食品中重金属元素分析技术研究进展

张浩然 徐 汀 张亦菲 田 恺 华贤辉 黄家莺*

（上海市兽药饲料检测所，上海201103）

民以食为天，食以安为先。食品安全问题长期以来一直是社会的焦点问题。经过长期的努力，我国已经具备了相当完善的食品质量控制体系，有效地确保了人民群众舌尖上的安全。重金属检测分析是食品质量控制的重要环节，本文综述了主流的重金属分析技术，浅析了技术原理及相关应用，以期找到未来食品中重金属分析技术的发展方向。

1 食品中重金属的危害

重金属是密度大于5.0×10-3kg/m3的金属元素，普遍毒性较大，共45 种左右[1]。其中，毒性又以砷、铬、镉、汞及铅最大[2]。例如，砷能够伤害机体的呼吸系统、神经系统、血液循环系统，可能导致肿瘤[3]；铬会通过消化系统进入机体，并富集在肝脏、肾脏或内分泌系统中引起慢性中毒甚至死亡[4]；镉会损伤肺脏、肝脏等器官，过度摄入会致癌[5]；汞能引起机体运动功能失调，严重者会造成神经系统的缺陷[6]；铅会对机体的造血系统、免疫系统等各系统造成损害，还会导致骨骼畸形及癌症[7]。因此，对于食品中重金属含量的检测分析尤为重要。

2 食品中重金属的检测分析技术

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是较为常见的元素分析方法，其基本原理是利用高温，得到原子化的气态元素，再利用特征辐射，将基态原子激发，通过测定相应原子共振辐射的吸收强度对其定量。本法主要有火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法两种，均被广泛应用于食品中重金属元素分析领域。梁文革等[8]应用石墨炉原子吸收法，对食用菌中铅和镉的含量进行了评估，食用菌在栽培材料、环境方面潜在的铅、镉摄入风险。曹栩菡等[9]利用火焰原子吸收法对干桂圆核中的铜、镁及钙进行测定，方法线性良好，回收率为98.1%～100.1%。卢春香等[10]以石墨炉原子吸收法测定了镉、铅、铬，方法的回收率97.92%～104.6%，变异系数分别为0.39%～2.92%。

以上研究表明，原子吸收光谱法具有较高的回收率及精密度，但是线性范围较窄，无法同时测定多种元素。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光光谱法主要原理是原子被激发后，会发射特定波长的光辐射。

通过计算此辐射的强度来对原子浓度进行定量。在食品中重金属检测领域也得到一定应用。商云帅等[11]使用原子荧光法测定了胡萝卜中的砷，检出限为0.04μg/L，回收率为85.0%～98.8%，RSD 为4.2%～6.5%。张艳等[12]建立了原子荧光测定食用玫瑰中砷、铅、汞的方法，检出限分别为0.0053 μg/L，0.0227μg/L、0.0079μg/L，回收率为90.2%～107.5%，RSD 均小于5%。原子荧光光谱法具有低检出限，高回收率等优点，并且成本低于原子吸收光谱法，但是应用范围较局限，普及性较低。

2.3 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是目最为先进的无机分析技术，其原理待测元素经高温离子化并在真空中进入质量分析器，到达检测器，根据待测元素响应值和浓度成正比的关系，计算含量。董丹丹等[13]采用电感耦合等离子体质谱法建立了大米中铅、镉、铬、砷等22 种元素的定量方法，该法检出限为0.00043～0.887μg/L，回收率为84.49%～101.17%，RSD 为0.73%～11.01%。刘仙金[14]建立了测定海带中镁、铜、铅等种元素的电感耦合等离子体质谱法，回收率为88.0%～102.1%，RSD 为4.0%～6.8%，均通过了国家标准物质的验证。

上述研究表明，电感耦合等离子体质谱法的线性外围宽、回收率及精密度均较高，并且能满足同时测定不同元素的需求，检测效率更高，但是仪器购置及维护的成本较高是本法的一大缺点。

3 展望

随着科学技术的提高及生产生活的需要，食品中重金属的检测方法必定会朝着更低的检出限及检测成本、更高的准确度及精密度等方向不断发展。

未来，如何简化仪器所需的前处理步骤，如何提高检测效率，如何兼顾多元素的同时测定和检测成本，均是值得深思的方向。