食品中常见的重金属污染及检测技术研究进展

窦义辉

摘 要：食品重金属残留超标不仅会影响食品质量，而且会对食用者身体健康产生极大的危害，因此做好食品重金属污染检测工作非常关键。同时，食品质量安全检测中，重金属检测是一项重要内容，通过检测食品重金属残留量，判断食品质量安全状况，杜绝重金属残留超标的食品流入市场，有助于规避食品质量安全事件的发生，保障食品行业健康有序发展。基于此，本文分析了食品重金属污染原因，并对食品重金属污染检测技术进行概述，以供参考。

关键词：食品；重金属污染；检测技术

Research Progress of Heavy Metal Contamination and Detection Technology in Food

DOU Yihui

（Lianyungang Ganyu  Comprehensive Inspection and Testing Center， Lianyungang 222002， China）

Abstract： If the residue of heavy metals in food exceeds the standard， it will not only affect the quality of food， but also do great harm to the health of consumers， therefore， it is very important to do a good job in the detection of heavy metal contamination in food. At the same time， the detection of heavy metals is an important content in the detection of food quality and safety. By detecting the amount of heavy metals in food， we can judge the state of food quality and safety， and prevent the food with excessive heavy metals from entering the market， it can help to avoid the occurrence of food quality and safety incidents and ensure the healthy and orderly development of the food industry. Based on this， this paper analyzes the causes of heavy metal pollution in food， and summarizes the detection technology of heavy metal pollution in food for reference.

Keywords： food; heavy metal pollution; detection technology

民以食為天，食以安为先，保证食品质量安全意义重大。近年来，食品质量安全问题的频频发生为人们敲响了警钟，同时对食品质量安全检测工作提出了更高的要求。

1 食品重金属污染原因分析

食品中的重金属污染来源广泛，如食品原材料污染、自然地理环境污染、农药化肥污染、工业废料污染、食品加工环节污染、食品运输环节污染、食品存储环节污染等，某个环节出现问题，均极易造成食品重金属污染，影响食品质量安全，危及人体健康。目前，食品重金属污染常见元素包括铅污染、砷污染、汞污染、镉污染等。

1.1 铅污染

铅是食品中常见的重金属污染物，其会对人体造血系统、神经系统以及血管产生较大的毒害，尤其是儿童，食品中若铅含量过高，会影响儿童智力发育，导致儿童出现智力低下、认知功能障碍等现象。目前，我国食品规定铅类重金属残留限量最高为

0.8 μg·mL-1，鲜乳为0.05 μg·mL-1[1]。

1.2 砷污染

食品砷污染主要是含砷土壤、农药以及水体等所造成的。砷及化合物属于细胞原浆毒，人长期食用砷含量超标的食品会导致细胞中毒，甚至有的会诱发肺癌、皮肤癌，并且会对胎儿造成危害。目前，我国食品规定砷类重金属残留限量最高为0.7 mg·kg-1，鲜乳为0.2 μg·mL-1。

1.3 汞污染

汞对于人体的危害巨大，若食品中汞元素超标，会损害人的神经系统、肝脏以及肾脏，并且可通过胎盘对胎儿造成影响，引发胎儿畸形、先天性痴呆。汞类重金属污染物中危害最大的是甲基汞，目前，我国食品规定汞类重金属残留限量最低

为0.01 mg·kg-1[2]。

1.4 镉污染

镉是食品中常见的重金属污染物，其对人体的毒害主要分为急性和慢性两种，急性镉中毒会出现胸闷、呼吸困难等症状。慢性镉中毒会损伤肾脏，引发高磷酸尿、高氨基酸尿、葡萄糖尿。目前，我国食品规定镉类重金属残留限量最高为0.03～

0.05 mg·kg-1。

2 食品重金属污染检测技术探讨

2.1 常规检测技术

2.1.1 原子吸收光谱法

食品重金属检测时，原子吸收光谱仪是常用的检测仪器设备，其能够实现对铅、镉、汞、砷等多种重金属元素的精准有效检测。原子吸收光谱法检测食品重金属主要是通过3种方法实现的。①火焰原子吸收光谱法，其优势在于具备较高的精密度，成本低，在线分析方便，但也具有检出限高的劣势，因此常用于食品中目标元素含量较高的食品重金属残留检测。②石墨炉原子吸收光谱法，其优势在于具备较高的灵敏度，检出限低，但检测速度缓慢，检测范围狭窄，每次只能够实现对一个重金属元素的检测，因此检测效率不理想，多被用于检测食品中的铅、镉等因素。③氢化物发生法，其优势在于具备极高的检测灵敏度，并且自动化水平高，目前用于检测食品中的铅、砷等重金属。

2.1.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法，其检测原理是利用待测元素的原子蒸气在特定频率辐射下能激发光源所产生的荧光发射强度判断食品中某种重金属元素的残留量。原子荧光光谱法具有诸多的优势，如较快的分析速度、较高的灵敏度、较低的检出限、操作便捷等，因而被广泛应用于食品中汞、砷、铅、硒等多种重金属物质的残留检测，极大地满足了食品重金属检测需求[3]。

2.1.3 紫外分光光度计法

紫外分光光度计法在食品重金属残留检测中发挥着至关重要的作用，现行国家标准规定食品中砷的测定可采用二乙氨基二硫代甲酸银比色法，铅的测定可采用双硫腙比色法。紫外分光光度计法是利用重金属元素和试剂反应显色在紫外光下有吸收的这一原理测定食品重金属元素的含量，当前该法凭借自身操作简单、检测结果可靠等优势被广泛应用于食品重金属检测中，但该法也具有一定的劣势，如特定显色剂造价高、检出限较高等。

2.1.4 电感耦合等离子体法

电感耦合等离子体法主要包括两种。①电感耦合等离子体原子发射光谱法，该法是利用高频感应电流所产生的高温，将反应气加热、电离，然后借助元素所发出的特征谱线，对谱线强度和重金属含量进行对比测定，最终确定重金属含量。目前，该法凭借自身较小的干扰和较高的灵敏度，被广泛用于镉、汞等元素的检测中。②电感耦合等离子体质谱法，该法是将电感耦合等离子体与质谱联合应用，利用电感耦合等离子体对检测样品进行气化处理，分离出待测金属物质，然后利用质谱测定，通过离子荷质比定性、定量分析食品中的多种重金属元素，其优势在于检出限低，但易于遭受污染，并且检测成本高，在海带、调味品的铜、锌、镉、铅等重金属的检测中应用较为广泛。

2.1.5 高效液相色谱法

高效液相色谱是色谱法的重要组成部分，其在食品重金属残留检测中发挥着不可替代的作用。该法主要以液体为流动相，借助高压输液系统将单一、混合溶剂装入固定相的色谱柱内，然后自动分离各类成分，利用检测器检测处理，最终得出检测样品中重金属残留量。当前，高效液相色谱法凭借自身易于回收、不易被破坏和干扰的优势被广泛应用于食品中锌、镉、铅等多种重金属元素的同时测定中，为保障食品安全提供了重要的技术支撑。

2.2 快速检测方法

2.2.1 电化学分析法

电化学分析法应用于食品重金属检测中，是利用电化学方法和原理检测食品样本，可实现对食品中重金属残留量的定性、定量分析。电化学分析法具有诸多的优势，如成本低、操作方便、灵敏度高、检测效率高等，对于食品中重金属残留的最低检测限可达10～12 g·L-1。但是该检测法应用时对检测条件有着较为苛刻的要求，测定结果重现性不高。目前，电化学分析法常被应用于食品中铜、镉、铅等重金属元素的检测中[4]。

2.2.2 阳极溶出伏安法

食品重金属检测中，阳极溶出伏安法发挥着重要的作用，该法是在一定电位下，使部分待测金属离子还原成为金属，然后析出于电极表面，此时向电极施加反向电压，促使微电极上的金属氧化，最终产生氧化电流，通过分析氧化环节电流-电压曲线，即可判断出重金属残留情况。阳极溶出伏安法的应用优势在于具备较高的检测灵敏度和精度，并且检测成本低，这是传统检测技术方法所不具备的，当前阳极溶出伏安法凭借自身诸多优势被广泛应用于食品中铜、铬、镉等多种元素的检测中，极大地保障了食品质量安全。

2.2.3 酶分析法

酶分析法应用于食品中重金属残留的检测中，主要是利用酶和重金属离子两者之间的反应变化分析判断重金属种类及残留量。部分重金属离子和酶相遇后会发生一定的反应变化，这些变化主要通过导电性、酸碱度、吸光率以及显色剂颜色等体现，通过肉眼观察的方式以及检测pH值的方式即可快速获取结果，通过分析即可判断出食品当中重金属元素的含量和种类。应用酶分析法时，需使用较多的酶，如过氧化氢酶、脲酶等，相较而言，脲酶的应用更加广泛。酶分析法用于分析食品重金属，具有价格便宜、操作方便、测定便捷等方面的优势，为新时期食品重金属残留检测提供了巨大便利和帮助。

2.2.4 免疫分析法

免疫分析法是将食品中的重金属离子和化合物相结合，将结合了金属离子的化合物连接至载体蛋白上，促使其产生特异性的抗体，最终分析抗体即可明确食品当中重金属的类型及残留量。免疫分析法应用于食品重金属残留检测中，可实现对汞、镉、铅等多种重金属元素的定性、定量分析，具备较高的灵敏度和特异性，极大地弥补了传统检测技术和仪器设备的缺陷，能够现场快速完成重金属污染样品的检测，甚至能够实现对批量样品的快速检测，整个检测过程具备较高的效率和质量，极大地降低了检测成本方面的投入。

2.2.5 生物传感技术

生物传感器具有小而轻便的特征，借助该仪器设备检测食品重金属时，待测物质和生物传感器当中的活性材料产生反应变化后会形成化学信号，该化学信号经过生物传感器转换后变为能够用于定量分析处理的电信号，电信号经过放大输出后，经过换算即可得到待测物质的浓度，最终测得食品重金属含量和种类。生物传感技术用于检测食品重金属，需要借助相应的生物传感器完成，包括细胞传感器、酶生物传感器、微生物传感器等。当前生物传感技术凭借自身低成本、方便快捷以及较强的抗干扰性能和较高的准确度被广泛应用于食品重金属检测中。

2.2.6 快速检测试纸法

快速检测试纸法在食品重金属现场快速检测中发挥着重要的作用，该法是将具有特效显色反应的生物染色剂通过浸渍附载到试纸上，制作成重金属快速检测试纸，在经过反复的试验之后最终确定试纸和重金属的最佳反应条件，最终即可用于检测食品重金属残留情况。快速检测试纸检测食品重金属的优势在于检测效率非常高，非常适宜用于食品的现场快速检测，只需要10 min左右就能够精准完成检测工作，对食品当中重金属的检测灵敏度能够达到0.01～20.00 mg·kg-1，这是新时期食品重金属检测的重要应用方向[5]。

2.2.7 纳米粒子比色法

纳米粒子比色法是新型技术的重要产物，主要是利用目标物所引起的纳米粒子的聚集、分散反应，以及出现的颜色变化，进而分析判断重金属残留情况。目前，依靠納米粒子比色法研制出的纳米探针，凭借自身优越的性能和极小的污染性引发了越来越多人的关注，相关技术将是未来食品重金属检测领域的重要发展方向。

3 结语

食品质量安全与民生息息相关。针对当前频发的食品重金属污染问题，相关人员要高度重视起来，提高食品重金属检测意识，灵活应用重金属检测技术，准确测定食品重金属残留量，了解判断食品质量状况，及时处理重金属残留超标的“问题”食品，杜绝其流入市场，保障食品卫生安全，防止食品质量安全问题的发生，确保消费者舌尖上的安全，为食品行业的健康稳定发展奠定有利的基础。

参考文献

[1]刘晔.食品中重金属污染危害及其检测方法[J].云南化工，2020，47（2）：64-65.

[2]王晓娟，王惠玉.食品中重金属常见种类和检验样品处理以及检验分析[J].当代化工研究，2022（7）：37-39.

[3]司福龙.食品重金属污染来源危害及其检测方法的探讨[J].科技创新导报，2019，16（7）：245-246.

[4]方振帮，王国良.浅析食品中重金属元素检测技术的现状和前景展望[J].科技创新与应用，2019，13（2）：26-33.

[5]余翔，王巍，程廷涛.食品中常见重金属及检验方法探究[J].中国食品，2020（23）：127.