食品中重金属元素检测技术的现状和前景展望

浅析食品中重金属元素检测技术的现状和前景展望

摘要：食品是人们日常生活中的必备物品，也是生存的基本保障，那么食品的质量问题就尤为重要，对人体的健康有极大的影响。在现代社会中，由于使用了大量的农药，对食品的营养产生了改变，在食品的内部也会有重金属元素的残留，对人体的健康造成了极大的伤害，所以对食品中重金属的检测就成为了重要的话题。本文对重金属检测技术的现状进行了阐述，同时也对发展前景进行了展望。

关键词：重金属；污染现状；处理；检测

1 我国重金属污染现状

我国在近代经济发展中，对于自然界中的重金属行业的开发，使得大量的重金属扩散到自然环境中，导致了重金属的超标。所谓的重金属污染就是指自然环境中的重金属含量已经超过了标准的范围，会对人身造成危害的状态。重金属对人体的危害主要是指通过水和食品的途径对人体造成的伤害，对人体的健康有所损害。我国目前的食品中已经出现过重金属的污染状况，食用的人群健康已经受到了威胁，所以我国已经将食品中重金属的检测工作作为了一项严肃的课题进行研究，并加强了重视。

在我国目前的经济发展中，对自然资源的过度开发，而忽略了环境保护，使得大量的工业重金属进入到水和食品中，尤其是对农作物的污染更为严重。重金属对农作物的污染是以化学的形态进入到食物中的，通过简单的浸泡和洗涤并不能去除重金属，无法进行生

物降解，相反的情况下，却能在食物链的作用下，扩展的越来越大，最后在人体中蓄积，对人的身体健康造成影响。有些重金属的中毒特征并不明显，属于是慢性中毒，通过大量的重金属在人体中蓄积，达到一定的量的时候就会出现反映，往往都无法治疗，容易导致畸形和癌变等。所以我国要加强对重金属的污染控制，对水、土壤、工业产业的开发和环境的保护等方面全面控制，在确保经济发展的前提下，还要保证人们的身体健康。

2 食品样品前处理方法概述

2.1 传统方法

在传统的重金属检测方法中，通常较为常用的有干法灰化法和湿法消化法，通过对有机质的破坏，然后从中提取出可供检测的元素进行分析。其中干法灰化法在操作上比较简便灵活，但是需要耗费大量的时间和电能，并且回收率很低，测试出来的结果往往都偏低等缺陷。湿法消化法对有机物的分解速度比较快，而且回收率也比较高，但是这种方法所使用的试剂的量比较大，通过实验会产生大量的有害气体，对环境造成污染，这是一项缺点。

2.2 低温灰化技术

低温灰化技术解决了常规高温灰化费时、待测元素易损失等缺点，但需要专用的低温灰化炉，仪器设备较昂贵，国内有关应用于食品的预处理的报道较少。

2.3 密封罐消化技术

密封罐消化样品主要有电烘箱加热-高压密封罐消解技术和微波

加热-密封罐消解技术等。

2.3.1 电烘箱加热-高压密封罐消解技术电烘箱加热-高压密封

罐消解技术是我国国家标准中规定使用的方法之一，解决了常规湿法消解样品时，酸用量大、空白值高、污染严重、操作费时费力、待测元素易损失等缺点。

2.3.2 微波加热一密封罐消解技术

由于微波具有较强的穿透能力，频率高，可使被加热物料内部分子间产生剧烈振动和碰撞，导致加热物体内部的温度激烈升高，即所谓“内加热”，摒弃了传统的先加热物体表面，然后热能由表及里，即所谓的“外加热”技术。样品消解时，样品表面层和内部在不断搅动下破裂、溶解，不断产生新鲜的表面与酸反应，促使样品迅速溶解。与常规的高温灰化及湿法消化比较，微波消解技术具有省时、省酸、安全、污染小以及损失少、空白值低、易实现自动监控等独特优点，受到了普遍的重视。

2.4 酸提取技术

酸提取法操作简便、快速准确、干扰少，是一种较为理想的样品预处理方法。对于食品样品，如酸的浓度过高，基质分解程度加剧，易造成较强的基体干扰。

3 食品中重金属检测技术概述

3.1 比色法

比色法是通过试纸和试剂的使用，对被测的物体进行化学法的一种检测方法，将检测的结果和色卡进行比较，然后得出结果。但是

这种方法存在的问题是，检出的结果有相关的限制，对于食品中的重金属检验还无法满足标准的要求。

3.2 紫外-可见分光光度法

紫外-可见分光光度法是利用重金属元素与试剂反应后显色在紫外光下有吸收的原理来测定重金属的含量。该法操作简单，适宜在实验室中使用，是目前应用最多的一种方法。该法的缺点是，检出限高，而且有些显色剂不易得到，需自己合成后才能使用。

3.3 原子光谱法

原子光谱法主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法等方法。

3.3.1 原子吸收光谱法是一种成熟的分析技术，具有操作简单、分析速度快、测定高浓度元素时干扰小、信号稳定等优点。常用的痕量分析技术，灵敏度很高，且具有取样量少，化学预处理简单，能直接分析固体及高粘度液体试样等优点。这两种方法的缺点是，不宜测定在火焰中不能完全分解的耐高温元素和碱土金属元素以及共振吸收线在远紫外区的元素，基体干扰较严重，且不适合做多元素分析。

3.3.2 原子发射光谱法灵敏度高，选择性好，能同时分析多种元素，尤其是电感祸合等离子体一原子发射光谱法灵敏度更高，且线性范围宽，能同时检测多种元素。

3.3.3 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的荧光强度，来测定待测元素含量的一种方法。该

法基体干扰少，灵敏度高，缺点是应用面窄，测定时受散射光影响较严重。

3.4 电感耦合合等离子体质谱法

电感祸合等离子体质谱法是以电感祸合等离子体为离子化源的质谱分析法。该法几乎可分析所有元素，灵敏度高、检出限低、线性检测范围宽，且可进行多元素分析，但仪器价格昂贵，限制了其普及应用。

3.5 电化学分析法

电化学分析法分析速度快，测定元素多，检测需要样品少，有机物干扰少。随着电子技术的发展和计算机技术的引进，电化学分析法得到了迅速的发展。

4 前景展望

通过上文的阐述可知，对于食品中重金属的存在很少是以天然成分存在的，主要的污染途径是在食品的生产、加工、运输和贮藏的环节中出现的，所以说应该加强对食品检测技术的提升。从目前来讲对于食品的检测技术主要都是利用先进的检测仪器在实验室中进行的，这种检测方法会受到许多因素的制约，需要投入大量的人力，并且耗费的时间周期比较长，劳动强度大，所以检测方法不灵活。我国目前受污染的主要是水和食品等，所以需要研发出便携式的，实用性强的检测仪器来对重金属进行检测。

在对食品重金属污染检测中，应该对每一个环节都要加强检测工作，那么如果检测周期过长的话，不仅会影响到检测的效率同时还