原子熒光光譜法測定食品中碘、鉻的應用研究

赫書東，曹鵬，李雪芝，郭偉

山東省聊城市東昌府區衛生防疫站檢驗科，山東聊城 252000

原子熒光光譜法測定食品中碘、鉻的應用研究

赫書東，曹鵬，李雪芝，郭偉

山東省聊城市東昌府區衛生防疫站檢驗科，山東聊城 252000

原子熒光光譜法具有很多優點，包括操作簡單、靈敏度高、檢驗時受到的限制較少、線性范圍寬、具有較快的分析速度、干擾少等優點，被廣泛應用到測定食品中碘、鉻等微量重金屬中。該文分析了原子熒光光譜法的基本原理和特點，介紹了此種方法在測定食品中微量重金屬的應用。

原子熒光光譜法；食品；微量重金屬

食品質量與人體健康和安全密切相關，是目前監管部門的重要工作之一。對食品的監測是保證食品質量和安全的重要手段。目前，原子熒光光譜法已經廣泛應用到環境、生物、冶金、地礦、醫療衛生等領域中進行含量測定分析。測定樣品中的微量元素對國民經濟和人體健康有著重要意義。該文介紹了用原子熒光檢驗技術對常見食物中所含的碘、鉻進行檢驗，對食物中所含的不同微量重金屬元素有所了解，同時監測結果還能對食品安全情況進行判斷分析，達到控制食品品質的目的[1-5]。

1 原子熒光光譜法的基本原理

原子熒光是由氣態原子受到一定特定波長的光源照射之后，原子中的某些自由電子被激發躍遷到較高能級后又被激發躍遷到較低能級或基態，所發出的特征性光譜，叫作原子熒光。在一定條件下，熒光強度越強，被測物質的濃度越高。不同的金屬元素原子熒光光譜特征不同，可根據特征進行分析，通過熒光強度進行定量分析[6-8]。

1.1 原子熒光光譜法分類

1.1.1 根據蒸氣發生方式 原子蒸氣發生—原子熒光光譜法：原子蒸氣是通過冷原子吸收測量汞的含量，其基本原理為測試樣品中的汞在酸性條件下被硼氫化鉀或是氯化亞錫還原為原子狀態的汞蒸氣。這種方法還可以用來測定其他的微量重金屬元素，如鉻[9]。

氫化物蒸氣發生—原子熒光光譜法：其基本原理為硼氫化鉀或硼氫化鈉在酸性條件下反應產生大量的氫，樣品中的被測離子與氫反應產生氣態氫化物，再通過載氣帶入到原子化器中解離成原子態[10]。

氯化物蒸氣發生—原子熒光光譜法：其基本原理是金屬離子和鹽酸氣體在加熱條件下反應生成氣態的氯化物，通過載氣將其引入到原子化器中解離成原子態[11]。1.1.2根據前樣品處理方式 濕法消解—原子熒光光譜法：傳統的濕法消解必須通過過夜長時間進行冷消化，所需時間久、耗酸量大，并且需要專業人員實時監察，容易被消化時的酸霧危害，耗時又耗力，還需不斷地加入消化試劑，帶入新的雜質，降低了準確度。

干法消解—原子熒光光譜法：干法消解需要較高溫度，耗費時間長，對專業人員操作要求高，但和濕法消解相比，操作步驟簡單是其優點。

微波消解—原子熒光光譜法：是樣品預處理中常用的一門技術，應用前景廣闊，消化的樣品在密閉條件下、于消化管中進行消化，不需要進行預熱處理，微波能瞬時滲入到待測樣品內，所需試劑少、耗時短、對待測金屬元素造成的損耗小、污染小等優點[12]。

1.2 原子熒光光譜法的應用及發展前景

目前，原子熒光光譜法已經廣泛地應用到環境、生物、冶金、地礦、醫療衛生等領域中進行含量測定分析。測定樣品中的微量元素對國民經濟和人體健康有著重要意義。

伴隨現代科學的發展，在更多的優良儀器設備下，原子熒光光譜法的監測更加智能和自動，一方面，新型光源的開發和利用提高了測定的靈敏度，加強研究新的蒸氣發生體系來減少待測樣品中的損失率；另一方面，原子熒光分析技術能擴展測定元素的范圍，在多元素聯合測定方面上取得重大突破[13]。

2 原子熒光光譜法在食品檢測中的應用

2.1 碘

碘是人體所需的必要的微量元素之一，與鐵、鋅、硒等元素一樣，是維持人體健康不可替代的一部分。碘能通過促進進入人體的組分的分解和代謝，加快能量的產生，為正常的人體活動供能。碘是甲狀腺激素產生的重要組成成分，碘的過多或過少，都會對身體產生病理改變。如碘缺少將造成甲狀腺腫，過多則容易導致甲狀腺癌或者高碘甲亢等疾病。碘跟人體的健康息息相關，防止疾病的發生就需要控制飲食中碘的含量。在日常生活中，人們通過使用含碘食鹽或是含碘量高的食物如海產品、豆類等補充所需碘元素。人體每日所需的碘量為：兒童90～120 μg/d，青春期的成年人 150～200 μg/d，哺乳期婦女200 μg/d，對于食品中的碘的含量測定很重要。

2.1.1 海產品中碘含量分析方法 測定食品和生物制品中碘含量需要靈敏度高的分析方法，采用原子氣體進樣法，此種方法基于在酸性環境下碘離子和汞離子能形成穩定的化合物，然后被甲基異丁酮萃取到有機相里，再加入硼氫化鉀還原出單質汞，在測定汞含量的同時能間接測定出碘含量。此種方法可以避免酸過量影響結果，被測的元素能很好地分離富集，能使被測物質充分還原，避免了還原所造成的損失，是靈敏度高、檢驗限制低的分析方法。

2.1.2 奶粉中碘含量分析方法 奶制品是嬰兒和老年人主要獲取微量碘含量的途徑，國家標準規定奶粉中碘的含量范圍在每100 g 30～150 μg，碘含量的高低可以判斷奶粉質量的好壞。碘在奶粉中的含量不應太高，監測方法應該具有較高的靈敏度。采用氫化物發生方法—原子熒光光譜法間接測定奶粉中碘的含量，操作簡單，此種方法基于在酸性的環境下，碘離子能將As(ⅴ)還原為As(Ⅲ)，通過測定As(Ⅲ)間接測定碘含量。此種方法擴大了原子熒光測定的范圍，快速準確。

2.2 鉻

鉻是人體必需元素之一，葡萄糖耐量因子的重要組成成分之一，葡萄糖耐量因子和胰島素有著協同作用。人體冠心病、糖尿病和動脈硬化等疾病的產生常常與鉻元素的缺乏有關。鉻元素在人體中的獲取主要通過食品和飲用水，因此對食品和飲用水中的鉻元素的含量進行監測，指導合理攝入尤為重要。三價鉻和六價鉻在人體中有著不同作用，三價鉻無毒性，六價鉻卻屬于吸入性的有毒物質，對人體細胞和組織產生嚴重危害。在檢測時不僅要知道鉻的總含量，還要知道三價鉻和六價鉻的含量。

牛奶中鉻含量分析方法：牛奶具有較高的營養價值，在人們生活水平日益提高的條件下，發揮著愈發重要的作用。六價鉻具有氧化性，能夠通過干擾人體的酶系統，對皮膚和神經系統產生毒害，大量攝入有導致癌變的危險。國家標準規定鮮奶限量指標是0.3 mg/kg，乳粉是2.0 mg/kg。采用氫化物發生—原子熒光光譜法基于在酸性的環境下，六價鉻能將As（Ⅲ）氧化為As（ⅴ），使溶液中的As（Ⅲ）含量減少，間接測定了六價鉻的含量。此種方法精密度和準確度高、靈敏度高、檢驗限制低。

3 結語

近年來，原子熒光光譜法不僅在傳統食品微量元素監測中發揮重要作用，還被醫學、化工、農業、環境等各個領域廣泛采用。通過對傳統原子熒光光譜法進行改進，不斷優化金屬元素檢測的方法，并與其他的分離技術加以結合，使實驗結果更加理想。

測定元素的有限性在一定程度上限制了原子熒光光譜法的發展，未來的研究應著重以下幾個方面來開展。儀器方面：探究新型的光源、檢測方法。技術應用方面：根據樣品測定的要求，結合其他監測技術，使原子熒光光譜技術推廣到各個領域。擴大原子熒光測定的元素范圍，探究原子熒光光譜法間接測定更多其他元素的方法。使原子熒光光譜法在價態分析、多元素同時在線分析等方面不斷優化。

綜上所述，原子熒光光譜法因其操作簡單、靈敏度高、檢驗時受到的限制較少、線性范圍寬、具有較快的分析速度、干擾少等優點，被廣泛地應用到測定食品中碘、鉻等微量重金屬中。

[1]譚芳維.原子熒光光譜法測定食品中碘、鉻及銻錠中汞的應用研究[D].南京：廣西大學,2013.

[2]張會青,李愛華,賈芹香.原子熒光光譜法測定食品中碘、鉻及銻錠中汞的應用分析[J].中國農村衛生,2015（10）:36.

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[13]代立勤.氫化物發生—原子熒光光譜法測定食品中微量元素的分析研究[D].新疆：石河子大學,2010.

Determination of Iodine and Chromium in Food by Atomic Fluorescence Spectrometry

HE Shu-dong,CAO Peng,LI Xue-zhi,GUO Wei
Department of Laboratory,Dongchangfu District Sanitation and Antiepidemic Station of Liaocheng City,Liaocheng,Shandong Province,252000 China

Atomic fluorescence spectrometry has many advantages,including simple operation,high sensitivity,less restrictions in test,wide linear range,fast analysis speed,less interference,has been widely applied to the determination of iodine,chromium and other trace heavy metals in food.The basic principle and characteristics of atomic fluorescence spectrometry were to be analyzed.The application of this method in the determination of trace heavy metals in foods was introduced.

Atomic fluorescence spectrometry;Food;Trace heavy metals

R155

A

1672-5654（2017）09（b）-0036-02

2017-06-11）

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.26.036

赫書東（1978-），男，山東聊城人，本科，主管技師，研究方向：理化檢驗技術。