食品中重金屬元素分析技術研究進展

張浩然 徐 汀 張亦菲 田 愷 華賢輝 黃家鶯*

（上海市獸藥飼料檢測所，上海201103）

民以食為天，食以安為先。食品安全問題長期以來一直是社會的焦點問題。經過長期的努力，我國已經具備了相當完善的食品質量控制體系，有效地確保了人民群眾舌尖上的安全。重金屬檢測分析是食品質量控制的重要環節，本文綜述了主流的重金屬分析技術，淺析了技術原理及相關應用，以期找到未來食品中重金屬分析技術的發展方向。

1 食品中重金屬的危害

重金屬是密度大于5.0×10-3kg/m3的金屬元素，普遍毒性較大，共45 種左右[1]。其中，毒性又以砷、鉻、鎘、汞及鉛最大[2]。例如，砷能夠傷害機體的呼吸系統、神經系統、血液循環系統，可能導致腫瘤[3]；鉻會通過消化系統進入機體，并富集在肝臟、腎臟或內分泌系統中引起慢性中毒甚至死亡[4]；鎘會損傷肺臟、肝臟等器官，過度攝入會致癌[5]；汞能引起機體運動功能失調，嚴重者會造成神經系統的缺陷[6]；鉛會對機體的造血系統、免疫系統等各系統造成損害，還會導致骨骼畸形及癌癥[7]。因此，對于食品中重金屬含量的檢測分析尤為重要。

2 食品中重金屬的檢測分析技術

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是較為常見的元素分析方法，其基本原理是利用高溫，得到原子化的氣態元素，再利用特征輻射，將基態原子激發，通過測定相應原子共振輻射的吸收強度對其定量。本法主要有火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法兩種，均被廣泛應用于食品中重金屬元素分析領域。梁文革等[8]應用石墨爐原子吸收法，對食用菌中鉛和鎘的含量進行了評估，食用菌在栽培材料、環境方面潛在的鉛、鎘攝入風險。曹栩菡等[9]利用火焰原子吸收法對干桂圓核中的銅、鎂及鈣進行測定，方法線性良好，回收率為98.1%～100.1%。盧春香等[10]以石墨爐原子吸收法測定了鎘、鉛、鉻，方法的回收率97.92%～104.6%，變異系數分別為0.39%～2.92%。

以上研究表明，原子吸收光譜法具有較高的回收率及精密度，但是線性范圍較窄，無法同時測定多種元素。

2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光光譜法主要原理是原子被激發后，會發射特定波長的光輻射。

通過計算此輻射的強度來對原子濃度進行定量。在食品中重金屬檢測領域也得到一定應用。商云帥等[11]使用原子熒光法測定了胡蘿卜中的砷，檢出限為0.04μg/L，回收率為85.0%～98.8%，RSD 為4.2%～6.5%。張艷等[12]建立了原子熒光測定食用玫瑰中砷、鉛、汞的方法，檢出限分別為0.0053 μg/L，0.0227μg/L、0.0079μg/L，回收率為90.2%～107.5%，RSD 均小于5%。原子熒光光譜法具有低檢出限，高回收率等優點，并且成本低于原子吸收光譜法，但是應用范圍較局限，普及性較低。

2.3 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法是目最為先進的無機分析技術，其原理待測元素經高溫離子化并在真空中進入質量分析器，到達檢測器，根據待測元素響應值和濃度成正比的關系，計算含量。董丹丹等[13]采用電感耦合等離子體質譜法建立了大米中鉛、鎘、鉻、砷等22 種元素的定量方法，該法檢出限為0.00043～0.887μg/L，回收率為84.49%～101.17%，RSD 為0.73%～11.01%。劉仙金[14]建立了測定海帶中鎂、銅、鉛等種元素的電感耦合等離子體質譜法，回收率為88.0%～102.1%，RSD 為4.0%～6.8%，均通過了國家標準物質的驗證。

上述研究表明，電感耦合等離子體質譜法的線性外圍寬、回收率及精密度均較高，并且能滿足同時測定不同元素的需求，檢測效率更高，但是儀器購置及維護的成本較高是本法的一大缺點。

3 展望

隨著科學技術的提高及生產生活的需要，食品中重金屬的檢測方法必定會朝著更低的檢出限及檢測成本、更高的準確度及精密度等方向不斷發展。

未來，如何簡化儀器所需的前處理步驟，如何提高檢測效率，如何兼顧多元素的同時測定和檢測成本，均是值得深思的方向。