食品中重金屬超標的危害及檢測

蔣忭楊 蔣江宇

摘 要：食品安全是一個重要的社會問題，重金屬是食品安全的重要組成部分。食品中重金屬的檢測分析技術主要有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法和電感耦合等離子體質譜法。本文介紹了每種方法的原理和應用情況，為今后重金屬檢測技術的發展提供了參考。

關鍵詞：重金屬;食品檢測;危害

The Harm and Detection of Excessive Heavy Metals in Food

JIANG Bianyang， JIANG Jiangyu

（Dongyang Testing Institute for Food and Drug Control， Dongyang 322100， China）

Abstract： Food safety is an important social issue， and heavy metals are an important part of food safety. The detection and analysis techniques of heavy metals in food mainly include atomic absorption spectroscopy， atomic fluorescence spectroscopy and inductively coupled plasma mass spectrometry. This article introduces the principle and application of each method， which provides a refrernce for the development of heavy metal detection technology in the future.

Keywords： heavy metals; food inspection; harm

隨著人們物質生活水平的提高，嚴重威脅人們的生命健康和人身安全的食品安全問題引發了社會恐慌，影響了社會的和諧穩定發展。食物是維持人體正常功能的基本物質之一。能源、建筑、交通等行業的粉塵以氣溶膠的形式進入食品，導致食品中重金屬含量明顯超標。另一個原因是，我國在發展中忽視了良好的環境保護工作，導致大氣、水和土壤中不同程度的重金屬污染，最終影響食品安全。由于嚴重的食品安全問題，有效監測食品重金屬可以避免購買被重金屬污染的食品，進而減少重金屬中毒事件的發生。重金屬具有長期積累和緩慢作用，重金屬中毒會對人體造成嚴重的傷害。

1 食品檢測與重金屬檢測的介紹

食品檢驗對構建食品衛生體系具有重要的支撐作用。食品重金屬檢測是食品安全檢測的一個重要方面。食品檢驗與人們的生活以及食品的質量有著直接關系，其可以根據相關標準評估食品的狀況。目前使用的食品檢驗體系正在形成，使用的相關技術也比較成熟。食品檢驗過程主要應用化學和生化知識，將基礎理論與相應技術結合，檢測食品原料、成品、副產品和其他相關農產品。根據相關標準對副產品的質量進行檢查和評估，以確定產品是否合格。食品檢驗內容包括感官檢驗、食品中相關營養素檢驗、食品中有害物質檢驗等。在我國食品管理體系不斷完善的過程中，食品檢驗方法也得到了改進。因此，我國已經確定了相關檢驗指標，且對食品檢驗提出了較高要求。這些指標包括成分分析、農藥殘留分析、食品添加劑分析等。不同的檢測方法有不同的檢測指標，因此不僅要注意檢測的數值和指標，還要注意檢測方法，只有更可靠的檢測方法，才能更可靠地保證產品的質量。儀器分析是除常規分析方法外常用的檢測方法，可以利用分光光度法和原子熒光光譜法等化學方法分析相關數據[1]。

2 食品重金屬發展現狀及意義

2.1 食品檢測的發展現狀分析

食品檢測的發展與完善是近年來的重大研究課題之一，更是關系到人們生活發展的一大因素。最廣義的食品檢測內容包括對食品質量和變化的調查和評價。目前，我國食品企業對于食品質量的相關檢測技術研究相對來說已經成熟，但是在市場經濟快速發展的情況下，我國食品檢驗制度仍存在一定的滯后性，食品安全問題仍處于高發階段，危害著人們的生命安全。作為食品安全管理的重要組成部分，食品檢驗非常重要，其可進一步解決我國食品檢驗標準和設備落后問題，進而積極推動食品安全技術發展，規范生產經營合作，切實提高食品檢驗質量和效率，加強安全保障。因此，促進食品檢驗研究，關注食品安全檢驗技術的發展，是當前的重要課題[2]。

2.2 重金屬檢測在食品檢測中的意義

重金屬定量檢測技術作為各類食品定量檢測的重要技術組成的一部分，有助于我國建立與完善各類食品定量檢測技術體系。重金屬定量檢測的主要目是用于檢測含有汞、鎘、鉛、鉻和砷等類重金屬或其他類型重金屬，也可能包括銅、鋅、鎳、鈷和錫等某些認為有毒的重金屬。這些重金屬對所有生物體的生命安全都具有一定的負面影響。因此，避免這些重金屬的過量攝入一直以來是目前人們非常關注的熱點問題之一。隨著近來我國食品系統的快速發展，人們正在大力推動我國食品生產加工工業自動化的快速發展。在這個發展過程中，各種微量的重金屬元素會逐漸滲入各類食品，并對人體產生危害。

3 常用檢測方法

3.1 紫外可見分光光度法

紫外可見分光光度法最初是比較常用的檢測食品重金屬的方法，紫外可見分光光度法是在190～800 nm波長范圍內測定物質的吸光度，用于鑒別、雜質檢查和定量測定的方法。當光穿過被測物質溶液時，物質對光的吸收程度隨光的波長不同而變化。因此，通過測定物質在不同波長處的吸光度，并繪制其吸光度與波長的關系圖即得被測物質的吸收光譜。這種檢測方法靈敏度高、操作簡單、成本低，但檢測結果易受著色劑或色系的影響，且通常含有有毒物質。在這種情況下，一次只能測量很少的樣品。此外，分光光度法的檢測限相對較低。若要使用分光光度法來充分地檢測食品中的重金屬含量，則該方法必須找到合適的顯色劑，以增加系統的吸光度。

3.2 氫化物發生-原子熒光光譜法

該種重金屬污染物的檢測方法是介于原子發射和原子吸收之間的光譜分析技術。其主要用于被測原子吸收特定光譜輻射能后，由高能級躍遷到低能級，激發到高能級，從而發出特定波長的熒光，檢驗員可以通過熒光強度分析被測樣品的含量。氫化物析出原子熒光光譜法雖然操作快捷方便，可用于各種重金屬物質的檢測，但檢測重金屬元素含量低的食品并不容易。因此，在檢測這些重金屬元素時，需要加入一些增效劑[3]。

3.3 電化學分析法

電化學分析法是指利用最基本的電化學方法和原理，對物質進行電化學檢測，對重金屬進行定量分析和結構分析。該種檢測方法具有靈敏度高、成本低、結果準確、檢測速度快、簡便易行等特點。電化學分析方法也可應用于各種重金屬的檢測。雖然重金屬污染物的最低檢測階數可以達到10～12 mol/L，但是這種檢測方法的選擇性比較低。目前，測定食品中鎘等重金屬含量，比較常用的電化學方法有示波極譜法和溶出伏安法。此外，示波極譜法還可用于測量重金屬中的銅和鉛，溶出伏安法可以同時檢測汽車中的銅、鎘和鉛等重金屬元素[4]。

3.4 電感耦合等離子體原子發射光譜法

電感耦合等離子體原子發射光譜法的工作原理是利用電感耦合等離子體作為激發光源，激發測試樣品中各種元素和各種原子之間產生的各種譜線。因此，不同譜線的波長和長度本身可以為檢查員提供確定重金屬含量的依據。例如，檢驗人員可以使用IPC-AES檢測方法專門檢測水果和蔬菜中鎘、砷、鉛、錫、銅和鉻等各種有害重金屬的含量。該檢測方法的平均回收率為91%～107%，RSD值不超過3.5%，鎘的確定最低檢測限為0.03 ng/kg。

4 重金屬檢測的前處理方法

4.1 微波消解法

微波消解法是將樣品置于密封的聚四氟乙烯消解管中，微波加熱，完成有機質分解的工作。同時，微波消解法的消解罐一般是密封的，可以減少試樣的揮發損失，減少酸溶液的用量，也可以減少加酸后釋放的氮氧化物。避免對溶液、檢驗員和實驗室造成損害，并提高測試結果的準確性。但是，這種處理方法無法處理大量的測試樣本，因為一次可以處理的測試樣本數量非常有限[5]。

4.2 超聲輔助提取法

超聲波輔助提取法是利用一系列超聲波空化效應、熱效應和機械效應，增加介質的運動速度和介質分子的滲透，加速活性物質的溶解、釋放、擴散，實現快速萃取分離。超聲輔助提取可分為靜態超聲提取和動態超聲提取。在某些工藝中，通常采用數控超聲波清洗單元作為主要提取單元，酶、酸、水等物質作為提取樣品。這種預檢測處理方法的主要影響因素是電振蕩的強度和頻率、樣品顆粒的大小以及樣品提取溶劑的性質。這種處理方法比較簡單、安全、節能、省時，用途廣泛。

4.3 濕法消解法

濕法消解法也稱為濕氧化法或濕灰化法，樣品在強酸、強氧化劑并加熱的條件下，有機質被分解，其中碳、氫、氮以C02、H2O和氨的氧化物等形式揮發逸出，無機鹽和金屬離子則留在溶液中，濕法消解法是目前最經濟、最有效、最直接的元素分析處理方法。其適用于在測試前處理所有樣品，并且可以同時處理多個樣品。但該處理方法對操作條件要求較高，試劑消耗較多。此外，試劑的氧化性和腐蝕性會污染容器和測試樣品。

5 提高食品抽樣檢測效率的對策

當人體攝入重金屬元素時，人體并不會立即產生不適癥狀，因為重金屬在進入人體細胞內有一定不同程度的氧化積累。長期大量食用一些含有重金屬元素超標的同類食品，會直接使人體各器官中的組織功能受到嚴重損害，甚至會造成不可逆的傷害。因此，相關部門有必要不斷加強檢測食品中的重金屬元素含量的風險意識，防止含重金屬元素超標的食品產品大量上市，保障消費者的人身健康和安全。食品中的重金屬元素的總體含量出現超標時，就可能會直接引起慢性食物中毒。因此，若要有效解決食品重金屬元素污染問題，首先必須要從源頭上對食品重金屬元素污染問題進行有效的監督管理，并加以預防。對此，相關部門要建立明確、健全的風險預警監控機制，采用各類食品重金屬含量檢測監控技術，科學合理地進行安全預防監控工作。同時，當前我國科技進步，食品安全中的各種重金屬含量檢測監控技術正逐步向質量高、靈敏度、智能化3大方向快速發展，對人們的健康具有重要意義。

5.1 加強食品檢驗人員培訓，提高整體素質

進一步增強食品抽樣檢驗的安全性和可靠性，需要加強食品檢驗人員的培訓，提高其專業素質[6]。因此，食品檢驗部門和單位必須積極開展相關的食品檢驗培訓和活動，所有員工必須有效地了解與領會食品抽樣標準和要求，明確各種抽樣檢驗方法、技術標準和要求，確保食品樣品運輸的合理化，并有效提高食品樣品抽取的有效性和代表性。食品檢驗部門也可以邀請食品檢驗專家進行相關的食品檢驗培訓和指導。食品抽樣檢驗人員能夠認識到工作中的不足，不斷提高整體質量。同時，我國還需要提高和確保檢測的嚴格性和效率，促進未來我國食品取樣和檢驗業務的可持續發展。

5.2 科學取樣

食品樣品對最終食品檢測的結果有非常重要的影響。在選樣過程中，相關食品檢驗人員必須嚴格堅持食品抽樣原則，進行隨機抽樣，確保提取過程的標準化和通用化。同時，在選樣過程中必須有效控制各種因素。

5.3 加強食品安全監測和研究

無論從食品生產到市場的聯動，相關食品監管部門都必須按照國家公布的相關政策和指南，加強食品安全管理，按時協調完善檢驗作業。隨著我國經濟發展水平的不斷提高，食品安全受到人們越來越多的關注。同時，食品企業需要提高檢測技術和水平以及食品安全檢測的計算機化、高效化和技術化。因此，相關研究人員必須加強食品安全監測和研究，不斷提高我國的食品檢驗能力和標準。

5.4 保證食品檢測試劑的合理性

在食品檢驗過程中，有必要減少化學試劑對檢測結果的影響。選擇檢測試劑時，應特別注意檢測試劑的有效期、操作環境和濃度。檢測試劑若不符合測試要求和標準，會對食品檢驗的化學反應產生負面影響，并導致食品檢驗結果出現誤差。因此，相關人員有必要保證食品檢測中使用的檢驗試劑的合理性。

5.5 不斷完善食品安全監管體系，加強食品生產過程監管

進一步加強食品檢驗管理，需要不斷完善食品安全監測體系，加強食品生產過程的監測管理。食品生產企業需要搭建科學有效的食品安全管理平臺，做好相關食品檢驗的統一準備，建立專門的食品安全指導小組，在食品安全生產和檢驗中發揮主導作用。食品監管部應建立健全的食品安全監管制度，嚴格執行食品檢驗監管任務，有效協調跨職能計劃，讓每位員工各司其職。

6 結語

關注食品安全就是關注人類健康。食品中的重金屬污染會導致人們慢性中毒。解決食品中的重金屬污染問題需要注重預防。這意味著控制污染源，防止被重金屬污染的食品進入流通環節。相關部門要有效建立完善的食品重金屬預警機制，應用科學高效的檢測技術，在檢測食品重金屬污染前采取相應措施。除上述通用的檢測方法外，近年來，隨著質譜等新興技術的應用和發展，食品中重金屬的檢測正逐步從常規化檢測轉向高靈敏度檢測。因此，食品重金屬檢測是非常重要的，檢測人員在檢測前必須掌握合適的樣品處理方法，綜合考慮成本、檢出率和檢測難度，選擇科學的方法。新的重金屬污染物檢測方法提高了檢測結果的準確性，極大地促進了人們的飲食安全和社會的和諧穩定。

參考文獻

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