原子吸收光谱法在食品重金属检测中的应用

王友玲1，张玉斌2*

（1甘肃农业大学资源与环境学院 2甘肃农业大学食品科学与工程学院）

原子吸收光谱法在食品重金属检测中的应用

王友玲1，张玉斌2*

（1甘肃农业大学资源与环境学院 2甘肃农业大学食品科学与工程学院）

原子吸收光谱法因其灵敏度高、检测限低、选择性好、准确度高、适用范围广、干扰少，受到了广泛关注，至今已有约50年的历史。作为微量金属元素测定的首选方法，近年来被广泛用于食品中重金属的检测，已经成为食品重金属分析中的主流检测方法。本文综述了原子吸收光谱法的特点、应用原理及其在食品重金属检测中的应用研究进展。

原子吸收光谱 食品 重金属

1 、原子吸收光谱法的特点及应用原理

原子吸收光谱法是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同，将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长，由此可作为元素定性的依据，而根据朗伯-比尔定律，吸收辐射的强度可作为定量的依据，因此原子吸收光谱法是痕量和超痕量元素的有效测定方法。原子吸收光谱从测定元素时的不同的原子化方式分为：火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法和氢化物发生原子吸收光谱法。

原子吸收光谱仪操作简便，目前不同的元素都已有特定的阴极灯、波长范围、狭缝宽度、灯电流值等配合测定。若想测定达到较高的数量级或提高检测质量，其关键还在于样品的预处理和进样技术。但其局限性在于它不能对多元素同时分析，对难溶元素的测定灵敏度不高，对共振谱线处于真空紫外区的元素，如p、S等还无法测定。另外，标准工作曲线的线性范围窄，给实际工作带来不便，对于某些复杂样品的分析，还需要进一步消除干扰。

2 、食品中重金属的检测方法

食品及食品生产、加工过程中广泛存在重金属污染。据估测，我国目前受重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5，受重金属污染的土地生产的粮食、肉类、果蔬等食物，Cd、Cr、AS、Pb等重金属超标严重。重金属一般经由消化道吸收，通过血液分布于各组织和脏器中，且多数可在人体内积累。随着重金属毒物在体内蓄积量的增加，可导致人体呼吸系统、消化系统和神经系统等多种器官和组织的损伤。重金属的毒性作用可因种类的不同、剂量的大小、在人体内的吸收、代谢和蓄积的途径与速度的不同而有差异，可引起人体的急性或慢性中毒，有些重金属还具有致畸、致癌、致基因突变作用。因此找到一种能准确测定食品中重金属含量的方法尤为重要。

重金属的分析方法经历了从传统分析方法到仪器分析方法的发展过程。对于铜、镉、铅、锌、砷、铁、汞的分析方法有很多，其中主要方法包括：分光光度法、原子吸收法、ICP法、极谱法等。目前检测食品中重金属的技术主要有光谱法和电化学法两大类，光谱法包括:原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光法、质谱法等；电化学法包括伏安法、极谱法、电位分析法、电导分析法等。其中，原子吸收法具有如下优点：（1）灵敏度高；（2）选择性好；（3）精密度高；（4）检出限低；（5）抗干扰能力强；（6）进样量小；（7）应用范围广；（8）仪器设备相对比较简单，操作简便，易于掌握等，因而被广泛使用。

3 、原子吸收光谱法在食品重金属检测中的研究进展

（1）在肉制品重金属检测中的研究进展

魏刚才等[1]利用原子吸收技术比较了野猪肉和家猪肉中Zn、Cu、Fe、Ca的含量，测定结果显示野猪肉含有丰富的Zn、Cu、Fe、Ca元素，具有较高的营养和保健开发利用价值；付迎等[2]利用原子吸收技术比较了鱼肉和鱼脑中微量元素Cu和Zn；刘立行等[3]采用悬浮液技术及非完全消化法分别处理猪肝样品，建立了快速测定猪肝中锌的分析方法。李立波[4]采用微波制样技术，用石墨炉原子吸收光谱法测定水产品中痕量被。方法的线性范围为0-10μg/L，相对标准偏差为2.64%，检出限为0.076ng/ g，回收率为98.7%。

（2）在果蔬及粮食重金属检测中的研究进展

张峰[5]采用原子吸收光谱法检测苹果中的重金属，通过火焰原子吸收光谱法测定苹果样品中Zn、Fe、Cu、Mn、Cd五种元素，并确定了最佳工作条件；通过流动注射氢化物发生一原子吸收光谱法测定苹果中微量As和Hg，得出方法平均加标回收率分别为97.84%、100.7%。Bakkali等[6]利用石墨炉原子吸收光谱法测定西红柿、胡椒和洋葱中 Cd、Cr、Cu、Mn和Pb的含量，采取闭口微波消解方法对样品进行前处理，消解液的用量不同时，测定结果也不同。籍雪平等[7]用微量悬浮液进样和导数火焰原子吸收技术有机结合，测定面粉中铜、铁、锌的含量。任键敏等[8]采用火焰原子吸收光谱法测定大米、大豆及豆制品中的锌。

（3）在饮料及酒水重金属检测中的研究进展

王硕等[9]对饮料中的 Cu 含量进行了检测分析。得到了方法的相关系数为0.9993，检出限为 0.265μg/L，加标回收率为95.79%～100.74%，相对标准偏差为3.13%～5.06%。王香爱[10]利用原子吸收光谱法测定葡萄酒中铜、铁、锌、镁的含量，方法可行、准确、简便、快速。

[1]魏刚才等, 野猪肉和家猪肉中Ca_Cu_Fe和Zn的测定及比较.光谱实验室[J], 2008,25(6):1140-1142.

[2]付迎等, 火焰原子吸收光谱法测定鱼脑和鱼肉中铜、锌的含量.光谱实验室[J]. 2000,17(2):229-231.

[3] 刘立行,李桂莲等.火焰原子吸收光谱法测定猪肝中铜铁锌[J].理化检验-化学分册,2007,43(4):722-725

[4].李立波,水产品中微量元素的检测,硕士学位论文[D],2007年.

[5] 张峰,原子吸收光谱法检测苹果中重金属元素方法的研究,硕士学位论文[D],2009年.

[6] BAKKALI K, MARTOS N R,et al. Characterization oftrace metals in vegetables by graphite furnace atomic absorption spec-trometry after closed vessel microwave digestion[J]. Food Chemistry,2009, 116(2): 590-594.

[7] 籍雪平,任庆余,康维钧.微量悬浮液进样-导数火焰原子吸收法测定玉米面中铜、铁、锌[J].食品科学,2002,23(9):96-95.

[8] 任键敏,彭珊珊,张霖霖等.火焰原子吸收法测定大豆和豆制品中铁、锌、铜、铬和镍[J].光谱实验室,2006,23(2):512-513.

[9] 王硕, 代永刚, 朱华平, 等. 碳酸饮料中微量铜的测定[J]. 食品研究与开发, 2007, 28(12): 123-126.

[10] 王香爱,原子吸收光谱法测定葡萄酒中铜、铁、锌、镁的含量[J].中国调味品,2013,38(6):97-104.