應用，如電極的鈍化現象會影響電極的靈敏度，電極的穩定性差會導致檢測結果的準確度不夠等。

3.2 把控樣品前處理基本環節

樣品前處理作為食品重金屬檢驗的關鍵環節，選擇方法是否恰當對于檢測結果的真實性有著積極的影響。樣品前處理方法的科學選擇有利于排除各種因素的干擾，同時促使各種待測成分轉化為檢測要求所需要的狀態，為新時期食品重金屬檢測技術的質量控制工作奠定強有力的基礎。①做好樣品采集工作。食品重金屬檢測結果與樣品的代表性與采集方法有密切的聯系，樣品的采集誤差會嚴重阻礙質量控制工作的進程。因此，采集的樣品必須將日期、批號、數量等數據進行嚴格篩選與把關，以此來滿足食品重金屬檢驗的要求。②在具體的樣品采樣標準層面。蔬菜和水果類的樣品必須用清水洗去異物后，在自然晾干的基礎上，提取大約500 g 進行磨碎混勻；糧食與固體食品可分別從上中下3 部分進行樣品采集，然后按照四分法進行對角取樣，最后用食品加工機械磨碎均勻；肉類與水產品應該按照具體要求采取不同部分樣品的混合采樣。因此，食品重金屬污染物的監測樣品具有復雜多樣的特征，在樣品采集后，必須及時進行處理，而為了減少污染危害，樣品的處理過程更應該做好科學性籌劃工作。

3.3 引入食品重金屬評估體系

近年來，許多國家都在通過建立各種專門性負責機構，并引入食品重金屬風險評估體系，來保證食品健康安全。食品重金屬的風險體系涵蓋的內容較為廣泛，主要體現在對于重金屬污染源的研判與危險性判別界定、污染效應的必要性評估、重金屬膳食的暴露評判以及重金屬風險等級描述等方面。通過嘗試建立食品重金屬風險評估體系，有利于將未知的安全隱患通過科學化、系統化的常規嚴謹手段進行充分挖掘。此外，大眾經常食用的各類食品也可得到有效甄別，無論是危害程度，還是營養功能，都能通過風險評估體系得到進一步了解。同時，專門化機構是保證風險評估體系進行落地實踐的根本保障與支持后盾。眾所周知，食品重金屬評估體系必須發揮管理部門與專門化機構的統籌指導與把關定向的作用，這種工作引發的積極性、主動性、創造性能夠真實有效地推動食品安全工作的良好有序開展。管理部門可通過了解國外先進經驗，進一步完善食品重金屬檢驗安全限度標準，對食品質量安全存在的重金屬風險隱患做好管理預案。此外，評估體系的建立更應該落實在實踐層面，在路徑上應該有針對性地減少重金屬向資源環境中的大量排放，在改進生產工藝的基礎上，對工業化污染過程中的重金屬進行有機回收。在治理方式上可通過利用多樣化手段清理污染物，通過觀察特定植物的特性，對土壤中的重金屬進行有效根除，同時，也可改變重金屬在土壤中的存在形態，致使重金屬微量元素不會根深蒂固地影響食品安全[5]。

4 結語

食品中含有的重金屬元素不是人體中需要的必要元素，長期食用受到重金屬污染的食品會對人的身心造成難以估量的危害。新時期食品重金屬檢測技術的質量控制工作能夠在最大程度上檢測食品中的重金屬含量，為提高人們生活質量，保障人們生命健康提供有力的智力保障與制度支撐。