徐 超
(臨澤縣市場監(jiān)督管理局,甘肅張掖 734200)
隨著人們對食品安全重視程度的增加,各類食品檢測技術(shù)不斷成熟,原子吸收光譜法不僅可定量分析食品內(nèi)的各類有機元素,還可以對食品內(nèi)的無機元素進行定性,能夠更準確地測定食品中的重金屬、微量元素,保障食品安全檢測的整體質(zhì)量。本文就食品中如何有效應(yīng)用原子吸收光譜儀展開研究,借此完善食品內(nèi)安全檢測的技術(shù)體系,為我國食品安全管理創(chuàng)造有利條件。
原子吸收光譜儀是由原子化系統(tǒng)、光源、顯示系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及光學系統(tǒng)共同組成的新型檢測儀器,具有較強的靈敏度、準確性。原子吸收光譜儀是應(yīng)用原子吸收光譜法的核心設(shè)備,常用的檢測方式包括火焰光譜檢測法、石墨光譜檢測法、氫化物光譜檢測法及冷原子光譜檢測法等。原子吸收光譜儀的基本原理是氣態(tài)原子在處于正常狀態(tài)時會吸收波長并產(chǎn)生光輻射,使氣態(tài)原子中的外層電子從基本狀態(tài)過渡至激發(fā)態(tài),但不同原子中電子能級不同,其在吸收波長時可產(chǎn)生的輻射光會有明顯差異,因此,相關(guān)人員可按照原子激發(fā)態(tài)后的波長相對物品中的元素進行定性測量[1]。
為保證食品安全,往往需要通過食品檢測分析不同類型食品中的微量元素、金屬含量,相關(guān)人員會提前分解處理食品樣品,隨后應(yīng)用原子吸收光譜儀判斷樣品中各類物質(zhì)的實際含量。生成檢測報告后,根據(jù)國家對不同食品內(nèi)物質(zhì)含量的相關(guān)要求,對比分析是否存在安全風險。相較于其他食品檢測技術(shù),原子吸收光譜儀對食品的檢測優(yōu)勢更為明顯,具有較強的實用性、經(jīng)濟性特征。
近年來,食品安全成為社會關(guān)注的重要問題,但食品生產(chǎn)、流通中仍存在重金屬或其他微量元素超標的情況[2]。例如,在食品原材料生產(chǎn)種植時,農(nóng)作物本身存在重金屬污染,用該類農(nóng)作物加工的食品同樣會存在重金屬超標的問題。而食品中重金屬超標會直接損害人體健康,長期食用會引起一系列的消化系統(tǒng)疾病、呼吸道疾病,甚至損害人體神經(jīng)系統(tǒng),嚴重者還會誘發(fā)中毒,導(dǎo)致癌變。原子吸收光譜儀在食品中的應(yīng)用可準確地測定食品內(nèi)的金屬元素,把控食品安全,避免重金屬含量超標的食品流入市場,從根本上保障人們的生命安全。
乳制品是生活中較受歡迎的食品之一,是兒童喜愛的食物類型。但從以往食品安全案例中可知,兒童對乳制品內(nèi)含有的鉛(Pb)元素較為敏感,鉛毒性會直接損害兒童神經(jīng)系統(tǒng)。我國標準規(guī)定包裝飲用水中鉛含量應(yīng)控制在10 μg/kg以內(nèi),乳及乳制品(生乳、巴氏殺菌乳、滅菌乳、發(fā)酵乳和調(diào)制乳)中鉛(Pb)含量應(yīng)保持在50 μg/kg內(nèi),嬰幼兒配方食品(液態(tài)產(chǎn)品)中鉛(Pb)含量應(yīng)保持在20 μg/kg內(nèi)。原子光譜儀在具體應(yīng)用中可準確測定乳制品中的鉛含量,檢測乳制品是否存在鉛元素超標的情況。不僅如此,原子吸收光譜儀同樣可用于測定乳制品內(nèi)的Zn、Fe、Mg及Ca等元素。食品安全管理相關(guān)檢測部門基于原子吸收光譜儀檢測乳制品樣品后,可確定乳制品內(nèi)各類礦物質(zhì)的實際含量,排查部分不合格的乳制品,避免其流入市場,危害消費者的基本權(quán)益[3]。
隨著國民經(jīng)濟水平的提升,人們生活質(zhì)量不斷改變,動物源性食品在人們膳食消費中占比較大。但隨著綠色消費理念的滲透,動物源性食品的安全問題成為新時期人們的關(guān)注焦點。原子吸收光譜儀在動物源性食品的檢測分析中,其安全檢測的重點在于檢測該類食品中的重金屬。動物源性食品內(nèi)重金屬的主要來源包括3個方面。①個別地區(qū)自然環(huán)境較為特殊,存在礦區(qū),土壤內(nèi)重金屬含量較高[4]。②人類活動造成環(huán)境污染后導(dǎo)致重金屬污染動物源性食品。③加工、儲存動物源食品時,若保管不當,或使用、接觸金屬容器、管道及其他添加劑后,重金屬會污染動物源性食品。
原子吸收光譜儀可采用火焰光譜檢測法、石墨光譜檢測法等方式,準確檢測魚肉、豬肉、牛羊肉等動物源性食品,以及由動物源性食品制作的食物中的重金屬含量,評測食品安全。具體檢測過程中,相關(guān)人員可采用微波消解法,用微波輻射加熱、分解食物樣品,將其制備為可檢測的樣品。相較于其他食品分解法,微波消解可避免損失食品內(nèi)的各類元素,污染性小,可實現(xiàn)密閉消解。消解完畢后,由石墨爐原子吸收法測定樣品內(nèi)的重金屬,確定各類重金屬的實際含量。
農(nóng)產(chǎn)品是食品加工制作的主要原料之一,受多種因素影響,農(nóng)產(chǎn)品加工、生產(chǎn)中同樣面臨著重金屬污染風險。原子吸收光譜儀在實際應(yīng)用中,同樣可用于檢測農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量,保障市場上農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[5]。在農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量的檢測中,原子吸收光譜儀的應(yīng)用優(yōu)勢非常明顯。例如,原子光譜儀可準確檢測玉米、大米、菜葉中含有的銅元素、鎂元素、硒元素及鈷元素,檢測靈敏度較高?;鹧嬖游展庾V法是農(nóng)產(chǎn)品中瓜果蔬菜的主要檢驗方法,該方法能夠準確測定瓜果蔬菜中的各類重金屬。實際檢測過程中,相關(guān)人員可采用濕消解法處理農(nóng)產(chǎn)品,消解完畢后啟動原子吸收光譜儀,逐一檢測農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量、其他微量元素的含量,分析其有無在生產(chǎn)、運輸過程中出現(xiàn)被污染的情況。以大米為例,檢測過程中,相關(guān)人員可配制樣品溶液,測定不同濃度標液的吸光度,隨后制作標準曲線,對比完成大米等樣品溶液的濃度計算。為了提高大米內(nèi)微量元素、重金屬檢測的準確性,應(yīng)用原子吸收光譜儀時還應(yīng)根據(jù)實際檢測元素類型更換光源。
為在食品安全領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮原子吸收光譜儀的應(yīng)用優(yōu)勢,相關(guān)人員還應(yīng)重視該類儀器的日常維護保養(yǎng),使其能夠在食品檢測中高效運行,提供更準確的檢測結(jié)果。原子吸收光譜儀作為精密儀器,其日常維護條件較為苛刻,應(yīng)從環(huán)境、核心設(shè)備、故障處理等多個方面做好原子吸收光譜儀的維護保養(yǎng)工作,使其能夠正常、穩(wěn)定地在食品安全檢測中發(fā)揮作用[5]。
環(huán)境維護是指通過維護原子吸收光譜儀的日常運行環(huán)境,減少儀器故障。具體的維護方法是保持原子吸收光譜儀所處空間內(nèi)的溫濕度相對適宜,環(huán)境中不能存在可能腐蝕儀器的液體或氣體。①原子吸收光譜儀所處的空間內(nèi),恒定溫度應(yīng)控制在15~30 ℃內(nèi),室內(nèi)濕度不得超過70%。若因特殊情況導(dǎo)致室內(nèi)濕度過高,應(yīng)使用除濕設(shè)備將環(huán)境內(nèi)的濕度調(diào)整至70%以內(nèi)。②使用原子吸收光譜儀檢測食品內(nèi)的重金屬、微量元素時,環(huán)境中可能會出現(xiàn)腐蝕性氣體、液體。因此,在完成檢測后,相關(guān)人員應(yīng)立即清理室內(nèi)的各類腐蝕性氣體及液體,將原子吸收光譜儀放置在具有特定溫濕度且干燥的空間內(nèi)。③為保障原子吸收光譜儀的靈敏度、準確性,放置該設(shè)備時還應(yīng)避免其與電磁源、熱源等距離 過近。
原子吸收光譜儀日常維護中的關(guān)鍵是對核心部件的維護與保養(yǎng),如原子吸收光譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的燃燒頭、霧化器、元素燈。不同部件的維護方法具有明顯的差異性。①霧化器。原子吸收光譜儀使用完畢后,應(yīng)盡快清理霧化器上的殘留液體,同時測量霧化器周圍環(huán)境內(nèi)的溫度,以免因殘留液體清理不及時、溫度過低而出現(xiàn)結(jié)冰問題,影響后期使用。除此之外,霧化器帶有的撞擊球同樣會影響食品內(nèi)重金屬元素、微量元素檢測的靈敏性,檢測人員應(yīng)注意避免隨意調(diào)整其位置,當霧化器存在限流管堵塞情況時,禁止蠻力疏通。②燃燒頭。燃燒頭在食品檢測完畢后溫度較高,維護該區(qū)域時應(yīng)避免直接用手觸碰燃燒頭。清理燃燒頭縫隙堵塞時,為避免損傷燃燒頭,可使用硬度小的工具清理,如濾紙等。對于燃燒頭底端殘留的部分燃燒物,若無法直接手工清理干凈,可使用乙醇。③元素燈。相較于其他部件,元素燈維護時應(yīng)輕拿輕放,尤其是熔點較低的元素燈,可待元素燈冷卻后移動,并且為保持其靈敏度,相關(guān)人員可定期點燃元素燈,使其基本性能處于穩(wěn)定狀態(tài)。
食品安全、質(zhì)量檢測中,原子吸收光譜儀的常見故障包括元素燈故障、燃燒頭故障燈。處理元素燈故障時,相關(guān)人員應(yīng)先查看元素燈是否能夠被點亮,然后檢查電源,觀察其與原子吸收光譜儀顯示系統(tǒng)是否能連接,燈座底部是否接觸良好。若排查各區(qū)域后元素燈依然無法使用,則需更換元素燈。原子吸收光譜儀中,燃燒頭故障可分為點火異常、燃燒不穩(wěn)定等情況。①對于燃燒頭點火異常情況,相關(guān)人員應(yīng)打開壓空設(shè)備,查看壓空機的壓力值是否處于正常狀態(tài)。隨后觀察燃燒頭上的火焰探頭區(qū)域有無脫離情況,最后分析燃燒頭運行中的電流值設(shè)置數(shù)據(jù)是否處于合理范圍內(nèi)。②對于燃燒頭燃燒不穩(wěn)定的故障。相關(guān)人員同樣應(yīng)及時檢測壓控設(shè)備的壓力值,若壓力值處于正常值,則應(yīng)檢查燃燒頭縫隙區(qū)域是否需要清理、有無堵塞情況。除此之外,燃燒頭水封中有水同樣會在原子吸收光譜儀運行中使其燃燒不穩(wěn)定,相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)該故障后,還應(yīng)查看水封中有無積水。
綜上所述,食品檢測領(lǐng)域中原子吸收光譜儀的應(yīng)用價值尤為突出,相關(guān)部門在加強食品安全監(jiān)管時,可靈活應(yīng)用原子吸收光譜儀,準確測定各類食品中的重金屬、礦物、微量元素的實際含量,保障市場流通中的食品安全。除此之外,為確保原子吸收光譜儀在食品檢測中得到有效應(yīng)用,還應(yīng)重視該類儀器設(shè)備的維護保養(yǎng),全方位預(yù)防儀器故障,夯實食品安全檢測中的物質(zhì)基礎(chǔ)。