食品中重金属检测技术的发展现状 及质量控制措施

王弟伟

（北京市服务机械研究所有限公司（国家饮食服务机械质量检验检测中心），北京 100000）

在食品行业发展中，人们尤为关注安全问题。现阶段国家在食品安全方面投入了巨大的资源，食品安全取得了重大进步，但重金属超标问题还时有发生，主要表现在个别食品厂家在加工与生产食品的过程中，重金属含量超出了正常标准范围。为有效减少这一方面的问题，做好食品方面的重金属检测十分重要，各个食品厂家和监管部门都需强化重金属检测，持续创新检测技术，以提高检测水平，实现食品行业的规范化发展，生产出更多安全、优质的食品。

1 食品中的重金属检测技术发展现状

1.1 生物传感技术

生物传感检测技术在食品重金属检测中较常用，如采用这一检测技术，需配备专业的生物传感器。该仪器体积小、携带方便，其中有生物识别元件，该元件的分子识别功能有助于辅助检测工作。生物传感检测的技术原理为待测物质与生物传感器的活性材料发生反应的同时产生化学信号，此信号可经由生物传感器来转换，形成电信号，最终在电装置的多次放大输出后，换算成待测物质的浓度信息。根据生物传感检测技术的发展现状，此技术在当前的应用较多，如蔬菜等样品中有机磷的检测方面，可选用食用乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶作为敏感源，由于农药对这些酶的抑制作用，可得到相应的检测结果。生物传感检测具有突出优势，如检测过程简单、操作简便、投入低、抗干扰性强、能快速得到结果以及准确度高。

1.2 原子荧光检测技术

在检测食品中的重金属含量时，原子荧光检测为一种有效的技术。此技术是由基态原子来吸收一定频率下的辐射，使其从基态激发到高能态，在此激发过程中原子将以光辐射形式再次荧光发射，最终通过判定荧光光谱、荧光强度等基本特征来确定其中的重金属元素类型、含量、污染程度。细分原子荧光检测技术，又包含了以下3种。

1.2.1 氢化物原子荧光检测技术

氢化物原子荧光检测技术的应用范围相对较广，食品重金属检测中规范引入这一技术，可使食品中的碲、硒、铋、铅、锗、锡、锑和砷等重金属元素发生还原反应，生成气态氢化物，再经由载气将这些产物带入原子化器中，达到原子化处理的目标[1]。由于存在光能激发，原子会发生一定的变化，从基态转到更高能级，与此同时在向低能级回归中产生原子荧光辐射，通过分析荧光辐射的有关特征，基本可判定重金属元素的有关情况。实际上，原子荧光辐射强度与食品中的重金属元素浓度有关，二者为正向变化关系，如通过分析后发现原子荧光辐射强度较大，那么食品中的重金属含量也较高。氢化物原子荧光检测方法应用于重金属检测时具有检测效率高、精密度高的优点，广受人们的欢迎。

1.2.2 微波消解原子荧光检测技术

在食品重金属检测中也可采用微波消解原子荧光检测技术，但利用该检测技术时存在取样、消解过程，有关人员需参考取样标准选取食品样品，并配备特定溶液，将样品、溶液同时放于消解罐中，在微波作用下促进这些样品、溶液的消解[2]。消解为一个相对复杂的过程，消解液在原子荧光光度计辅助下产生还原反应，反应产物为氢气，此反应中的重金属元素先被还原为原子态，再在火焰灼烧影响下变为基态原子，发射的光在激发作用下产生原子荧光，同样通过分析强度可评估重金属污染程度。

1.2.3 液相色谱原子荧光检测技术

在食品重金属检测中，液相色谱原子荧光检测也是一种常用的方式，与其他原子荧光技术相比，其特殊性就体现在检测时存在样品前处理环节，利用去离子水来提取与净化，使食物中的重金属物质被分离出来并转化为氢化物。在光谱检测技术支持下可定量转化金属元素，形成光谱信号，借助专业化仪器可分析光谱信号的相关信息，最终得到重金属的类型、含量等结果。

1.3 免疫分析法

免疫分析法在食品重金属检测中也有应用价值，这一检测方法是利用抗体、抗原在低浓度条件下的特异性识别，采用的是专一结合原理，通过带有标记的第二抗体和待检抗原复合物结合后的颜色反应来判定重金属类型与含量。结合免疫分析法的检测过程与结果，该方法具有高度的特异性，检测灵敏度高，可克服原子吸收法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等方法的局限性，检测时间短、灵敏度高、成本低。

1.4 紫外可见分光光度检测技术

紫外可见分光光度检测技术在食品重金属检测中的应用相对较多，这一检测技术的原理为物质对光的选择性吸收。在具体的检测过程中，相关人员需采取结构分析法，对有关物质实施定量化、定性化分析，借助紫外可见分光光度计来得到结果。近年来，我国食品行业进入了崭新的发展阶段，紫外可见分光光度检测技术的应用范围显著扩大。例如，许多面粉厂在镉的检测过程中，选用2-5-二乙氨基苯酚试剂作为检测试剂，由于样品中含有镉，二者在反应后产生络合物，该反应产物的化学性质稳定，借助紫外可见分光光度计可对其展开全面检测[3]。如样品在590 nm发生了吸收峰，说明样品中有镉元素存在，再通过光谱分析来确定其含量数值。

1.5 酶联免疫吸附检测技术

酶联免疫吸附检测在食品重金属检测方面也十分有效，应用的是特异性抗原抗体的免疫学反应、酶学催化反应，两种反应结合后可呈现特异性抗原、抗体的初级免疫反应。为在检测中发挥该技术的优势，得到相对可靠的检测结果，相关人员需规范取样步骤，选择符合要求的受检样品，使该样品与固相载体上的抗原或抗体发生反应，生成抗原或者抗体复合物，在洗涤处理流程下抗原或抗体复合物与其他物质独立开来，再在其中添加酶标记的抗原或抗体，固相上的酶量、样品中被检测物质含量之间存在紧密联系，二者呈特定比例，当在其中加入可以与酶反应的底物，再利用酶的催化作用形成新的产物，该产物为有色物质[4]。产物的数量与重金属物质含量有关联，相关人员通过分析呈现的深浅情况可对受检食品的重金属情况进行准确判定。

1.6 光纤传感技术

针对食品中的重金属检测，光纤传感技术为新型技术，其技术原理为光与待检测物质之间发生相互作用后，引起光纤中光信号的转变，光信号进入反射光纤中，经反路途射出放射光，通过检测光纤中的光信号，总结信号规律可获得准确的检测结果。与其他的重金属检测技术相比，光纤传感检测技术下基本达到了全过程微计划操作的目的，检测过程简单且结果可靠。

2 食品重金属检测技术的质量控制策略

2.1 检测环境的质量控制

食品重金属检测中，检测结果往往受到多种因素的干扰，其中，环境因素的影响较大。在重金属检测的质量控制中，检测机构与人员需做好检测环境的管理，为检测工作创造良好的环境条件。根据重金属检测的技术发展情况，检测环境质量控制需注意以下方面，即针对化学分析、试样制备、前处理等工序，一般应用在采光好、通风佳、温度调节容易且可以采取措施防止物品溅出的地方；样品、标品、试剂存放区需能符合保存要求；依据现实情形确定影响检测质量的区域，评估其影响程度，采取隔离等措施[5]。

2.2 设备仪器的质量控制

重金属检测中往往需借助专业化设备仪器，这些设备仪器在检测数据采集与分析等方面有着关键作用。如在检测中所选择的设备仪器功能不全或者性能不佳，即使后续开展规范的检测操作，也会因为设备仪器问题而影响结果的可靠性。因此，为提高检测水平，检测机构在实际的工作中需强化设备仪器的质量管理：①根据检测中的设备仪器要求，在市场上对比不同厂家的设备仪器，选择高质量的设备仪器，从源头上避免设备仪器的质量问题；②后续检测工作中规范操作仪器设备，每一次使用前都需检定；③日常工作中需安排专业人员来负责仪器设备的维护保养，如定期除尘与清洁，更换相关零部件。

2.3 样品前处理的质量控制

在食品重金属检测中，样品前处理是关键环节，如这一环节的工作不到位，将导致检测结果与实际的偏差较大。检测机构需重视样品前处理的质量控制，主要可从以下3个方面来实施。①科学检测试剂纯 度、试验用水标准。检测工作中对试剂纯度有严格要求，不能以次充好、选用不符合要求的试剂纯度、试验用水。②选择、清洗分析容器。在原有的检测方法下，主要采用传统玻璃器皿容器，由于其材质的特殊性，极易与金属发生反应。为得到更为准确的检测结果，应选用塑料材质分析容器来减小分析容器对检测结果的干扰。分析容器在使用之前应采取浸泡处理等，如利用25%的分析纯硝酸浸泡，随后再采取清洗的方式来处理。③选择恰当的前处理方法，当前干法灰化、湿法消解、微波消解以及压力高压消解法等的应用较多，但每一种方式都有其适用条件与优缺点，实际工作中应根据具体情况进行科学选择。

2.4 检测过程的质量控制

为提高重金属检测结果的可靠性，检测机构在实际的工作中需强化检测全过程管理与控制，以提高整个检测过程的规范性，避免检测不规范所导致的结果偏差。在检测工作中，选择恰当的检测方法极为重要，国家所出台的相关规定中对于检测方法有严格规定，如针对食品中的镉、铬、镍，石墨炉原子吸收光谱法较为适用；铅检测时可采取的方法较多，如石墨炉原子吸收光谱法、电感器耦合等离子体质谱法、火焰原子吸收光谱法等；汞检测中采用冷原子吸收光谱法、原子荧光光谱法。在选定了检测方法以后，后续的工作中各个部门、岗位人员之间需相互配合，并遵守相应的检测操作规范。

3 结语

当前随着人们对食品安全的日渐关注，食品中的重金属检测越来越重要，市场上陆续出现了诸多新型检测技术，但由于每一种检测技术都有其特点，为提高检测结果的有效性，在实际的工作中需强化技术管理与质量控制。