摘 要:針對日益突出的食品安全問題,在介紹樣品采集、制備與貯存和前處理的基礎(chǔ)上,對食品重金屬元素檢測方法進(jìn)行深入分析,以此為實際的檢測與分析工作奠定良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:食品安全;重金屬檢測;檢測方法
中圖分類號:TS207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)17-0337-02
前 言
如今,食品安全問題日益突出,造成這一問題的關(guān)鍵在于環(huán)境污染。為保證食品安全,首先需要做好重金屬檢測,然后根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行分析,確定食品中重金屬元素實際含量,為后續(xù)治理措施的制定提供可靠參考依據(jù)。
1 樣品采集、制備與貯存
1.1 樣品采集
樣品采集一般采用隨機法,所選樣品要具有一定代表性,可以反映出食品基本組成,同時在采樣中應(yīng)使理化指標(biāo)得以保持,避免有雜質(zhì)進(jìn)入,為檢測與分析做好準(zhǔn)備。采樣時,所用工具應(yīng)保持潔凈,不得帶入其它雜質(zhì)。檢測中也應(yīng)防止污染。對于感官性質(zhì)有較大差異的樣品,不得混合,需要另行包裝,同時標(biāo)注具體的性質(zhì)。采樣完成后,盡快送入實驗室開展檢測與分析工作,如果時間過長將造成變質(zhì)[1]。
1.2 樣品制備
分取、碾碎并混勻樣品,確保樣品的均勻性,使其能在檢測與分析過程中代表樣品主要成分。避免易揮發(fā)物質(zhì)逸散,以及組成與理化性質(zhì)的改變。當(dāng)樣本為液體時,應(yīng)搖晃均勻;如果液體無法相溶,則要進(jìn)行分離,并予以分別采樣;對于固體樣品,可采用研磨法或粉碎法進(jìn)行樣品制備。
1.3 樣品貯存
樣品要在避光、干燥且低溫的環(huán)境下密封貯存,盛放樣品的容器應(yīng)密封,以防被污染和過早發(fā)生變質(zhì)。一般樣品貯存時間不宜過長,否則將產(chǎn)生細(xì)微變化對檢測結(jié)果造成影響。
2 前處理
2.1 干灰化法
通過加熱除去有機質(zhì),同時用酸溶解灰分,在溶解后,即可得到待測溶液。這一方法能對樣品中絕大多數(shù)目標(biāo)元素進(jìn)行檢測與分析,具有處理量大和操作方便等優(yōu)勢。然而,也存在無法防止易揮發(fā)物質(zhì)損失的缺陷。部分灰分能和坩堝在反應(yīng)后產(chǎn)生黏附,對此要通過助劑的添加來預(yù)防。助劑的作用在于加速氧化,并減少揮發(fā),以砷元素檢測為例,可提前加入硝酸鎂來減少揮發(fā)。向樣品中添加適量氧化鎂與氧化鈣,能使坩堝壁和待測物間產(chǎn)生隔離層,在減少損失的同時,使灰化充分進(jìn)行[2]。
在使用該方法時應(yīng)注意,對于油脂含量較高的樣品,在炭化過程中易產(chǎn)生燃燒與爆沸現(xiàn)象,所以不能采用這一方法進(jìn)行前處理。對于酒類樣品,在前處理時應(yīng)先進(jìn)行低溫?fù)]干,然后再進(jìn)行炭化,這樣能有效避免液體飛濺。對于淀粉和蛋白質(zhì)含量較高的樣品,在炭化過程中會快速發(fā)泡并溢出,此時要滴入辛醇再做炭化處理,避免炭粒被大量包裹,造成灰化無法充分完成。對于磷元素含量較高的樣品,灰化時產(chǎn)生的磷酸鹽容易包裹沉淀,此時要加入適量雙氧水,以加速炭粒的氧化,在完全蒸發(fā)后予以灰化。
2.2 濕消解法
利用強酸溶液除去樣品中的有機質(zhì),并對待測元素進(jìn)行溶解,具有待測元素不易損失的優(yōu)勢,在存在易揮發(fā)元素的檢測中較為常用,但該方法的安全風(fēng)險較大,容易產(chǎn)生危險,并且會產(chǎn)生有毒有害氣體,使空白值升高。
2.3 微波消解法
在密封裝置中加入適量酸,利用微波具有的激活力與穿透性,提高樣品的溫度,以此對有機質(zhì)進(jìn)行消解。該方法具有試劑量較少、污染與能耗水平低、消解時間短等優(yōu)勢。但其處理量較少,如果樣品中的待測元素含量相對較低,則對該方法的使用會有一定影響。一般汞元素的檢測經(jīng)常會用到該方法,消解前使酸放置一整夜,這樣能有效促進(jìn)后續(xù)消解過程。此外,對于酒類樣品,應(yīng)先排除乙醇再予以消解[3]。
3 檢測方法
3.1 電化學(xué)分析
該方法所用設(shè)備簡單、速度快、可檢測元素眾多、所需樣品較少、干擾低。如今,伴隨電子技術(shù)不斷發(fā)展,以及計算機技術(shù)不斷普及,該方法實際應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,具體包含以下幾種:①離子選擇電極法;②極譜法;③溶出伏安法;④電位溶出法。
3.2 比色法
利用試劑或者是試紙使待測元素顯色,并對顯色結(jié)果與色卡實施對比,最終確定檢測結(jié)果??梢?,該方法的操作十分簡單,但檢出結(jié)果會受到較大的影響與限制,而且僅為定性檢測,難以給出準(zhǔn)確的定量結(jié)果,無法滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求,實際應(yīng)用較少。
3.3 分光光度法
利用待測元素和試劑發(fā)生反應(yīng)后的顯色受紫外線照射后將產(chǎn)生吸收現(xiàn)象的基本原理對樣品中待測元素實際含量進(jìn)行檢測。該檢測方法的操作較為簡單,可在實驗室中直接使用,也是迄今為止實際應(yīng)用最多的檢測方法之一。盡管如此,該方法也存在亟待改善的問題,如檢出限相對較高,且部分顯色劑很難獲取,要通過合成才可以制得[4]。
3.4 原子吸收光譜法
該檢測方法在目前較為成熟,利用自由基態(tài)原子受到特征輻射光后會產(chǎn)生共振吸收的基本原理,對輻射光實際減弱情況進(jìn)行定量檢測,即可間接確定待測元素實際含量。該方法的檢測與分析速度很快,且操作簡單,在痕量分析及微量分析過程中較為常用。其缺陷主要為對火焰中無法充分分解的元素與處在遠(yuǎn)紫外線區(qū)內(nèi)的元素進(jìn)行檢測時,將受到基體的嚴(yán)重影響與干擾,而且多元素檢測與分析過程中也不宜采用這一方法。
3.5 原子熒光光譜法
通過對待測元素受輻射激發(fā)后熒光強度的檢測來確定待測元素實際含量。這一方法基本不受基體的影響與干擾,具有很高的靈敏度,但其實際應(yīng)用面較窄,在實際測定過程中會受到散射光因素的直接影響[5]。
3.6 電感耦合等離子發(fā)射光譜法
這是一種多元素檢測與分析方法,其線性范圍較寬,檢測速度快,也具有很高的靈敏度,可同時對多種元素進(jìn)行同時檢測與分析,得出綜合結(jié)果,十分便捷。目前該方法得到了廣泛應(yīng)用,取得良好成效,如縮短檢測與分析周期,保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性等。
除此之外,該方法還能和其它儀器結(jié)合使用,對于電感耦合等離子發(fā)射光譜法,它在微量元素的檢測與分析方面屬于一項先進(jìn)技術(shù)措施,基本可以檢測出所有類型的元素,且靈敏度很高,也能實現(xiàn)綜合分析要求,在近幾年得到快速發(fā)展,能滿足多種樣品類型的檢測與分析要求。
樣品的基體往往十分復(fù)雜,存在一定基體效應(yīng),會對檢測裝置靈敏度造成一定程度的影響。就目前而言,通常通過內(nèi)標(biāo)法的應(yīng)用來消除這種基體效應(yīng),也可利用反應(yīng)池,或?qū)ρb置分辨率進(jìn)行改善來消除不同形式的干擾[6]。
另外,不同元素往往有不同的存在形態(tài),也有不同的理化性質(zhì)及活性,以甲基汞為例,其毒性強于無機汞;Cr(III)在人體中是維持葡萄糖平衡與促進(jìn)脂肪與蛋白質(zhì)代謝的重要元素,但Cr(IV)卻有很強的毒性,具有致癌的作用;對砷而言,它本身就是一種具有毒性的元素,而且不同形態(tài)的砷,其毒性將有很大的差別。基于此,對元素形態(tài)進(jìn)行分析是現(xiàn)在食品重金屬元素檢測重要方向之一。針對這種情況的分析研究,需要對不同的檢測方法及裝置進(jìn)行結(jié)合,只有這樣才能得到全面且準(zhǔn)確的結(jié)果。
4 結(jié)束語
綜上所述,關(guān)注食品安全實際上就是關(guān)注我們的身體健康,在實際工作中,必須有效解決食品污染,尤其是重金屬元素的污染。不僅要做好污染源嚴(yán)格控制,而且還要嚴(yán)格執(zhí)行所有相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),避免環(huán)境污染。同時,還應(yīng)提高食品檢測技術(shù)與裝備水平,加強日常監(jiān)管和控制,以此從根本上保障食品安全。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2018-5-12
作者簡介:陸 鳴(1985-),男,本科,主要從事食品檢驗工作。