原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的運用研究

張愛國，張 蒙，彭文娟

（1.北京慧安清檢測科技有限公司，北京 101407；2.北京市產品質量監督檢驗研究院，北京 101300）

現階段，常見的食品重金屬檢測手段較多，但從實際檢測工作開展中能夠看出，傳統檢測手段有明顯的局限性。原子吸收光譜法最早出現于20 世紀50 年代，主要用途為無機元素定性分析和定量分析。正是在該項技術的幫助下，元素周期表中的大多數元素均能得到檢測，實際檢出限值與元素性質存在一定關系。通過該技術，可了解微量和痕量元素的含量情況，應用優勢十分明顯。

1 食品中重金屬元素來源及危害

食品中重金屬來源主要包括以下兩方面：①食品加工時使用的原材料，若原材料出現重金屬污染現象，會導致原材料攜帶大量重金屬元素；②在產品生產加工過程中，常因某些必要的加工工藝方式而引入一些重金屬元素，再加上廢水、廢氣的排放，引發新的環境污染問題。常見的五大重金屬污染物包括汞、鎘、鉛、砷、鉻。近年來，人們的飲食結構發生了巨大變化，很多消費者開始提升對食品安全問題的關注度。重金屬主要是通過食物鏈進入人體，在重金屬元素影響下，會增加人體癌癥、心血管等疾病的患病概率。食品種類不同，對應的重金屬元素種類及含量存在較大差異，人體攝入少量重金屬元素不會對機體產生太大影響，但如果長期攝入，會對人體的各個系統造成影響，嚴重時甚至出現中毒死亡情況[1]。

2 原子吸收光譜法的分類

2.1 火焰原子吸收光譜法

在原子吸收光譜法中，火焰原子吸收光譜法屬于一個重要的應用分支。從其應用角度來看，火焰原子吸收光譜法具備較強的靈敏度和可操作特點，能在食品重金屬檢測方面呈現出明顯優勢。該方法檢測流程相對完善，樣品重現性好，已成為很多食品檢測機構的首選方法。該方式在應用時也存在很多缺陷，其檢測結果易受到溫度影響，在具體檢測工作中，工作人員需對火焰燃燒溫度進行控制，使溫度始終保持在合理范圍，從而確保最終檢測結果的精確性。

2.2 石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法進行食品重金屬檢測主要是依靠石墨材料制作的原子化器進行，常見的形狀有管狀、杯狀等，通過電流加熱原子化手段完成原子吸收和分析操作。該方式能實現對濃度較低的重金屬元素的檢測，應用范圍較廣。但該方法的檢驗流程較復雜，同時需消耗較長的檢測時間，成本也比火焰原子吸收光譜法高出很多[2]。

2.3 氫化物原子吸收光譜法

氫化物原子吸收光譜法最早應用時間為20 世紀60 年代末。檢測時，相關人員要做好樣品處理操作，先將待測元素用硼氫化鈉進行還原，得到元素的氫化物，之后將其送入到原子吸收光譜儀中進行檢測，明確元素的具體含量。常見的氫化物發生器類型有兩種，即雙霧化型和連續分離型。原子光譜檢測器分為原子吸收、原子熒光及等離子體發射光譜。具體檢測時，工作人員需以氫化物發生法為基礎進行樣品引入，保證其以氣體形式進入到原子化器中，提升樣品傳輸效率。此外，氫化物原子吸收光譜法能做到對待測物與基體的有效分離，提升分析效果和靈敏度。

2.4 冷原子吸收光譜法

利用冷原子吸收光譜法對食品中重金屬元素含量進行檢測，最常見的檢測材料有鹽酸羧胺以及二氧化錫，尤其是在汞元素含量檢測中，可保證其還原反應穩定進行。金屬汞生成后，檢測人員可依靠空氣流方式，提升汞蒸氣進入石英吸管的速度，對原子吸收量進行測量，了解食品中重金屬汞的實際含量。冷原子吸收光譜法檢測準確度不易受到外在因素影響，尤其是在汞元素檢測方面，優勢十分明顯[3]。

3 影響原子吸收光譜檢測方法的常見因素

3.1 樣品前處理方法造成的影響

原子吸收光譜檢測實驗操作中，常見的樣品處理方式包括干法灰化、濕法消解、微波與高壓罐等。具體檢測時，不同樣品處理手段會對分析準確度產生不同影響。例如，干法灰化法酸的用量不多，但消耗的處理時間較長，如果元素具備低沸點揮發性特點，該檢測手段將不適用。硝酸-高氯酸在濕法消解操作中極為常見，能在混合酸體系中發揮作用，當溫度提升到一定程度后，消解速度較快，但由于氯元素存在，會對最終的分析結果產生極大影響。微波消解能對痕量元素揮發過程中產生的樣品污染問題進行預防，但其應用需消耗較高成本，不能直接消解清孔，高壓罐消解方式也無法對部分樣品進行消解。因此，相關人員在開展重金屬元素檢驗前，應確定重金屬元素種類，從而保證檢測方式的合理選擇，提升檢測結果的精確性。

3.2 基體干擾方面的影響

在重金屬檢測的過程中，存在很多干擾物質，最常見的包括氯化鈉和氯化鉀。為規避干擾物質的影響，工作人員可采用相應的改善手段，保證干擾物質在灰化階段全部揮發。根據測定元素種類的不同，工作人員應做好基體改進劑的選擇。例如，針對鉛和鎘元素的測定，需準備好相應的硝酸鈀溶液，還需做好空白對照，避免其他因素對主體實驗流程產生影響[4]。

3.3 分析容器產生的影響

玻璃容器與溶液金屬元素易發生反應，在進行實際檢測時，應盡可能應用聚四氟乙烯容器。容器使用前均需經過酸浸泡過夜，消除其他干擾的因素。在食品重金屬元素檢測中，分析容器的選擇十分關鍵，若分析容器精度不足，原子吸收光譜法應用效果也會受到影響。因此，為維護最終檢測結果的精確程度，分析容器應選擇塑料材質，該類材質不會與樣品溶液重金屬元素發生化學反應。現階段，聚四氟材料在分析容器制作中比較常見，該材料很難與重金屬元素產生化學反應。當檢測工作完成后，工作人員應及時開展分析容器的清洗操作，避免其表面存留大量的化學殘留物。具體操作時，可先使用清洗劑進行清洗，之后再利用離子沖洗水完成二次沖洗任務，結合干燥處理模式，使檢測效果得到全方位提升。

4 原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的具體運用

4.1 果蔬中重金屬元素的檢測

近年來，隨著社會經濟的持續發展，我國民眾生活條件越來越好，市場中各類水果蔬菜產品也處于供不應求的狀態。為降低生產成本，提升水果蔬菜產量，部分種植者會選擇大量噴灑農藥，雖然該操作能降低水果蔬菜病蟲害的出現概率，但部分農藥也會滲入到果實內部，增加農產品重金屬元素含量。一般來說，果蔬中常見的重金屬元素有鉛、汞、鎘等，這些元素會給人體健康帶來極大威脅。為了使果蔬產品質量處于最佳狀態，相關人員可借助原子吸收光譜法開展果蔬重金屬元素含量的檢測，將不合格的果蔬產品剔除出去，更好維護我國民眾的身體健康。原子吸收光譜法的應用，能對果蔬中微量元素種類及含量進行檢測，便于人們掌握果蔬產品微量元素含量情況，做到對產品的合理選擇[5]。

4.2 糧食中重金屬元素的檢測

為確保糧食安全，避免重金屬元素對人體產生損害，相關人員應做好糧食重金屬檢測工作。在糧食種植過程中，水源和土壤的影響力較大，因此需提高對水源和土壤檢測的重視程度。在糧食重金屬元素檢測工作中，相關人員可借助原子吸收光譜法，并結合電化學法以及離子發射光譜法提升檢測質量。應用的檢測手段不同，檢測結果也會出現一定的差異性，為保證檢測結果的準確度，工作人員應根據具體情況選擇最佳的檢測技術。

4.3 畜禽肉制品中重金屬元素的檢測

在人們的日常生活中，畜禽肉制品屬于重要飲食類產品。畜禽肉制品中包含的金屬元素種類有鋅、鐵、鈣等。為保證畜禽肉制品質量，在畜禽肉制品出售前，相關人員應檢查其重金屬含量情況。例如，家豬與野豬的生長環境不同，豬肉中鐵、鋅等元素含量差異明顯，可利用原子吸收光譜法得到豬肉中鐵、鋅等元素的具體含量，便于工作人員對豬肉營養價值進行判斷。檢測時，為保證檢測結果的準確性，工作人員可結合其他檢測技術進行檢測。例如，在鋅元素檢測上，除原子吸收光譜法外，還可增加懸浮液檢測模式。除了豬肉外，該技術還能在其他肉類重金屬含量檢測中得到應用，避免重金屬含量較高的肉類進入到銷售市場，維護我國居民的身體健康。

4.4 酒水飲品中重金屬元素的檢測

為提升酒水飲料的口感，提升生產企業的經濟效益，廠家往往會在酒水飲料生產過程中加入一些添加劑，若添加劑超量使用，易引發重金屬含量超標情況，進而給人體健康帶來巨大影響。現階段，我國相關部門針對酒水飲品重金屬含量的控制出臺了相應標準。在其重金屬元素含量檢測中，原子吸收光譜法可發揮重要作用。例如，使用石墨爐原子吸收光譜法對白酒中鉛含量進行檢測，利用石墨管充當原子化器電流，做好待測原子加熱工作，之后通過光譜照射，明確光譜吸收和發射特點，得到最終的鉛含量。

4.5 海產品中的重金屬檢測

海產品的重金屬含量遠高于糧食和蔬菜，其中最為常見的重金屬元素為汞和鎘。實際檢測過程中，相關人員可使用石墨爐原子吸收光譜法對魚肉、魚內臟等進行檢測，魚內臟器官的重金屬元素含量明顯高于魚肉。除此之外，貝類也是常見的食用海產品之一，可采用原子吸收光譜法對其重金屬元素含量檢測，貝類產品中鉛、鎘含量較高，其內臟中重金屬含量最高。

5 結語

為做好食品安全保障工作，相關人員需在食品銷售前開展重金屬元素檢測工作，避免由于重金屬元素含量超標引發各種問題。檢測人員在進行檢測時，應明確原子吸收光譜法的原理及特點，避免由于操作不當造成檢測結果出現誤差。