謝曉敏 金尉 宋艷偉

食品安全與質量一直備受社會關注，因此有必要對食品中的微量元素、有害元素等進行精確、快速的檢測。電感耦合等離子體（Inductively Coupled Plasma，ICP）作為一種能夠實現(xiàn)多元素、高靈敏度和高準確性分析的技術，被廣泛應用于食品分析檢測領域。

一、電感耦合等離子體概述

電感耦合等離子體是一種高溫等離子體發(fā)射光譜分析技術，在電感耦合等離子體中，氣體被加熱到高溫并電離形成等離子體，這種等離子體通常以氬氣為載氣，通過高頻感應線圈進行加熱和電離，電感耦合等離子體的高溫條件可以將樣品中的大部分元素轉化為激發(fā)態(tài)，這些激發(fā)態(tài)元素會發(fā)出特征的光譜線，然后通過光譜儀器進行檢測和分析。

電感耦合等離子體技術常用于分析和檢測樣品中的各種元素，具有高靈敏度、高分辨率和廣泛的元素分析范圍，因此在環(huán)境監(jiān)測、食品安全、藥物分析、地質化探等領域都有廣泛的應用，比如食品中微量元素和重金屬的測定、土壤和水樣中的元素分析、礦石和地質樣品中的元素組成分析等。

二、電感耦合等離子體

在食品分析檢測中的應用

1.微量元素分析。食品中的微量元素對于人體健康具有重要意義，因此對食品中微量元素進行準確測定至關重要。電感耦合等離子體質譜技術（ICP-MS）具有高靈敏度、高分辨率和廣泛的元素分析范圍，在微量元素分析方面發(fā)揮著重要作用，可以精確測定食品中微量元素的含量，如鐵、鋅、硒等，通過定量分析可以評估食品中微量元素的含量是否符合營養(yǎng)需求和食品安全標準。

2.重金屬檢測。重金屬是指密度較大、原子量較大的金屬元素，如鉛、鎘、砷、汞等，食品中的重金屬元素如果超出安全標準就會對人體健康造成潛在風險，因此對食品中重金屬的準確檢測至關重要。電感耦合等離子體質譜可以非常精確地測定食品中的重金屬元素含量，如鉛、鎘、砷等，幫助評估食品安全性，及時發(fā)現(xiàn)并解決食品中可能存在的重金屬污染問題。比如，電感耦合等離子體質譜可以通過對食品樣品中重金屬同位素比值的分析，幫助追蹤重金屬元素的污染源，這對于確定污染物來源、制定有效的污染控制和防治措施具有重要意義；電感耦合等離子體質譜也可以用于監(jiān)測食品加工過程中可能受到的重金屬污染，如機械磨損產生的金屬顆粒、加工設備中的金屬離子等。ICP-MS在重金屬元素分析檢測中的應用詳見表1。

3.有害物質檢測。電感耦合等離子體可以用于檢測食品中的有害物質，如農藥殘留、激素、抗生素等，幫助監(jiān)測食品中有害物質的含量，確保食品安全，保護消費者的健康。比如，通過電感耦合等離子體質譜的分析，可以檢測食品樣品中的氯代有機農藥、磷代有機農藥等有害物質殘留情況，確保食品的安全性和衛(wèi)生標準。

4.食品摻假檢測。食品摻假是指將廉價或不合格的原料摻雜到高檔食品中，以獲取不正當利潤的行為。電感耦合等離子體質譜可以對食品中的元素進行快速、準確的分析，生成每種食品原料特有的元素指紋圖譜，通過對比樣品的元素指紋，即可發(fā)現(xiàn)摻假食品中不正常的元素組成，從而辨別食品的真?zhèn)?。電感耦合等離子體質譜對微量元素的檢測靈敏度高，能夠測定食品中痕量級別的元素含量，在某些情況下，摻假食品中的痕量元素含量會出現(xiàn)異常，電感耦合等離子體質譜的檢測也可以揭示這些異常現(xiàn)象。

5.食品加工過程監(jiān)控。電感耦合等離子體質譜可以用于監(jiān)測食品加工過程中微量元素的變化情況，檢測加工原料中的污染物含量，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，保證食品加工過程的安全性和質量穩(wěn)定性。具體來說，電感耦合等離子體質譜可以分析食品加工過程中所使用原料的元素含量，確保原料符合產品質量標準，同時幫助調整食品配方，確保產品的穩(wěn)定性和一致性；電感耦合等離子體質譜可以監(jiān)測食品加工過程中各種元素含量的變化，及時發(fā)現(xiàn)潛在的工藝問題，保證加工過程中的質量穩(wěn)定性；電感耦合等離子體質譜還可以用于檢測成品中的各種元素含量，驗證產品的質量和安全性，確保成品符合食品安全標準；電感耦合等離子體質譜也可以用于監(jiān)測食品加工過程中可能受到污染的情況，如金屬離子、重金屬等有害物質的檢測，以及監(jiān)測加工設備的磨損情況，防止金屬顆粒污染食品。

三、應用電感耦合等離子體

進行食品分析檢測的優(yōu)點

1.高靈敏度。電感耦合等離子體質譜具有極高的靈敏度，能夠檢測食品樣品中痕量甚至超痕量的元素，因此電感耦合等離子體質譜在檢測食品中微量元素和有害物質時具有明顯的優(yōu)勢，可以發(fā)現(xiàn)食品中潛在的安全問題。具體來說，電感耦合等離子體質譜能夠檢測食品中極微量的元素，甚至達到痕量或超痕量級別，在食品中痕量元素的檢測方面具有明顯的優(yōu)勢，可以發(fā)現(xiàn)食品中微量元素的含量，這些微量元素對于食品的營養(yǎng)價值和安全性具有重要意義，可以幫助科研人員和食品生產企業(yè)了解食品中微量元素的含量，指導產品的開發(fā)和改進；電感耦合等離子體質譜可以檢測食品中的微量污染物，如重金屬、農藥殘留等有害物質，對于保障食品安全和環(huán)境保護具有重要意義；電感耦合等離子體質譜的高靈敏度使其可以快速、精準地完成食品樣品的分析檢測，提供快速反饋和分析結果，有助于食品生產中的實時監(jiān)測和質量控制。

2.多元素分析。食品中的成分存在多樣性，包括微量元素、重金屬、礦物質等，電感耦合等離子體質譜能夠同時對多種元素進行分析，全面了解食品樣品的元素組成，為食品成分的綜合評估提供了一種方便、高效的手段，也有利于全面評估食品的質量和安全性。具體來說，食品中需要檢測的元素種類繁多，且含量范圍廣泛，電感耦合等離子體質譜可以覆蓋大部分元素，適用于不同類型和不同含量的食品樣品分析檢測；不同元素的含量和比例可以反映食品的成分特點、生長環(huán)境、處理方式等信息，電感耦合等離子體質譜的多元素分析能夠幫助分析師充分了解食品樣品的質量特征，為食品生產企業(yè)、科研機構和監(jiān)管部門提供全面的食品質量數(shù)據(jù)支持，確保食品的質量和安全，滿足消費者對食品質量和營養(yǎng)安全的需求。

3.高準確性和高精密度。電感耦合等離子體質譜具有高度的準確性和精密度，能夠為食品生產企業(yè)和食品安全監(jiān)管部門提供可靠的分析結果，為食品質量控制、產品改進和國家標準制定提供科學的依據(jù)。具體來說，電感耦合等離子體質譜分析方法具有較高的準確性，可以提供可靠、精確的分析數(shù)據(jù)，通過準確的儀器校準和標準品校正，能夠準確測定食品樣品中微量元素和有害物質的含量，為食品安全評估提供科學的依據(jù)；電感耦合等離子體質譜在分析過程中通常具有較高的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，能夠獲得高精密度的分析結果，通過重復分析和控制實驗條件，能夠提供符合實際要求的精準分析數(shù)據(jù)，為食品質量控制和監(jiān)測提供可靠的依據(jù)；電感耦合等離子體質譜在分析過程中通常具有較低的分析誤差，能夠準確測定微量元素和有害物質的含量，避免誤差的積累和擴散，為食品分析檢測提供可靠的數(shù)據(jù)保障。

4.寬線性范圍。電感耦合等離子體質譜的分析線性范圍廣，能夠在較大范圍內測定元素的含量，適用于不同類型和不同含量的食品樣品分析。具體來說，電感耦合等離子體質譜在分析過程中能夠覆蓋寬泛的元素濃度范圍，從痕量到超痕量級別，甚至到較高濃度水平，因此可適用于食品樣品中不同元素的含量分析；電感耦合等離子體質譜具有寬線性范圍，可以靈活地調整分析方法，以適應不同食品樣品中元素含量的變化，無論是微量元素的分析檢測，還是重金屬或其他高含量元素的檢測，電感耦合等離子體質譜都能夠給出準確可靠的分析結果；電感耦合等離子體質譜寬線性范圍的特性減少了對食品樣品進行預處理的需求，對于不同類型的食品樣品可以直接進行分析檢測，減少了樣品處理的復雜性和影響樣品的可能。

5.快速分析。電感耦合等離子體質譜具有較快的分析速度，適用于食品生產過程中的在線監(jiān)測和快速檢測，對于大批量食品樣品的快速分析非常有效。具體來說，電感耦合等離子體質譜能夠實現(xiàn)高通量的分析，憑借其高靈敏度和高分辨率，可以快速測定食品樣品中多種元素及其含量，在較短的時間內分析大量的樣品，提高分析效率；電感耦合等離子體質譜儀器通常具備較快的響應速度，能夠迅速進行恒速掃描和數(shù)據(jù)采集，從而實現(xiàn)食品樣品的快速分析。以上這些特性使得電感耦合等離子體質譜在食品分析檢測中能夠快速獲得準確可靠的多元素分析結果，為食品安全評估和質量控制提供重要的技術支持。

綜上所述，電感耦合等離子體質譜作為一種先進的分析技術，已經在食品分析檢測中展現(xiàn)出了巨大的應用潛力，有望為食品行業(yè)的質量管控和產品安全提供有力的技術支持。然而，電感耦合等離子體質譜在食品分析中仍面臨著一些挑戰(zhàn)，需要進一步的研究和改進，希望未來能夠加強電感耦合等離子體質譜技術在食品分析檢測中的應用，不斷完善分析方法，提高分析效率和準確性，為食品安全與質量保障作出更多貢獻。

作者簡介：謝曉敏（1984-），女，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，中級工程師，大學本科，研究方向為食品安全。

*通信作者：宋艷偉（1981-），女，漢族，黑龍江佳木斯人，高級工程師，碩士研究生，研究方向為化學。