食品中重金屬元素檢測的專利技術進展

姚雪漫　張秋萍　王春民

摘 要：食品中超標的重金屬元素一旦進入人體并累積到一定濃度，會嚴重危害人民群眾的身體健康，因此必須重視食品中重金屬元素的檢測。本文從專利技術的視角對食品中重金屬元素的檢測技術進行了探究和總結，以期為相關研究人員提供一些幫助。

關鍵詞：食品;重金屬檢測;專利技術

重金屬通常是指密度在4.5 g/cm3以上的金屬，重金屬進入人體后會在人體內累積，并造成不可逆轉的損害。“鎘米”事件、兒童血鉛超標事件、“癌癥村”事件、“皮革奶”事件等都是由食品中重金屬超標造成的。針對層出不窮的食品安全問題，我國的食品監督管理部門、食品相關企業、第三方檢測機構等日益重視食品中重金屬元素的檢測。尤其是在涉及鉛、鎘、汞、鉻、鋁與砷等危害性較強的重金屬檢測中，在滿足食品安全國家標準要求的基礎上，相關研究人員應積極探索更加快速準確的檢測方法。

1 基于儀器分析的檢測方法

與傳統的化學分析方法相比，儀器分析具有靈敏度高、檢出限低、選擇性好與分析速度快等優勢，目前是食品重金屬檢測領域的主流手段，而且在相關食品安全國家標準中，原子吸收儀、ICP-MS檢測方法多作為第一法用于食品中金屬元素檢測。而相關的專利申請多集中在樣品前處理、金屬元素的分離和富集、儀器工作條件優化、多元素分析及評估方法的建立方面。

在食品樣品前處理方面，專利CN 104749240 A中采用的前處理手段是將蔬菜制成蔬菜粉末后直接進入單顆粒氣溶膠質譜儀進行檢測，實現了蔬菜中重金屬元素形態分析和定性定量分析的同步進行。

在金屬元素的分離和富集方面。專利CN 108318571 A中采用磁性重金屬吸附劑富集水產品中的重金屬離子后，利用ICP-MS測定鉛、鉻、鎘與汞的含量，避免使用強酸進行消解;專利CN 106769926 A中利用羥基化多壁碳納米管對銅、鎘和鉛的強選擇性吸附能力，從經消解的茶油中富集和分離出了這3種重金屬離子，該方法的檢測限較低，富集能力較高。

在儀器工作條件的優化方面，專利CN 104374725 A在檢測南美白對蝦中重金屬元素時，優化了原子吸收測試儀的干燥溫度、灰化溫度和原子溫度等條件;專利CN 110988099 A在測定水稻中重金屬元素時，對ICP-MS的工作條件進行優化，得到的方法穩定性和準確度均較高。

在樣品評估方法建立方面。專利CN 104111264 A在利用X熒光射線法分析稻谷中鎘和鉛元素含量時，建立了重金屬元素污染的綜合評價方法;專利CN 107944672 A所建立的冬蟲夏草風險評估方法，以是不同的砷形態含量來評估其暴露風險。

2 基于生物技術的檢測方法

相較于比較成熟的儀器分析檢測方法，利用特異性的酶、蛋白質、核酸、抗體甚至是微生物等生物技術方法開展食品中重金屬元素檢測還處于初步發展階段，相關專利研究成果多由高校和科研機構掌握，但是這些技術在檢測速度、經濟性、便攜性等方面具有潛在的優勢，具有實現商業化的價值。

上海交通大學周培等人在2013年所申請的專利CN 103160504 A中利用改進的DNA zyme8-17制備核酸熒光探針，實現室溫下低濃度鉛離子的快速檢出。中國農業大學徐文濤等人在專利CN 109022561 A中通過對引物和模板的設計，制得了功能核酸比色傳感器，其能夠在汞、銅離子存在的條件下，在10 min內進行PCR反應，實現對銅、汞離子的快速、可視化檢測。

中國科學院煙臺海岸帶研究所陳令新等人的專利CN 110305822 A中公開了用噬甲基菌可以實現飲用水、地表淡水、海水中鉛、汞重金屬離子的快速響應和預警。在專利CN 110283768 A中利用合成生物學技術改造大腸桿菌，使其在汞離子的作用下能夠表達乙烯生成酶，進而產生不同強度的乙烯信號，達到檢測汞離子的目的。

江南大學胥傳來等人在專利CN 110646605 A中公開了一株可分泌抗鉛離子特異抗體的單克隆雜交瘤細胞株，并將其產生的特異性抗體進行固定化，得到穩定的快速檢測試紙條，無需大型儀器設備，即能大規模地對糧食及其加工產品中的殘留重金屬鉛進行快速檢測，更加適合現場檢測，具有良好的應用前景。

3 結語

隨著國民生活水平的提高，人們的健康意識在逐步提升，對食品安全的重視度越來越高，國家對食品安全風險的監測強度和力度也逐年增大。但仍然會各種不確定因素會導致食品中某些重金屬元素含量超標，因此必須通過科學合理的技術方法對各類食品中的重金屬元素開展檢測，現有的相關技術方法也需要在穩定性、快速性、準確性和便攜性等方面進一步完善。