淺析食品中重金屬元素檢測技術的現狀和前景展望

摘 要：食品是人們日常生活中的必備物品，也是生存的基本保障，那么食品的質量問題就尤為重要，對人體的健康有極大的影響。在現代社會中，由于使用了大量的農藥，對食品的營養產生了改變，在食品的內部也會有重金屬元素的殘留，對人體的健康造成了極大的傷害，所以對食品中重金屬的檢測就成為了重要的話題。本文對重金屬檢測技術的現狀進行了闡述，同時也對發展前景進行了展望。

關鍵詞：重金屬；污染現狀；處理；檢測

1 我國重金屬污染現狀

我國在近代經濟發展中，對于自然界中的重金屬行業的開發，使得大量的重金屬擴散到自然環境中，導致了重金屬的超標。所謂的重金屬污染就是指自然環境中的重金屬含量已經超過了標準的范圍，會對人身造成危害的狀態。重金屬對人體的危害主要是指通過水和食品的途徑對人體造成的傷害，對人體的健康有所損害。我國目前的食品中已經出現過重金屬的污染狀況，食用的人群健康已經受到了威脅，所以我國已經將食品中重金屬的檢測工作作為了一項嚴肅的課題進行研究，并加強了重視。

在我國目前的經濟發展中，對自然資源的過度開發，而忽略了環境保護，使得大量的工業重金屬進入到水和食品中，尤其是對農作物的污染更為嚴重。重金屬對農作物的污染是以化學的形態進入到食物中的，通過簡單的浸泡和洗滌并不能去除重金屬，無法進行生物降解，相反的情況下，卻能在食物鏈的作用下，擴展的越來越大，最后在人體中蓄積，對人的身體健康造成影響。有些重金屬的中毒特征并不明顯，屬于是慢性中毒，通過大量的重金屬在人體中蓄積，達到一定的量的時候就會出現反映，往往都無法治療，容易導致畸形和癌變等。所以我國要加強對重金屬的污染控制，對水、土壤、工業產業的開發和環境的保護等方面全面控制，在確保經濟發展的前提下，還要保證人們的身體健康。

2 食品樣品前處理方法概述

2.1 傳統方法

在傳統的重金屬檢測方法中，通常較為常用的有干法灰化法和濕法消化法，通過對有機質的破壞，然后從中提取出可供檢測的元素進行分析。其中干法灰化法在操作上比較簡便靈活，但是需要耗費大量的時間和電能，并且回收率很低，測試出來的結果往往都偏低等缺陷。濕法消化法對有機物的分解速度比較快，而且回收率也比較高，但是這種方法所使用的試劑的量比較大，通過實驗會產生大量的有害氣體，對環境造成污染，這是一項缺點。

2.2 低溫灰化技術

低溫灰化技術解決了常規高溫灰化費時、待測元素易損失等缺點，但需要專用的低溫灰化爐，儀器設備較昂貴，國內有關應用于食品的預處理的報道較少。

2.3 密封罐消化技術

密封罐消化樣品主要有電烘箱加熱-高壓密封罐消解技術和微波加熱-密封罐消解技術等。

2.3.1 電烘箱加熱-高壓密封罐消解技術電烘箱加熱-高壓密封罐消解技術是我國國家標準中規定使用的方法之一，解決了常規濕法消解樣品時，酸用量大、空白值高、污染嚴重、操作費時費力、待測元素易損失等缺點。

2.3.2 微波加熱一密封罐消解技術

由于微波具有較強的穿透能力，頻率高，可使被加熱物料內部分子間產生劇烈振動和碰撞，導致加熱物體內部的溫度激烈升高，即所謂“內加熱”，摒棄了傳統的先加熱物體表面，然后熱能由表及里，即所謂的“外加熱”技術。樣品消解時，樣品表面層和內部在不斷攪動下破裂、溶解，不斷產生新鮮的表面與酸反應，促使樣品迅速溶解。與常規的高溫灰化及濕法消化比較，微波消解技術具有省時、省酸、安全、污染小以及損失少、空白值低、易實現自動監控等獨特優點，受到了普遍的重視。

2.4 酸提取技術

酸提取法操作簡便、快速準確、干擾少，是一種較為理想的樣品預處理方法。對于食品樣品，如酸的濃度過高，基質分解程度加劇，易造成較強的基體干擾。

3 食品中重金屬檢測技術概述

3.1 比色法

比色法是通過試紙和試劑的使用，對被測的物體進行化學法的一種檢測方法，將檢測的結果和色卡進行比較，然后得出結果。但是這種方法存在的問題是，檢出的結果有相關的限制，對于食品中的重金屬檢驗還無法滿足標準的要求。

3.2 紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法是利用重金屬元素與試劑反應后顯色在紫外光下有吸收的原理來測定重金屬的含量。該法操作簡單，適宜在實驗室中使用，是目前應用最多的一種方法。該法的缺點是，檢出限高，而且有些顯色劑不易得到，需自己合成后才能使用。

3.3 原子光譜法

原子光譜法主要有原子吸收光譜法、原子發射光譜法、原子熒光光譜法等方法。

3.3.1 原子吸收光譜法是一種成熟的分析技術，具有操作簡單、分析速度快、測定高濃度元素時干擾小、信號穩定等優點。常用的痕量分析技術，靈敏度很高，且具有取樣量少，化學預處理簡單，能直接分析固體及高粘度液體試樣等優點。這兩種方法的缺點是，不宜測定在火焰中不能完全分解的耐高溫元素和堿土金屬元素以及共振吸收線在遠紫外區的元素，基體干擾較嚴重，且不適合做多元素分析。

3.3.2 原子發射光譜法靈敏度高，選擇性好，能同時分析多種元素，尤其是電感禍合等離子體一原子發射光譜法靈敏度更高，且線性范圍寬，能同時檢測多種元素。

3.3.3 原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發下所產生的熒光強度，來測定待測元素含量的一種方法。該法基體干擾少，靈敏度高，缺點是應用面窄，測定時受散射光影響較嚴重。

3.4 電感耦合合等離子體質譜法

電感禍合等離子體質譜法是以電感禍合等離子體為離子化源的質譜分析法。該法幾乎可分析所有元素，靈敏度高、檢出限低、線性檢測范圍寬，且可進行多元素分析，但儀器價格昂貴，限制了其普及應用。

3.5 電化學分析法

電化學分析法分析速度快，測定元素多，檢測需要樣品少，有機物干擾少。隨著電子技術的發展和計算機技術的引進，電化學分析法得到了迅速的發展。

4 前景展望

通過上文的闡述可知，對于食品中重金屬的存在很少是以天然成分存在的，主要的污染途徑是在食品的生產、加工、運輸和貯藏的環節中出現的，所以說應該加強對食品檢測技術的提升。從目前來講對于食品的檢測技術主要都是利用先進的檢測儀器在實驗室中進行的，這種檢測方法會受到許多因素的制約，需要投入大量的人力，并且耗費的時間周期比較長，勞動強度大，所以檢測方法不靈活。我國目前受污染的主要是水和食品等，所以需要研發出便攜式的，實用性強的檢測儀器來對重金屬進行檢測。

在對食品重金屬污染檢測中，應該對每一個環節都要加強檢測工作，那么如果檢測周期過長的話，不僅會影響到檢測的效率同時還影響到了生產的經濟效益。所以說在實驗室中進行的檢測技術已經無法適應大眾的檢測需求，需要研發出可以進行現場檢測，攜帶方便，技術精準的儀器，不僅在成本上有所降低，同時提高了檢測的效率，這將是我國的在重金屬檢測技術上的發展方向。