吳欣欣

唐山市食品藥品綜合檢驗(yàn)檢測中心 河北唐山 063000

人民生活水平隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，得到較大改善，對食品安全提出更加嚴(yán)格的要求，對身體健康相關(guān)問題高度重視，進(jìn)而對糧油產(chǎn)品中存在的重金屬物質(zhì)問題更加注重，加強(qiáng)相關(guān)檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用，及時解決食品安全檢測問題，為人們提供更加安全、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1 糧油產(chǎn)品中重金屬闡述

1.1 來源

我國社會發(fā)展迅速，各個行業(yè)得到較大發(fā)展機(jī)遇，在工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣等多種污染物排放的情況越來越嚴(yán)重，包含著重金屬物質(zhì)的污染物在大氣中，在雨水和自然沉降的作用下，促進(jìn)污染物滲透在土壤中。糧食農(nóng)作物在實(shí)際生長的過程中，離不開土壤中養(yǎng)料水分的支持和保障，同時吸入了土壤中包含的重金屬物質(zhì)造成人們?nèi)粘２捎玫募Z食作物中存在一定含量的重金屬物質(zhì)[1]。同時，糧食作物在生長的過程中需要充足的水分，在降雨水量不足的情況下，通常農(nóng)戶采用人工灌溉的方式，促進(jìn)糧食作物正常生長。但是，人們采用的灌溉水通常受到周邊化工行業(yè)等相關(guān)工業(yè)基地不同程度的污染，在很大程度上將鉛、汞等多種重金屬施加在糧食作物中。農(nóng)戶在糧食作物種植管理過程中，大多應(yīng)用農(nóng)藥化肥，減少；糧食作物病蟲害等，替身農(nóng)作物產(chǎn)量，獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益，不斷提高了糧食作物重金屬污染的嚴(yán)重程度。通常情況下，農(nóng)藥化肥中包含不同含量的重金屬元素，其中過磷酸鈣類型農(nóng)藥中包含最高含量的鎘，鈷，銅和鋅重金屬物質(zhì)，同時在人們常見的除草劑中，包含鎘、鐵、錳、鋅、鉛和鎳等重金屬物質(zhì)。農(nóng)戶在實(shí)際種植管理過程中，大多缺乏專業(yè)知識和培訓(xùn)教育，大多數(shù)按照自己日常種植經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施肥，經(jīng)常產(chǎn)生農(nóng)藥化肥施加不合理的現(xiàn)象，不斷促進(jìn)重金屬物質(zhì)對糧食作物的影響范圍，造成糧食作物在生長過程中逐漸積累過多的重金屬物質(zhì)，存在糧食產(chǎn)品重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，對人們的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。另外，人們采用多種食品加工方式，將糧食作物加工到人們可食用的糧食產(chǎn)品，如糧油類產(chǎn)品需要人們采用相應(yīng)的加工工藝方式，對糧食作物進(jìn)行提煉、研磨等操作，不同程度地引入部分重金屬物質(zhì)。例如，相關(guān)工作人員對糧食作物進(jìn)行研磨的過程中，部分研磨機(jī)通過金屬制造形成，在實(shí)際運(yùn)用過程中會將其自身存在的重金屬融入到糧油產(chǎn)品中，在一定程度上增加了產(chǎn)品中重金屬物質(zhì)含量。人們通常會在糧油產(chǎn)品中增加一定量的食品添加劑，增加；糧油產(chǎn)品的保質(zhì)期，或者在相應(yīng)條件下添加一定的重金屬含量，導(dǎo)致重金屬污染問題，對人們的身體體質(zhì)健康具有嚴(yán)重的不良影響。

1.2 危害

糧油產(chǎn)品中包含大量重金屬元素，被人們食用之后，增加了身體疾病發(fā)生的概率。人們攝入一定的鉛元素之后，大多會留在人體的血液中，對血液的生成產(chǎn)生嚴(yán)重影響，進(jìn)而造成人體出現(xiàn)頭暈、眩暈和身體貧血等癥狀，同時對人們的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，造成人體的肝臟、腎臟存在不同程度的損傷。兒童囁入過多的鉛元素會產(chǎn)生發(fā)育不良、食欲不佳等現(xiàn)象，對他們的健康成長具有負(fù)面影響。糧油產(chǎn)品中包含汞元素的情況下被人體大量攝入，在一定程度上損壞人體的大腦、視力和神經(jīng)；鎘元素在人身體中積累過多的情況下，進(jìn)一步損壞人體的腎功能，造成糖尿和蛋白尿，引發(fā)一系列的骨骼?。讳X元素?cái)z入較多的情況下，造成兒童智力嚴(yán)重下降，中年人記憶力不斷削弱，老年人容易患癡呆癥等。

一般情況下，糧油產(chǎn)品重金屬污染主要包含銅、鋇、鎳、鋅、鉻等相關(guān)元素，大多通過糧食作物在種植生長土壤中形成，對農(nóng)作物的健康生長和安全食用帶來不良影響。我國經(jīng)常發(fā)生不同類型的糧食重金屬污染事件，充分體現(xiàn)出了糧食在生產(chǎn)加工時，具有較大安全隱患。糧油食品檢測中不能及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)重金屬物質(zhì)的情況下，被人們食用，造成人體內(nèi)臟器官存在多種類型的病變，甚至對人們的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行麻痹，存在語言動作緩慢、昏厥等不同現(xiàn)象。我們從農(nóng)業(yè)角度進(jìn)行分析，糧食種植土壤中包含過多重金屬物質(zhì)，對農(nóng)作物自身的健康生長產(chǎn)生不利影響，大大降低糧食產(chǎn)量，減少農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益，不利于我國農(nóng)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。因此，我國要加強(qiáng)重金屬檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用，對該技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行高度重視，更加滿足現(xiàn)代化糧油產(chǎn)品重金屬檢測的實(shí)際要求。

2 糧油產(chǎn)品中重金屬檢測前處理方法

重金屬物質(zhì)大多在糧油產(chǎn)品中以化合物的形式存在，同時糧油中包含大量蛋白質(zhì)，采用該種形式存在。因此，相關(guān)檢測人員對糧油產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)際檢測之前，需要做好相應(yīng)的處理工作，主要將重金屬有效轉(zhuǎn)化成離子狀態(tài)，有效清除其他相關(guān)干擾因素，有效確保糧油產(chǎn)品重金屬檢測工作開展的實(shí)效性和精準(zhǔn)性[2]。糧油產(chǎn)品中不僅包含大量的蛋白質(zhì)，還包含大分子有機(jī)元素、多量無機(jī)元素。因此，檢測人員對糧油產(chǎn)品進(jìn)行檢測預(yù)處理的過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況和需求，采用針對性的預(yù)處理方法做好處理工作，提升后續(xù)檢測準(zhǔn)確性。

2.1 干灰化法

干灰化法主要是工作人員采用高溫灼燒，促進(jìn)糧油產(chǎn)品中的有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)成分等產(chǎn)生相應(yīng)的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，將有機(jī)物有效的分解成二氧化碳、水蒸氣、含氮?dú)怏w，將其有效揮發(fā)出去，同時殘留以無機(jī)鹽和氧化物為主的無機(jī)成分，通常被人們稱為灰分，便于后續(xù)的檢測運(yùn)用。灰分具有消化時間慢的特點(diǎn)，需要較高溫度，對樣品存在一定的選擇性，但是不需要人工進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視，試劑空白小，能夠有效處理大量的樣品。一般情況下，檢測人員可以適當(dāng)增加一定量的無離子水、或者幾滴硝酸和雙氧水起到良好的催化作用，有效加速灰化過程，減少灰化時間。

相關(guān)工作人員在實(shí)踐操作的過程中，在樣品高溫消解之前按照相關(guān)要求放置到坩堝內(nèi)，在電爐上通過低溫碳化處理，放置到馬弗爐中進(jìn)行灰化，進(jìn)而將有機(jī)成分氧化成水蒸氣、二氧化硫排除，殘留待測成分。該種檢測預(yù)處理方法需要加長時間，樣品中包含易揮發(fā)性元素，存在一定的檢測偏差，甚至不能應(yīng)用。但是，該種方法采用少量的酸，對自然環(huán)境產(chǎn)生較小的污染，處理方法相對比較簡便，能夠同時對多個樣品進(jìn)行檢測。部分專家對水產(chǎn)品中的鉛、鍋、銅元素進(jìn)行檢測的過程中，采用到該種處理方法，獲得3種金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性系統(tǒng)0.998～0.999[3]。

2.2 濕灰化法

石灰化法主要是相關(guān)工作人員在糧油產(chǎn)品中適當(dāng)增加硝酸、高氯酸、濃硫酸等相關(guān)氧化性強(qiáng)酸，采用加熱方式對產(chǎn)品中的有機(jī)物產(chǎn)生一定的損壞，有效釋放出待測無機(jī)成分，同時促進(jìn)無機(jī)元素產(chǎn)生不揮發(fā)的無機(jī)化合物，由于后續(xù)工作人員進(jìn)行重金屬檢測分析。工作人員在實(shí)踐工作中采用石灰化法的情況下，呈現(xiàn)出一定的優(yōu)點(diǎn)，消化時間快，要求溫度低，操作簡便，對樣品具有普遍性，同時存在一定缺點(diǎn)，需要工作人員進(jìn)行人工監(jiān)視，試劑空白大，難以被充分應(yīng)用，同時對大量樣品不能進(jìn)行同時處理。相關(guān)研究人員通過多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得相關(guān)成果，充分證明了糧油產(chǎn)品中重金屬檢測過程中濕灰化法能夠獲得良好的預(yù)處理效果。部分專家應(yīng)用濕灰化法，將硝酸－高氯酸混合體系當(dāng)作消化液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，消化玉米油樣品，同時對其中包含的鋁元素進(jìn)行檢測，其標(biāo)準(zhǔn)回歸方程的相關(guān)系數(shù)在0.999之上。

2.3 微波消解法

微波主要是300MHz～300GHz頻率范圍的電磁波。人們對糧油產(chǎn)品檢測預(yù)處理過程中采用微波消解法主要采用245MHz的微波檢測重金屬，促進(jìn)其中的分子呈現(xiàn)出來回運(yùn)動的現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分子之間出現(xiàn)激烈碰撞，摩擦生熱，不斷提高樣品溫度，同時分子間的運(yùn)動促進(jìn)樣品受熱更加均勻，升溫速度較快，能夠有效減少樣品處理時間。

微波消解法實(shí)踐操作過程簡便，具有環(huán)境污染小的特點(diǎn)，被人們進(jìn)行廣泛應(yīng)用，獲得良好的預(yù)處理成效[4]。相關(guān)人員采用微波消解法對大米中的鈣、鎂、銅等金屬物質(zhì)進(jìn)行檢測，獲得的相關(guān)元素加標(biāo)實(shí)驗(yàn)回收率在90～106%的范圍之內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值小于2.2。

2.4 高溫消解法

高溫消解法主要是樣品在高溫高壓作用下，能夠快速消解，相關(guān)工作人員將待檢測樣品放置到封閉的消解罐中，采用外部加熱的方式，達(dá)到高溫高壓的條件。工作人員采用該種方法相比較于普通消解，對難溶物質(zhì)進(jìn)行處理的過程中更加便捷有效。該種方法存在一定的缺點(diǎn)，處理時間相對較長，測定的相關(guān)信息數(shù)據(jù)存在一定程度的偏差，屬于新技術(shù)需要進(jìn)一步研究和完善，在實(shí)際應(yīng)用中不夠成熟。但是，該種方法具有一定優(yōu)點(diǎn)，空白值較低，回收率較高。相關(guān)人員在實(shí)驗(yàn)過程中，采用該種方法測定的結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.6。

3 糧油產(chǎn)品中重金屬檢測技術(shù)分析

3.1 生物傳感器檢測技術(shù)

相關(guān)檢測人員在實(shí)踐工作中采用生物傳感器檢測技術(shù)，屬于光電型傳感器，主要通過光信號實(shí)現(xiàn)電信號的有效轉(zhuǎn)化，同時有效檢測出相關(guān)試條的光強(qiáng)度。現(xiàn)階段，該技術(shù)被人們廣泛地推廣和運(yùn)用，促進(jìn)傳感器實(shí)現(xiàn)多元化類型的方向發(fā)展，主要包含微生物、酶生物、免疫等代表性的傳感器，在糧油產(chǎn)品檢測技術(shù)中被大規(guī)模應(yīng)用。如，工作人員采用生物傳感器檢測技術(shù)光電型分析銅元素，能夠有效減少檢測時間，對銅元素進(jìn)行檢測的過程中主要采用吡咯烷二硫代甲酸和銅絡(luò)合顯色的形式，結(jié)合金屬元素濃度的轉(zhuǎn)變，分析顯色強(qiáng)度規(guī)律性的變化。

3.2 原子光譜方法

原子光譜方法具有較高的檢測靈敏度，檢出限低，在糧油產(chǎn)品重金屬檢測中，只能對其中一種元素開展針對性檢測，主要包含原子熒光度、火焰和石墨爐原子吸收光譜。通常情況下，該種方法在很涼金屬元素方面的測定工作中被廣泛應(yīng)用，具有良好的性能，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的缺陷，經(jīng)常受到外部相關(guān)因素的影響。糧食重金屬檢測中，人們大多選擇原子熒光度檢測方法，熒光受到外部輻射作用，處于激發(fā)狀態(tài)，對待測元素的原子蒸汽熒光強(qiáng)度進(jìn)行測量，明確當(dāng)中具體一種元素的含量，檢出限較低[5]。另外，火焰原子吸收光譜主要是在特定頻率輻射條件下，對檢測元素原子受到激發(fā)影響吸收的具體能量進(jìn)行測量，就有高靈敏度檢測，在重金屬元素的檢測工作中被大范圍應(yīng)用；石墨爐原子吸收光譜方法，主要通過電流加熱原則，吸收相應(yīng)波長的光，對重金屬物質(zhì)含量進(jìn)行檢測，在實(shí)際測量工作中，需要待檢測樣品原子化，呈現(xiàn)出原子化的高效率，能夠有效提高檢測靈敏度，保證性能分析的準(zhǔn)確性。

3.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測法

該種方法主要以等離子體為離子源的一種質(zhì)譜型元素分析方法，在多種相關(guān)元素進(jìn)行同時測定的過程中進(jìn)行高效應(yīng)用，同時能夠和其他相關(guān)色譜分離檢測技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，有效檢測重金屬元素，分析元素狀態(tài)。該種檢測方法和以往無極檢測方法進(jìn)行比較，呈現(xiàn)出高效、精準(zhǔn)度高、干擾因素少的特征，但是具有較高的應(yīng)用成本，在糧油產(chǎn)品重金屬元素檢測中沒有被大范圍的推廣和應(yīng)用。

3.4 分光光度法

分光光度法主要是經(jīng)過測定被測物質(zhì)在相應(yīng)波長處或者范圍之內(nèi)光的吸光度和發(fā)光強(qiáng)度，定量定性分析相關(guān)物質(zhì)的方法。工作人員需要準(zhǔn)備一定濃度的樣品溶液，被不同波長的光進(jìn)行持續(xù)照射過程中，對不同波長的光吸收強(qiáng)度存在差異性，同時結(jié)合數(shù)據(jù)繪制出吸收光譜曲線，對曲線進(jìn)行分析，實(shí)踐操作便捷，靈敏度高。另外，原子熒光光度法能夠在鉛、鎘等金屬元素檢測中進(jìn)行有效應(yīng)用。

3.5 高效液相色譜檢測法

該種方法基于經(jīng)典色譜法，采用氣相色譜理論，同時在技術(shù)上采用高壓輸送，色譜柱主要采用特殊方法由小粒徑填料填充形成，呈現(xiàn)出良好的柱效，柱后和高靈敏度的檢測器進(jìn)行有效連接，能夠?qū)α鞒鑫飳?shí)行連續(xù)性檢測。現(xiàn)階段，該種檢測方法主要在營養(yǎng)強(qiáng)化劑、蛋白質(zhì)分離和食品功效成分等測定方面進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用，能夠達(dá)到多種重金屬元素同時檢測目的。

4 結(jié)語

人們對糧油產(chǎn)品的安全提出更高要求，不斷研究和應(yīng)用糧油產(chǎn)品中的重金屬檢測技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品重金屬元素超標(biāo)現(xiàn)象，進(jìn)一步保證糧油產(chǎn)品的安全質(zhì)量，維護(hù)人們的身體健康。