食品中金属元素形态分析技术及其应用研究

黄永德

摘 要：随着当前我国经济文化水平的快速发展，人们对食品安全的重视程度也日渐提升，通常由工业化生产出的食品都含有微量的金属元素，这些对人体的健康有着重要的影响。本文中主要研究了食品中金属元素的形态分析技术应用现状，文中主要分析了物理法、化学法和生物法食品中金属形态的分析，进而为我国食品金属元素形态分析提供些许参考意见。

关键词：金属元素;食品;形态技术分析;应用研究

引 言

食品中的金属元素形态和含量对消费者的身体健康有着直接的影响，例如食品中微量元素钙、钠、铁等元素对人体的生长发育起到了至关重要的作用。但是根据有关调查研究显示，食品中金属元素的形态分布对人体吸收金属元素的速率具有着一定的影响。

食品中金属元素的形态主要是指金属物质的组成状态和分布形式，从层次对食品中金属元素进行划分的过程中，可以将食品中金属元素划分为溶解状态与非溶解状态、无机状态和有机状态;从物质状态层面对食品中金属元素进行划分的过程中，可以将金属元素划分为稳定状态和不稳定状态;从分析层面对食品中金属元素进行划分过程中，可以将金属元素划分为初级分析水平、次级形态分析水平和高级形态分析水平。并且根据食品中金属元素的自身状态，还可以研究金属元素在人体中的溶解程度，这样就可以准确地区分金属元素是否可以在人体中完全溶解。通过对食品中金属元素进行物质组成、电荷、价态等方面的研究，便可以掌握到食品中金属元素更深层次的性质，提高人体对食品中金属元素的吸收、利用效率。

一、使用物理法对食品中金属元素进行形态分析

1.通过光谱法对食品中金属元素进行形态分析

在使用光谱法对食品中金属元素进行形态分析的过程中，主要是通过将光谱法和原子发射色谱法进行结合。这样对食品中金属元素进行形态分析的过程中，便可以在基于气态和基态原子核外层电子相互作用后，对所吸收共振发射线的含量进行测量，使用这样的测量方法较为简单且耗费时间较少，通过使用少量的测量试剂就可以准确地鉴定出食品中金属元素的形态。此外在随着当前我国计算机技术和各种新型元器件的研究，在对食品中金属元素形态进行分析的过程中，开始逐渐应用原子吸收光谱仪，该仪器在检测过程中具有较高的自动化程度和精准度，同时在检测过程中所耗费的检测时间也在逐步地减少。使用原子光谱法对食品中金属元素进行检测时，还是要借助单元素空心阴极灯用作锐线光源进行辅助分析，该仪器在使用过程中每次只能分析一种元素，对多种元素无法进行同步检测，因此在检测复合物或是高熔点检测中便会受到其他因素的影响，导致食品中金属元素的检测结果不准确。

2.通过原子荧光光谱法对食品中金属元素进行形态分析

在对食品中金属元素进行形态分析的过程中，可以使用原子荧光光谱法。原子荧光光谱是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术，在一定强度和频率下辐射出的荧光和荧光强度来判定金属元素在食品中的含量。原子荧光光谱法在进行检测过程中充分地融合了发射和吸收这两种检测方法的优点，因此具有吸收光谱法的一定性质。在食品中金属元素进行形态分析的过程中，具有较高的灵敏度且金属形态分析适用范围较广，在检测过程中不易受到其他因素的干扰，同时还可以一次性对多种元素进行检测。但是如果在检测过程中食品中的元素含量较为复杂，那么也会出现检测失误的问题，目前国际上主要通过原子荧光光谱法检测食品中的汞、砷、硒等多种元素。

二、使用化学法对食品中金属元素进行形态分析

1.通过化学沉淀技术对食品中金属元素进行形态分析

在食品金属元素形态分析过程中应用的化学沉淀法，主要是在化学分析法上衍生出的一种检测技术，该技术在检测过程中主要是对待测物质中的金属元素含量和性质进行检测。化学沉淀法通常可以准确地识别食品中金属元素的形态，例如通过盐析沉淀法便可以提取出大白菜、空心菜等食品中的铁元素、铜元素、镁元素、锌元素等，再通过相应的检测方法便可以准确地识别出这些元素在食品中的含量、分布及形態。

2.通过化学逐级提取法对食品中金属元素进行形态分析

在食品金属元素检测过程中可以使用化学逐级提取法，这种方法是食品金属元素形态检测过程中常用的方法之一，主要用于检测食品中固态物质金属元素的形态。在进行检测的过程中，检测人员通过利用特定的化学试剂对食品沉淀物中的金属元素进行稀释和溶解，然后就再将溶液中的金属元素进行提取和分离，这样便可以对分离出的金属元素进行详细的检测。

在使用化学逐级提取法对食品中金属元素进行提取的过程中，所使用的提取方法和一般沉淀物相类似，首先需要将醋酸盐、醋酸、氯化镁等试剂加入到待检测的食品样品中，然后通过对食品样品进行分离，便可以获取食品样品中的金属元素，再将金属元素放置于化学仪器下就可以分析出金属元素的主要形态。例如在使用化学逐级沉淀分析法进行食品中金属元素的检测中，首先通过化学逐级分析法，将苹果中的氯化钠、水等物质进行去除，然后将食品中的金属元素提取，这样就可以检测苹果中金属元素的主要种类及含量。

3.通过化学浊点萃取技术对食品中金属元素进行形态分析

在使用化学浊点萃取技术，对食品中金属元素进行形态分析的过程中，主要是以食品表面的浊点作为检测基础，如果在该区域添加表面活性剂，改变该区域的外界环境，使食品表面的浊点和溶剂完全分离，这样便可以完成食品中金属元素的形态检测。使用该技术对食品中金属元素进行形态检测过程中，操作手法较为简单且检测过程要求较低，可以一次性完成相关食品样品的提取，并且该技术在使用过程中还具有环保性的特点，不会在食品金属元素形态检测过程中出现危害环境的物质。

三、使用生物法对食品中金属元素进行形态分析

用生物技术分析食品中金属的形态可采用免疫分析法。免疫分析法在食品金属元素形态分析中具有针对性强、特应性高等特点，这样就可以准确地测量出食品样品中的金属离子含量及金属离子形态。在具体的操作过程中，可以通过免疫分析法在食品中形成相应的络合物或是金属离子反应，然后再将新生络合物嫁接到载体蛋白上，这样便可以形成免疫原性。但是在样品进行检测过程中，首先需要对食品样品进行消解，如果工作人员在消解过程中所使用的处理效果不彻底，那么就会影响到食品中金属元素形态的检测过程。

四、结束语

食品中的金属元素对人体的健康具有着重要的作用，但是食品中金属元素的形态及含量会在一定程度上影响着人体对金属元素的吸收，所以当前食品中金属元素形态的研究是我国食品科研领域的重要课题。通过进行食品中金属元素形态的分析，提高人体对金属元素的利用效率，保障人体的健康成长。

参考文献

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[2] 骆月霞.食品中金属元素形态分析技术及其应用[J].食品安全导刊， 2017， 000（021）：88-89.

[3] 黄天翔.食品中金属元素形态分析技术及其应用.食品安全导刊， 2018， No.197（06）：71.