原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用

鄭平

摘 要：隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的快速提升，人們對(duì)于食品的安全性重視程度逐漸增加。在食品加工過程中會(huì)產(chǎn)生或者添加很多重金屬元素，如Pb、Cd、Cr、Hg等，這些重金屬元素的過量吸收會(huì)對(duì)人體的呼吸、消化和神經(jīng)系統(tǒng)造成較大影響，所以要加強(qiáng)食品重金屬元素的檢測(cè)。原子吸收光譜法具有較高的檢測(cè)靈敏度，同時(shí)具有準(zhǔn)確度高、適用范圍廣等特點(diǎn)，在食品重金屬檢測(cè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。本文主要闡述原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：原子吸收光譜法;重金屬檢測(cè);食品

中圖分類號(hào)：S-3 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200430012

引言

近些年，食品安全方面的問題不斷出現(xiàn)，某些不法商家為了追求更大的經(jīng)濟(jì)利益在食品中添加很多重金屬元素，這些重金屬元素會(huì)直接影響到人們的身體健康。隨著人們對(duì)食品安全重視程度的逐漸增加，開始加強(qiáng)了食品重金屬方面的檢測(cè)，應(yīng)用最廣泛的方法之一就是原子吸收光譜法，此方法具有靈敏度高、精度好、檢測(cè)元素類型多、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，在食品重金屬檢測(cè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

1 原子吸收光譜法基本概述

1.1 原子吸收光譜法基本原理

原子吸收光譜法（AAS）是指利用氣態(tài)原子能夠吸收一定波長(zhǎng)的光輻射作用，使得原子中外層電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象。因?yàn)樵又须娮哟嬖诓煌哪芗?jí)，會(huì)按照能級(jí)選擇性共振吸收相應(yīng)波長(zhǎng)的輻射光。由于此共振吸收波長(zhǎng)和此原子受激發(fā)之后發(fā)射的光譜波長(zhǎng)相同，可以將其當(dāng)作元素定性的依據(jù)所在。按照朗伯—比爾定律，可以按照吸收輻射的強(qiáng)度進(jìn)行定量計(jì)算，所以可以將原子吸收光譜法當(dāng)作痕量以及超痕量元素的測(cè)定方式。

1.2 原子吸收光譜法重金屬檢測(cè)的基本流程

進(jìn)行檢測(cè)所需溶液的有效配制，要確保其符合標(biāo)準(zhǔn)曲線方面的要求。

進(jìn)行樣品溶液的配制。

對(duì)于所配制的不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，要明確每種溶液所對(duì)應(yīng)的吸光度。

要按照確定的吸光度繪制出相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

對(duì)于樣品吸光度進(jìn)行測(cè)定。

將樣品吸光度和標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)施比對(duì)，從中能夠得到實(shí)際樣品的濃度。

1.3 原子吸收光譜法的檢測(cè)特點(diǎn)

對(duì)于食品重金屬檢測(cè)來說，原子吸收光譜法的應(yīng)用能夠更加高精度地檢測(cè)到重金屬含量，同時(shí)利用此種方法能夠檢測(cè)的重金屬類型較多，其具有較強(qiáng)的靈敏度和抗干擾能力，檢測(cè)結(jié)果不易受到外部因素影響。但是原子吸收光譜法也具有某些方面的不足，如無法同時(shí)對(duì)多個(gè)元素進(jìn)行檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性范圍相對(duì)狹窄等。所以在具體應(yīng)用過程中一定要充分了解原子吸收光譜法的優(yōu)勢(shì)和局限，確保此種檢測(cè)方法的應(yīng)用效果。

2 原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用分析2.1 基本檢測(cè)方法概述

按照所測(cè)重金屬元素原子化方式的差異對(duì)原子吸收光譜法類型進(jìn)行詳細(xì)的劃分，具體分成火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、氫化物原子吸收光譜法、冷原子吸收光譜法等。

2.2 各種原子吸收光譜法簡(jiǎn)介

2.2.1 火焰原子吸收光譜法

火焰原子吸收光譜法是現(xiàn)階段原子吸收光譜法中應(yīng)用最為廣泛的食品重金屬檢測(cè)方法之一。其基本原理為原子吸收光譜儀從光源輻射出具有待測(cè)元素特征譜線的光，通過試樣蒸汽時(shí)被蒸汽中待測(cè)元素基態(tài)原子所吸收，由輻射特征譜線光被減弱的程度來測(cè)定試樣中待測(cè)元素的含量。

火焰原子吸收光譜法的特點(diǎn)是靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、精密度高、選擇性好、儀器簡(jiǎn)單、操作方便，火焰原子吸收光譜法可測(cè)到（10）-9g/mL數(shù)量級(jí)。但是此種方法也容易受到溫度的影響，溫度過高會(huì)造成被檢測(cè)元素分解形成基態(tài)原子電離，直接影響到重金屬檢測(cè)的靈敏度;溫度過低也無法將被檢測(cè)元素有效分解成為基態(tài)原子，影響到檢測(cè)準(zhǔn)確性。

2.2.2 石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法是利用石墨材料制成管、杯等形狀的原子化器，用電流加熱原子化進(jìn)行原子吸收分析的方法。由于樣品全部參加原子化，并且避免了原子濃度在火焰氣體中的稀釋，分析靈敏度得到了顯著的提高。該法用于測(cè)定痕量金屬元素，在性能上比其它許多方法好，并能用于少量樣品的分析和固體樣品直接分析，因而應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。但是此種方法也存在一定的局限，如檢測(cè)分析的范圍相對(duì)有限，檢測(cè)消耗時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，并且一般情況下只能檢測(cè)一個(gè)元素等。

2.2.3 氫化物原子吸收光譜法

此種原子吸收光譜法就是將砷化氫發(fā)生反應(yīng)和原子光譜進(jìn)行結(jié)合，形成氫化物發(fā)生原子光譜分析的聯(lián)用技術(shù)。其基本原理為在酸性介質(zhì)中，以硼氫化鉀將砷（Ⅲ）轉(zhuǎn)化為砷化氫氣體，由載氣將其導(dǎo)入原子化器，分解生成原子態(tài)砷，在其特征吸收波長(zhǎng)處測(cè)定原子吸光度。此種方法的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)需要檢測(cè)的元素實(shí)施分離以及富集，能夠大大降低外部干擾，可以有效提升檢測(cè)精度。

2.2.4 冷原子吸收光譜法

此種方法就是通過SnCl2或者鹽酸烴胺將溶液當(dāng)中的汞離子還原成為金屬汞，同時(shí)通過空氣流的方式將汞蒸汽引入到存在石英窗氣體的吸管當(dāng)中，以此來進(jìn)行原子吸收量的測(cè)量。冷原子吸收光譜法的靈敏度和精度都比較高，特別是對(duì)于微量汞的測(cè)定來說是非常理想的方法。

2.3 原子吸收光譜法在食品重金屬檢測(cè)中的具體應(yīng)用

2.3.1 肉制品重金屬檢測(cè)的應(yīng)用分析

在對(duì)于肉制品實(shí)施重金屬檢測(cè)過程中，為了可以有效獲取肉制品中Zn、Cu、Fe、Ca等相應(yīng)微量元素的含量，可以通過原子吸收光譜法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。如，為了能夠判定家豬肉以及野豬肉中重金屬含量就可以利用原子吸收光譜法對(duì)這些肉類實(shí)施檢測(cè)分析，同時(shí)能夠?qū)λ鶛z測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，可以準(zhǔn)確得知家豬肉中這些重金屬元素的含量要明顯多于野豬肉。在肉制品中應(yīng)用原子吸收光譜法進(jìn)行重金屬檢測(cè)，可以幫助人們進(jìn)一步開發(fā)利用豬肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及保健價(jià)值。另外，通過原子吸收光譜法和懸浮液技術(shù)的充分結(jié)合能夠準(zhǔn)確測(cè)定豬肝中Zn元素含量。除此之外，原子吸收光譜法也可以應(yīng)用在魚肉方面的檢測(cè)，可以通過此技術(shù)測(cè)定魚體中Zn和Cu的元素含量。如，付迎等通過原子吸收光譜法對(duì)于魚肉和魚腦中微量元素Cu以及Zn等進(jìn)行了比較分析;李立波等通過石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定了水產(chǎn)品中的痕量，得到的結(jié)果為線性范圍0～10μg/L，相對(duì)偏差2.64%，檢出限0.076mg/g，回收率為98.7%。

原子吸收光譜法在肉制品重金屬檢測(cè)方面的應(yīng)用，能夠?yàn)槿藗兲峁└訙?zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)，人們可以按照自身的具體情況選定合適微量元素的肉制品進(jìn)行食用，以確保人們的身體健康。

2.3.2 果蔬以及糧食等重金屬檢測(cè)的應(yīng)用分析

目前，某些果農(nóng)和菜農(nóng)在進(jìn)行蔬菜水果種植過程中，為了能夠進(jìn)一步提升產(chǎn)量同時(shí)防止病蟲害的影響，會(huì)在種植過程中使用大量的農(nóng)藥。這些農(nóng)藥隨著生物鏈的擴(kuò)散必然會(huì)在蔬菜水果中有所殘留，特別是在果皮當(dāng)中，若是沒有對(duì)其進(jìn)行有效處理就會(huì)影響到人們的身體健康。現(xiàn)代農(nóng)藥中存在大量重金屬元素，為了能夠確保蔬菜水果的安全性可以通過原子吸收光譜法對(duì)于其中的重金屬進(jìn)行檢測(cè)，防止這些重金屬元素影響到人們的健康。如，張峰等闡述了利用火焰原子吸收光譜法可以對(duì)蘋果中Zn、Fe、Cu、Mn、Cd等元素進(jìn)行測(cè)定，可以利用氫化物原子吸收光譜法對(duì)于蘋果中微量元素As以及Hg進(jìn)行測(cè)定，明確了2種元素的平均加標(biāo)回收率分別為97.84%和100.7%;可以通過石墨爐原子吸收光譜法對(duì)西紅柿、洋蔥中的Cd、Cr、Cu、Pb等元素進(jìn)行測(cè)定，可以通過閉口微波消解法對(duì)樣品實(shí)施前處理。

2.3.3 酒水以及飲料等重金屬檢測(cè)的應(yīng)用分析

不同的酒水以及飲料中都會(huì)添加很多化學(xué)元素，為了確保人們的健康可以通過原子吸收光譜法對(duì)酒水以及飲料等進(jìn)行重金屬檢測(cè)。通過此種方法可以準(zhǔn)確檢測(cè)出酒水和飲料中Cu的含量，同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)實(shí)施分析之后可以獲得不同類型重金屬元素檢出限、加標(biāo)回收率、標(biāo)準(zhǔn)差等指標(biāo)，分別為0.265μg/L、95.79%～100.74%、3.13%～5.06%等。另外，通過原子吸收光譜法也可以準(zhǔn)確測(cè)定葡萄酒中Cu、Fe、Zn等含量。

3 結(jié)束語

對(duì)于食品的重金屬檢測(cè)來說，原子吸收光譜法是應(yīng)用最為普遍的方法之一，其得到了非常廣泛的應(yīng)用并取得了相應(yīng)的成效。本文主要闡述了原子吸收光譜法的原理、流程以及特點(diǎn)，同時(shí)介紹了其在肉制品、果蔬以及糧食、酒水以及飲料等重金屬檢測(cè)方面的應(yīng)用，對(duì)原子吸收光譜法的進(jìn)一步推廣應(yīng)用具有參考作用。

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（責(zé)任編輯 常陽陽）