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        原子吸收光譜法在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用探討

        2018-06-05 08:38:41王亞斌
        現(xiàn)代食品 2018年7期
        關(guān)鍵詞:檢測(cè)

        ◎ 王亞斌

        (佛山市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)中心,廣東 佛山 528200)

        原子吸收是指自由原子以氣態(tài)形式吸收同類原子發(fā)出的譜線,該過程具有特異性。該方法的具體分類有火焰原子吸收光譜法(鉛、銅、鉻的檢測(cè))、石墨爐原子吸收光譜法(鉛、鎘、鉻、鎳的檢測(cè))、冷蒸氣原子化、氫化物原子化。當(dāng)前以原子吸收光譜法應(yīng)用最為廣泛。

        1 原子吸收光譜法基本原理及步驟

        原子吸收光譜儀由光源、光學(xué)以及原子化系統(tǒng)、檢驗(yàn)以及結(jié)果顯示系統(tǒng)組成。原子化系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,在供給能量、使樣品失水、使樣品原子化等方面有著重要的作用。該方法在光源波長(zhǎng)方面的選擇比較特殊,首先要測(cè)定紫外區(qū)長(zhǎng)度,然后選擇與紫外區(qū)長(zhǎng)度相當(dāng)波長(zhǎng)的光源,利用光源可將樣品當(dāng)中的特征輻射激發(fā)出來的功能,一旦蒸汽中出現(xiàn)所需檢測(cè)的元素,其原子可吸收譜線中的能量,使光譜能量相應(yīng)降低,依據(jù)光譜能量的降低程度,可計(jì)算分析各類元素的含量,并與相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行參照對(duì)比。

        原子吸收光譜法的現(xiàn)實(shí)操作中,應(yīng)用該原理進(jìn)行具體檢測(cè)的流程有:①制作檢測(cè)溶液,其方法應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)程要求。②配制溶液樣品。③分別檢驗(yàn)各標(biāo)準(zhǔn)溶液,計(jì)算各自的吸光水平。④以上步中的結(jié)果為依據(jù),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。⑤吸光程度的測(cè)量。⑥依據(jù)③、④中的結(jié)果得到溶液樣品的量化濃度。Cu、Fe、Zn、Mn、Cd吸收光譜的工作條件見表1。

        表1 Cu、Fe、Zn、Mn、Cd吸收光譜的工作條件表

        2 原子吸收光譜法在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

        當(dāng)前食品安全受到越來越多的重視。在食品中加入的各類添加劑可以很大程度上改善顏色與口感,增加保質(zhì)時(shí)間,作物在生長(zhǎng)階段噴灑農(nóng)藥可降低病蟲害,保證作物產(chǎn)量,然而如果以上化學(xué)類物質(zhì)如果添加過量,將在一定程度上加大損害人體健康的風(fēng)險(xiǎn),所以食品中化學(xué)物理檢驗(yàn)工作亟待提高。近年來,我國(guó)各類居民對(duì)于微量元素也格外重視,除了分析有害因素之外,原子吸收光譜法還可以用來測(cè)量食品中的微量元素,可以對(duì)城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民身體健康起到分析指導(dǎo)的作用。

        2.1 食品中微量元素百分比的試驗(yàn)測(cè)定

        以吸收光譜法對(duì)食物中的鋅含量檢測(cè)的過程進(jìn)行說明。其結(jié)果顯示,谷類作物、肉制品、海產(chǎn)品中鋅元素所占百分比較高,禽蛋類次之,果蔬中鋅含量最低。另外,對(duì)各種食物中微量元素的測(cè)定中,通常采用原子吸收法,對(duì)儀器的精度要求較高。由于同一類水果品種之間的差異,其微量元素含量也會(huì)各不相同,研究其含量可為今后野生水果的改良提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支持。

        火焰原子吸收光譜法對(duì)于食品尤其是水果中的鐵、錳、鋅、銅、鎳、鉻的測(cè)量相當(dāng)準(zhǔn)確??山璐朔椒ǚ治鐾换虿煌⒘吭卦谕黄贩N不同部位,或在不同品種中的分布情況進(jìn)行比較。在對(duì)不同類型的補(bǔ)鈣類產(chǎn)品的檢測(cè)中,經(jīng)過總結(jié)得到其中鈣的占比測(cè)量方法,其中最重要也易于推廣的方法仍然是原子吸收法。

        火焰原子吸收光譜法對(duì)于測(cè)定食物中銅的含量方面卓有成效,同時(shí)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果制定食物中銅殘留的去除方法。另外,在食物中鉛殘留的測(cè)定中,常常采用石墨爐原子吸收法,配合微波消解法,實(shí)際運(yùn)用起來方便易學(xué)。在食物外圍檢測(cè)時(shí),比如對(duì)果皮果肉的檢測(cè),常用原子吸收光譜儀,可以具體測(cè)量微量元素含量,并可以將不同種類水果的果皮果肉中微量元素進(jìn)行橫向?qū)Ρ?,為各種作物或水果在經(jīng)濟(jì)方面的開發(fā)利用提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)[1-2]?;鹧嬖游辗▽?duì)于測(cè)定固態(tài)及液態(tài)作物中的微量元素占比方面,以及為液態(tài)及固態(tài)產(chǎn)品資料的完善、標(biāo)準(zhǔn)的制定、按資源分布將其合理使用等方面應(yīng)用寬度及廣度日益增大。

        2.2 食品中重金屬百分比的試驗(yàn)測(cè)定

        重金屬含量的測(cè)量常用石墨爐原子吸收法,具體操作中可使用硝酸-高氯酸對(duì)不同區(qū)域的蘋果樣品進(jìn)行化學(xué)處理,然后以石墨爐原子吸收法測(cè)定其中Cr含量,以上樣品經(jīng)過脫水干燥處理后,以光譜測(cè)定出其中的Pb含量,通過煮沸狀態(tài)下,用鹽酸與高氯酸混合后把蘋果樣品進(jìn)行溶解,通過提高溫度,消除了各類不確定因素的干擾[2]。其中的機(jī)體改進(jìn)劑的投入量、灰化溫度、原子化溫度作為變量進(jìn)行考慮,其變化將影響最終測(cè)定結(jié)果。萃取法的作用在于,將影響試驗(yàn)的因素通過萃取與主體分離,使用火焰原子吸收光譜法在無干擾的情況下,對(duì)重金屬含量如鉛進(jìn)行測(cè)定。另外,可以采用濕法將樣品逐漸分解,通過加入各類基體改進(jìn)劑,使實(shí)驗(yàn)的溫度相應(yīng)提高,有效排除了各類干擾,然后用石墨爐原子吸收光譜法精確測(cè)定了樣本中的微量鉛。

        對(duì)于食品中的Pb與Cu含量的測(cè)定,可以先通過微波分解樣品,然后通過原子吸收法分別計(jì)算出其中的鉛和銅的含量,并與國(guó)家相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行對(duì)照比較,結(jié)果與國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相符合。這說明了預(yù)處理過程中使用微波,可大量節(jié)省能源與時(shí)間,是一種性價(jià)比很高的處理方式。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)測(cè)定的元素分別為Cu、Cd、Pb、Mn,采用濕法消解法得到的含量分別為1.253 mg/kg、0.430 mg/kg、0.046 mg/kg、3.308 mg/kg; 采 用 干 法 灰化法得到的結(jié)果分別為1.213 mg/kg、0.425 mg/kg、0.041 mg/kg、3.323 mg/kg。這表明除了Cd超標(biāo)外,其他元素都在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi)。

        3 結(jié)語

        隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,食品檢測(cè)技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展,原子吸收光譜法在食品中元素的定量檢測(cè)方面,發(fā)揮著重要的作用,相信其應(yīng)用的廣度和深度,將得到進(jìn)一步的提高。

        [1]張宏康,王中瑗,黃育杭,等.不同前處理方法對(duì)石墨爐原子吸收光譜法檢測(cè)食品中鉛含量的影響[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2018,9(3):547-551.

        [2]甘志勇,彭靖茹,農(nóng)耀京,等.持久化學(xué)改進(jìn)劑鉭鈀涂層-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定食品中鎘的含量[J].理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè)),2018,54(1):100-102.

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