摘 要:水牛奶作為一種營養豐富的乳制品,其質量安全備受關注。其中,重金屬檢驗檢測是確保水牛奶質量安全的重要環節。本文深入分析了水牛奶中重金屬檢驗檢測的關鍵問題,包括常見的重金屬種類及其危害和來源、檢測方法的多樣性及優缺點,探討了當前水牛奶重金屬檢測的現存問題,并提出針對性優化策略,旨在為保障水牛奶的質量安全,促進水牛奶產業的健康發展提供堅實的理論支撐和實踐指導。
關鍵詞:水牛奶;重金屬;檢驗檢測;應對策略
Existing Problems and Countermeasures for Heavy Metal Testing in Buffalo Milk
ZHANG Yanshao
(Guangxi Lingshan County Product Quality Inspection Center, Lingshan 535499, China)
Abstract: As a nutritious dairy product, the quality and safety of buffalo milk have attracted much attention. Among them, heavy metal testing is an important link in ensuring the quality and safety of buffalo milk. This article deeply analyzes the key issues of heavy metal detection in buffalo milk, including common types of heavy metals and their hazards and sources, the diversity and advantages and disadvantages of detection methods, explores the existing problems in heavy metal detection in buffalo milk, and proposes targeted optimization strategies, intended to provide solid theoretical support and practical guidance for ensuring the quality and safety of buffalo milk and promoting the healthy development of the buffalo milk industry.
Keywords: buffalo milk; heavy metal; inspection and testing; coping strategies
水牛奶作為一種具有獨特營養價值和風味的乳制品,近年來在市場上的需求不斷增長[1-2]。隨著水牛奶產業的迅速發展,水牛奶質量安全問題日益受到關注。然而,由于現代工業的快速發展以及農業生產方式的變化,環境污染問題越來越嚴重,重金屬污染成為威脅水牛奶質量安全的重要因素之一。重金屬可以通過多種途徑進入水牛奶中,如通過含有重金屬殘留的飼料、奶牛生活環境中的土壤和水源等[3-4]。水牛奶中重金屬含量超過安全標準不僅會影響其品質和口感,更會對消費者的健康構成嚴重威脅,阻礙水牛奶產業的可持續發展。
1 水牛奶中常見的重金屬危害及來源
1.1 砷的危害與來源
砷在水牛奶中可能以無機砷或有機砷的形式存在,這些形式的砷能通過干擾細胞的正常代謝,對人體的皮膚、呼吸、消化、泌尿、心血管、神經和造血等系統造成損害。對于兒童而言,砷中毒還可能損害智力和生長發育[5]。水牛奶中的砷主要來源于自然界,尤其是巖石圈中的硫化物礦石,?這些礦石在風化、水浸或雨淋等過程中,可能會釋放出砷進入土壤和水體,從而間接污染水牛奶。此外,砷也可能通過廣泛使用的含砷農藥,或者作為飼料添加劑過量添加至牲畜食用的飼料,最終進入水牛奶中。雖然水牛奶中的蛋白質可能會與砷結合,形成不易被人體吸收的形式,降低其生物利用率,但過量攝入含砷的水牛奶仍然可能對人體健康造成不利影響。
1.2 鉛的危害與來源
鉛在水牛奶中的污染主要源于環境和飼料,鉛超標對人體神經系統危害極大,尤其會影響兒童的智力發育,導致其學習能力下降、注意力不集中等問題。對于成年人,鉛超標可能會引發神經系統紊亂,出現失眠、焦慮、頭痛等癥狀。鉛對水牛奶的污染途徑多樣,如工業生產中的含鉛廢氣、廢水,可能通過污染奶牛生活的環境,隨后被奶牛攝入而進入水牛奶中。此外,含鉛的飼料添加劑、受污染的水源,以及奶牛接觸到的含鉛器具等,都可能導致鉛在水牛奶中積累。
1.3 鎘的危害與來源
鎘對腎臟和肝臟等器官具有潛在的嚴重損害作用,長期攝入含鎘的水牛奶可能會導致腎功能衰竭、肝臟損傷等。在水牛奶中,鎘的潛在來源主要與土壤污染有關。例如,如果奶牛食用了生長在鎘污染土壤上的牧草,鎘就有可能通過食物鏈進入水牛奶。此外,水源污染也是鎘污染的一個重要途徑,當受鎘污染的水被奶牛飲用后,鎘可能會在其體內積累,并通過乳汁進入水牛奶。
2 重金屬檢驗檢測的主要方法及優缺點
2.1 原子吸收光譜法
原子吸收光譜法[6]是基于氣態基態原子外層電子對特定紫外光和可見光波長范圍內的原子共振輻射線的吸收強度來定量分析被測元素含量的一種方法。通過測量入射光強度和經過樣品吸收后的光強度,根據朗伯-比爾定律,可以計算出水牛奶中待測元素的濃度。該方法具有選擇性好、靈敏度高、分析范圍廣等優勢,能測定70多種元素,相對標準偏差一般為1%~2%,精密度和準確度較高。但原子吸收光譜法存在無法同時測定多種元素的局限性,且對于一些復雜的水牛奶制品,其前處理要求較高。
2.2 原子熒光光譜法
原子熒光光譜法[7]是通過待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發下所產生的熒光發射強度來測定待測元素含量的一種方法。該方法靈敏度高,尤其是對水牛奶中砷、汞等元素的檢測具有線性范圍較寬、干擾少、能夠同時測定多種元素的優勢。但其缺點是能測定水牛奶中的金屬元素種類相對有限,儀器設備較為復雜,對操作和維護的要求較高。
2.3 其他檢測方法
電感耦合等離子體質譜法[8]是利用高頻感應電流產生的高溫等離子體作為激發光源,使水牛奶中的元素發射出特征光譜,然后通過檢測這些光譜的強度來確定元素的含量。該方法的優點是可同時測定水牛奶中的多種有害元素,分析速度快,準確度高。但其儀器成本較高,對操作人員的技術熟練度也有較高要求。
X射線熒光光譜法則是通過分析樣品對X射線的吸收變化來定性或定量測定水牛奶中成分的一種方法。該方法具有分析速度快、樣品前處理簡單、可分析元素范圍廣、非破壞性等特點。但它的檢測精度相對較低,對于水牛奶中含量較低的元素,檢測效果可能不太理想。
3 水牛奶重金屬檢驗檢測的現存問題
3.1 樣品預處理復雜
在水牛奶重金屬檢測中,樣品預處理環節常常面臨諸多挑戰。例如,在樣品采集時,采集工具不潔或采集方法不規范可能會導致外部雜質混入樣品,影響檢測結果;在消解過程中,由于水牛奶成分的復雜性,如果消解試劑的選擇或用量控制不當,可能會導致樣品消解不完全或過度消解,從而造成目標重金屬的損失或干擾物質的殘留,進而影響檢測結果的準確性。
3.2 檢測限的限制
現有的水牛奶重金屬檢測方法在檢測低濃度重金屬元素時存在一定的局限性。以原子吸收光譜法為例,盡管其在某些重金屬檢測中具有較好的性能,但對于極微量的重金屬元素,如低于納克級別的金屬元素含量,原子吸收光譜法檢測的準確性和靈敏度會降低。電感耦合等離子體質譜法雖然檢測限較低,但在檢測極低濃度的重金屬元素時,也可能受到背景噪聲和儀器自身精度的影響,從而導致檢測結果的不確定性增加。如何解決這一問題對于嚴格控制重金屬殘留,保障水牛奶的質量安全至關重要。
3.3 檢測流程煩瑣
當前水牛奶重金屬檢測流程較為復雜,包含樣品采集、運輸、儲存、預處理和檢測分析等多個環節。且每個環節都有嚴格的操作要求和標準,任何一個步驟的失誤都可能影響整個檢測進程。此外,檢測流程中的各個環節銜接不夠緊密,存在等待時間過長和重復操作等問題,這些都增加了檢測的時間成本和人力成本。
3.4 缺少快速檢測方法
目前,水牛奶重金屬檢測中高效快速的檢測手段相對缺乏。傳統的檢測方法雖然準確性較高,但往往需要較長的檢測時間。而現有的一些快速檢測技術在精確度和可靠性方面還存在一定的不足,難以滿足實際檢測的需求。這使得在應對緊急情況或進行大規模檢測時,監管部門的檢測效率受到較大限制。
4 水牛奶重金屬檢驗檢測的優化策略
4.1 引入先進檢測儀器
近年來,一些先進的檢測儀器,如高分辨率質譜儀和全自動重金屬檢測儀,逐漸應用于水牛奶重金屬檢測領域。高分辨率質譜儀能夠更精確地區分復雜樣品中的重金屬離子,從而提高檢測的準確性和靈敏度,即使是微量重金屬也能被準確檢測。全自動重金屬檢測儀則通過自動化檢測流程,減少了人為操作誤差,顯著提高了檢測效率。
4.2 優化檢測試劑與耗材
在水牛奶重金屬檢測中,選擇合適且優質的檢測試劑至關重要。例如,采用高純度的顯色劑能夠使顯色反應更加明顯,從而提高檢測結果的準確性;使用穩定性好、保質期長的試劑,可以有效減少因試劑變質而造成的檢測誤差。此外,對于耗材,如過濾膜和萃取柱等,選擇質量好且吸附性能佳的產品,能夠有效去除樣品中的雜質,提高檢測的精確度。
4.3 推動檢測標準的統一與完善
當前水牛奶重金屬檢測標準存在地區差異,且檢測方法的一致性有待提高。為了推動檢測標準的統一與完善,需要加強國內外相關機構之間的合作與交流,充分借鑒國際先進的標準和經驗。同時,應根據水牛奶的特性和生產實際,對現行標準進行必要的修訂和補充,明確檢測指標、檢測方法和限值要求,確保標準的科學性、合理性和可操作性。此外,還應及時更新標準,以適應不斷發展的檢測技術和市場需求。
4.4 加強監管力度
加強監管的具體措施包括建立嚴格的檢測機構認證和審核制度,確保檢測機構具備相應的技術能力和資質;加大對水牛奶生產企業的日常監督檢查力度,督促企業落實質量控制措施,對違規行為進行嚴厲處罰;加強對飼料和水源等關鍵環節的監管,嚴格限制重金屬的污染源;建立和完善檢測數據的上報和共享機制,實現信息透明化,這有助于及時發現問題并采取相應措施。
5 水牛奶重金屬檢驗檢測的未來發展方向
5.1 新技術的應用
隨著科技的不斷進步,一些新興技術在水牛奶重金屬檢驗檢測領域展現出了廣闊的應用前景。例如,生物傳感器技術憑借其高靈敏度、快速響應和便攜性,有望實現現場即時檢測,顯著提高檢測效率;基因編輯技術有潛力被用于開發能夠特異性識別重金屬的生物材料,進一步提升檢測的準確性。此外,太赫茲光譜技術能夠在不破壞樣品的情況下對水牛奶中的重金屬進行檢測分析,在無損檢測領域擁有巨大潛力。
5.2 發展趨勢與挑戰
未來,水牛奶重金屬檢測將朝著智能化方向發展。檢測設備將具備自動采集樣本、自動處理數據和自動生成報告的功能,從而減少人工干預,降低檢測過程中的誤差。同時,水牛奶重金屬檢測通過與大數據和人工智能的結合,能夠實現對檢測數據的深度分析和預測,提前發現潛在的重金屬污染風險。但這一發展過程中也可能面臨一些挑戰。新技術的研發和應用需要大量的資金投入,如何確保充足的資金支持是實現技術進步的關鍵。技術的快速發展可能導致現有的檢測標準和法規的滯后,這需要加強與相關部門的協調和溝通,及時更新和完善標準。為了應對這些挑戰,相關部門應加大對科研的資助力度,鼓勵產學研之間的合作,推動技術創新,以適應未來發展的需求。
6 結語
綜上所述,水牛奶中重金屬檢驗檢測的現存問題不容忽視,因此必須制定有效的應對策略,通過對水牛奶中重金屬含量的準確檢測和有效控制,可以保障水牛奶的質量安全,滿足消費者對健康、安全水牛奶制品的需求。同時,這為水牛奶產業的規范化發展提供了科學的理論基礎和堅實的技術支撐,有助于推動水牛奶產業在健康、可持續方向上的蓬勃發展。
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作者簡介:張彥紹(1986—),男,廣西欽州人,本科,工程師。研究方向:化學工程食品、化工品的理化檢驗。