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        原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的運(yùn)用研究

        2018-04-16 07:42:02郝麗紅
        商品與質(zhì)量 2018年38期
        關(guān)鍵詞:海產(chǎn)品蔬果吸收光譜

        郝麗紅

        大同市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所 山西大同 073000

        重金屬超標(biāo)問(wèn)題帶來(lái)的不僅僅是環(huán)境污染,其對(duì)人類的健康也帶來(lái)了威脅,人體內(nèi)重金屬累積達(dá)到一定數(shù)量時(shí),重金屬就會(huì)產(chǎn)生本質(zhì)性的變化。而在日常生活中,食品是重金屬依附的主要載體,很多食品中都含有汞、鉛、鉻、砷等重金屬元素。通過(guò)國(guó)家權(quán)威部門的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)人體內(nèi)重金屬含量超標(biāo)后,人體的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)就會(huì)遭受破壞,導(dǎo)致血管產(chǎn)生疾病。而重金屬含量過(guò)高還容易引發(fā)人體重金屬中毒,刺激消化功能與吸收系統(tǒng)。所以,食品的重金屬檢測(cè)一直是國(guó)家控制食品安全的重點(diǎn),常使用的方法有多種,但是原子吸收光譜法以其具備的效率高、準(zhǔn)確性好、選擇好、檢出限低等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用最為廣泛。

        1 原子吸收光譜法概述

        原子吸收光譜法在對(duì)食品中重金屬進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,其主要是通過(guò)氣態(tài)原子能夠吸收一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射,這種光輻射被吸收后,其氣態(tài)原子的外層電子會(huì)產(chǎn)生反應(yīng),能夠從基態(tài)躍遷到激發(fā)狀態(tài),從而根據(jù)不同的狀態(tài)與現(xiàn)象進(jìn)行判斷。但是原子中電子在能級(jí)上存在差異,所以檢測(cè)中會(huì)對(duì)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射光進(jìn)行選擇性的共振吸收,共振吸收的輻射光剛好能夠滿足原子被激發(fā)的需求,從而也會(huì)產(chǎn)生相等的發(fā)射光譜波長(zhǎng),而這也是檢測(cè)判斷的主要依據(jù)[1]。根據(jù)測(cè)定元素的不同對(duì)原子吸收光譜法進(jìn)行劃分,主要有三種類型:第一種是火焰原子吸收光譜法、第二種是石墨爐原子吸收光譜法、第三種是氫化物發(fā)生原子吸收光譜法。具體的選擇要根據(jù)測(cè)定食品類型以及檢測(cè)條件的要求來(lái)決定。

        檢測(cè)主要適用到的儀器是原子吸收光譜儀,這種儀器的操作簡(jiǎn)便,但是根據(jù)測(cè)定物的不同需要陰極燈、燈電流值、狹縫寬度等其它要素的配合來(lái)測(cè)定,如果在需要檢測(cè)多種數(shù)量級(jí)或想獲取較高的檢測(cè)質(zhì)量,需要對(duì)檢測(cè)物品進(jìn)行預(yù)處理,并提升進(jìn)樣技術(shù)水平。雖然目前在客觀條件上還受一定的限制,原子吸收光譜法在測(cè)定難溶元素時(shí)靈敏度還有較高的提升空間,但是相比較其它檢測(cè)方法,其應(yīng)用范圍較為廣闊,而且檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度高、回收率高、誤差小。因此,在肯定原子吸收光譜法優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也要看到其存在的不足,在檢測(cè)中盡量避免其劣勢(shì)產(chǎn)生作用,如果檢測(cè)樣品相對(duì)復(fù)雜,要提前進(jìn)行干擾處理,避免對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。

        2 在糧食檢測(cè)中的運(yùn)用

        糧食的重金屬來(lái)源主要是肥料、農(nóng)藥以及客觀環(huán)境,如土壤、水源、大氣環(huán)境等,在這些因素中重金屬含量過(guò)高會(huì)限制農(nóng)作物的生長(zhǎng),影響糧食最終產(chǎn)量,而且通過(guò)生物界的食物鏈,重金屬會(huì)在食物鏈中不斷積累、傳播,從而導(dǎo)致程度加深,最終使糧食中含有大量的重金屬元素,一旦人類服用,就會(huì)有中毒致死的危險(xiǎn)。我國(guó)相關(guān)研究部門采用原子吸收光譜法對(duì)幼兒常食用的20多種農(nóng)作物進(jìn)行了重金屬元素檢測(cè)[2]。具體結(jié)果如表1所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出,有乳嬰兒糧食中的重金屬含量明顯高于無(wú)乳嬰兒重金屬含量,檢測(cè)中也利用了其它檢測(cè)方法,但檢測(cè)出的有效結(jié)果較少,而且準(zhǔn)確率與原子吸收光譜法相比較低,因此,可以看出原子吸收光譜法在糧食重金屬檢測(cè)中具有一定的優(yōu)勢(shì)。

        表1 嬰兒食用農(nóng)作物重金屬含量檢測(cè)結(jié)果

        3 在蔬果檢測(cè)中的運(yùn)用

        蔬果中重金屬的主要來(lái)源是肥料、農(nóng)藥,不合理的用藥不僅會(huì)導(dǎo)致蔬果的生長(zhǎng)質(zhì)量下降,藥物中不健康成分也會(huì)殘留在蔬果中,對(duì)食用人體健康造成危害。將原子吸收光譜法應(yīng)用到蔬果重金屬元素檢測(cè)中能夠有效的對(duì)蔬果中鉛元素、鉻元素進(jìn)行檢測(cè),并通過(guò)使用不同體積的硝酸消解液對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行檢測(cè),差距較小,可以判定檢測(cè)結(jié)果可靠度較高。例如,利用石墨爐原子吸收光譜法對(duì)西紅柿、辣椒等兩種蔬果中的鎘、鉻、銅、錳、鉛五種元素含量進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)前通過(guò)閉口微波消解方法對(duì)樣品進(jìn)行處理,使用的消解液為不同體積硝酸與過(guò)氧化氫,最終檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)了不同情況,如圖1所示,在硝酸為6mL、過(guò)氧化氫2mL時(shí),檢測(cè)結(jié)果最為穩(wěn)定且為最大值。當(dāng)實(shí)驗(yàn)處于最佳條件時(shí),鉛、鉻、鎘檢出限為0.293μg/L、0.037μg/L、0.850μg/L,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差處于2.1%-5.3%范圍內(nèi),回收率處于95.0%-101.9%范圍內(nèi)。

        圖1 不同消解液用量對(duì)辣椒和西紅柿樣品微波消解的影響

        4 在海產(chǎn)品檢測(cè)中的運(yùn)用

        海產(chǎn)品主要來(lái)自我國(guó)沿海地區(qū),其重金屬的主要來(lái)源是水體,由于近年來(lái)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快,我國(guó)水體污染越來(lái)越嚴(yán)重,很多近海海域中的生物以及植物都含有較高的重金屬元素。我國(guó)科研人員通過(guò)對(duì)普通食物與海產(chǎn)品重金屬檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),海產(chǎn)品的重金屬含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出蔬果、糧食,其中汞元素、鎘等含量最為明顯。因此,為了加強(qiáng)保護(hù)食品安全,以魚類、貝類對(duì)重金屬十分敏感的食物為檢測(cè)對(duì)象,分析魚類、貝類體內(nèi)的重金屬元素以及含量,從而確定準(zhǔn)確的重金屬來(lái)源渠道。例如,顧佳麗通過(guò)石墨爐原子吸收光譜法對(duì)我國(guó)遼西地區(qū)常見食用魚的肉、內(nèi)臟、鰓等組成部分進(jìn)行了鎘、銅、鐵、鋅、鉻、鉛六種元素含量檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果顯示出,這六種元素含量在內(nèi)臟器官中的含量要明顯高于魚肉。

        另外,貝類也是人類日常生活中主要食用的海產(chǎn)品,通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),貝類的重金屬含量更高,為此,也將貝類作為我國(guó)食品重金屬檢測(cè)的重點(diǎn)對(duì)象。王軍等人通過(guò)原子洗手法對(duì)養(yǎng)殖蝦夷扇貝中的鎘、鉛、銅、鋅四種元素含量進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果顯示,閉殼肌中鉛與鎘的含量相對(duì)較低;而蝦夷扇貝內(nèi)臟中的鉛含量處于50%左右,鎘占比重高達(dá)85%[4]。

        5 在肉制品中的運(yùn)用

        魏剛才等人選擇野豬肉與家豬肉利用原子吸收光譜法對(duì)豬肉中銅、鋅、鐵、鈣四種元素含量進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),這四種重金屬元素在家豬肉與野豬肉中都廣泛存在,其中,這四種元素在野豬肉中的含量要明顯高于家豬肉;劉立行等人又利用懸浮液技術(shù)與非完全消化法對(duì)豬肝進(jìn)行了檢測(cè),能夠快速檢測(cè)出其中的鋅含量。方法的線性范圍處于0μg/L-10μg/L范圍內(nèi),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為2.64%,且回收率可達(dá)到98%以上[5]。

        6 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),能夠準(zhǔn)確的測(cè)量重金屬含量,而且操作便捷、靈敏度高,但仍然存在可提升的空間,這也需要我國(guó)科研人員不斷提升原子吸收光譜法的水平與科技含量,使其適用于更廣闊的范圍,為食品安全提供更精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

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