食品中重金屬檢測的前處理方法的探究

宋祺

湖南山水檢測有限公司 湖南長沙 410600

在經濟高速發展的背景下，我國工業化發展水平逐漸提高，造成了大量的重金屬污染。重金屬物質通常借助食物、空氣及飲水等途徑進入人體，對人健康造成了一定的威脅，基于此，需要強化對食品中重金屬元素的控制，在最大程度上避免重金屬物質進入人體。

1 食品中重金屬的危害

在食品的生產過程中，不科學的生產技術和不合理的生產環境都會提高食品中重金屬的含量，而食品重金屬含量超標包括人為和食品原料本身含有大量重金屬兩種情況。在食品生產過程中，食品生產原料出現重金屬污染的重要原因是原料產地受到嚴重的重金屬污染，這也是食品原材料重金屬含量超標的直接原因。因此，相關食品重金屬檢測人員進行重金屬檢測時，要充分考慮到人為因素和自然因素。如果檢測工作不到位，導致食品重金屬含量超標并流入市場，當人們購買并食用含有大量重金屬的食品后，會對身體造成嚴重的損害。例如，當人體對重金屬的累積達到一定量時，呼吸系統、消化系統以及神經系統都會受到嚴重的影響和損壞；如果人體重金屬含量過多，嚴重時可能造成重金屬中毒，此時將面臨生命危險[1]。

2 食品中重金屬檢測技術的應用

2.1 微波消解法

對豆類等糧食樣品去除雜物后，均勻粉碎，然后裝入干凈的容器，作為產品試樣。同時密封，并做好標記，于室溫條件下保存。對魚類、蔬菜、肉類、蛋類及水果等水分較高的鮮樣，取可食用部分，制成勻漿，裝入干凈的容器內，作為產品試樣，同時密封，并做好標明標記，在冰箱冷藏室條件下保存。對飲料、酒、醋、醬油、食用植物油和液態乳等液體樣品，將樣品搖勻即可。微波消解法是近年來比較熱門的樣品處理技術，即稱取固體試樣或移取液體試樣置于聚四氟乙烯材料的消解罐中，加入5mL酸，蓋好并旋緊內蓋外蓋，再將消解罐置于消解儀內，根據不同種類的試樣設置微波消解條件。樣品在微波電場下，分子間高速的碰撞和摩擦釋放出熱量，使消解體系溫度上升，發生化學反應并放出大量的熱，并釋放出大量氣體，使容器內壓強增加，物質的活性和氧化能力也隨之提高。微波消解食品最常使用的是硝酸，硝酸是一種強氧化性酸，廣泛應用于各類食物樣中痕量元素的消解。食物中的主要成分為有機物質，在消解過程中會產生大量的還原產物NO2及CO2，當消解開始后，容器內部壓強的增加促使食品樣的消解速度加快[2]。

2.2 光譜檢測法

光譜檢測法是研究其對某一波長的光的強度、各向異性等光學性質影響，進而測定待測物含量的一種檢測方法。針對食品中的重金屬物質實施檢測，通常使用原子吸收光譜儀和原子熒光光譜儀等檢測儀器。前者主要用于食品中金屬鉛、鉻、鎘離子的檢測，而后者主要用于汞、砷離子的檢測。盡管該技術的靈敏度較高，并且具有極高的選擇性；但是需要經過繁雜的樣品預處理流程，需要由專業水平較高的技術人員實施檢測，儀器的價格比較昂貴，并且需要定期維護，如需要定期更換設備中的陰離子燈及石墨爐管等配件，因此，此類儀器并不適用于現場實時檢測。

2.3 濕法消解法

濕法消解法是一種較為常見的食品重金屬樣品前處理方法，主要在食品樣中加入適量的強氧化性酸，然后利用加熱破壞有機物結構，使食品中的無機成分得到釋放，形成無機化合物，為后續的鑒定和分析工作奠定基礎。濕消化法是一種應用廣泛的食品樣前處理方法，具有較強的優勢，基本可應用于大部分食品的檢測。同時要注意酸濃度不宜太高，尤其是應謹慎使用高氯酸、硫酸等，因為高濃度的酸會加劇基質分解，形成基體干擾。與常規樣品預處理技術相比，濕法消解法加熱溫度不超過100℃，以有效減少鉛、砷、汞3種金屬元素的損失。濕法消解法對于重金屬的提取率因金屬性質以及方法的不同而存在差異，但在提取過程中對于試驗設備的要求不高，因此濕法消解法存在操作簡便、干擾少、快速準確的優點，在樣品預處理中得到廣泛應用[3]。

2.4 電化學分析

電化學分析法是根據電極表面的電化學信號變化展開濃度測定的一種分析方法。電化學傳感器通常價格低廉，操作簡便，設備易攜，同時反應速度較快，因此可以用于現場實時監測。然而電化學分析法的重現性較差，為了應對這一問題，研究人員致力于研發具有不同特點的納米材料用于電極修飾，以確保可以檢測單一或多種重金屬，提高檢測結果準確性。傳統的電化學工作站通常需要專業化的打磨電極，難以展開高效檢測，在此背景下，人們研發出了借助絲網印刷電極進行操作的微流控電化學傳感器，將與USB接口相連接的絲網印刷電極和微流控技術結合，以制作相應的傳感器設備，并連接平板電腦，以實現對水質中重金屬含量的實時監測。由于不需要打磨電極，可以即用即拋，實現了批量化生產，生產成本較低。

2.5 檢測鉻元素

鉻元素主要以六價鉻和三價鉻的狀態存在于食品之中，三價鉻對人體有益，因此進行重金屬檢測和處理的時候，不用考慮三價鉻的影響，而當人體攝入六價鉻后，會造成皮膚黏膜破損。因此，在食品生產中，質檢人員要采取相關技術措施，對食品的重金屬含量進行檢查和處理，降低食品中鉻元素等重金屬元素的含量，確保食品的質量符合國家標準要求。在食品加工企業，質檢人員可以使用原子吸收光譜技術對鉻元素進行檢測。

3 結語

綜上所述，為了避免農藥殘留量過高的食品流入市場，提前展開對食品中農藥殘留的檢測是必然選擇。在當前的食品農藥殘留物檢測中，常用的方法包括色譜分析測定技術、毛細管電泳技術、電化學技術、酶抑制技術、免疫分析技術。同時，隨著技術水平的提升，農藥多殘留檢測技術、樣品前處理技術逐步形成且得到了優化發展，豐富了食品農藥殘留檢測方法。