食品用金属包装中有害物质检测技术研究进展

王宇 齐月

食品用金属包装对于保障食品安全有着重大作用，但由于繁杂的制造流程和材料选用，部分金属包装或含有害物质，为食品安全埋下了隐患。因此，找出这些有害物质，并对其进行精准地分析和检测就显得极为紧要。为了破除这一难题，进一步保障食品安全，科学家们开展了一系列的探索与创新，对金属包装中有害物质的研究迅速发展，涉及到色谱、质谱、光谱等多种科学方法与技术。值得注意的是，随着科技的不断进步，检测技术虽然不断提升，但仍存在许多问题和挑战，亟需继续优化和创新检测技术，完善食品用金属包装中有害物质的检测体系，为理论研究和实践操作提供有效的技术支持。

本文主要对食品用金属包装中有害物质检测技术加以研究，分析了色谱技术、质谱技术、光谱技术等主要检测方法和技术的研究成果，指出了各类检测技术的优点和存在的问题，并预测了该领域未来的发展趋势，以期为后续的研究提供参考。

一、食品用金属包装中有害物质概述

食品用金属包装耐腐蚀、隔绝性好，在食品行业中占据重要地位，但其中存在的有害物质也不容忽视，主要源于生产过程中的涂层和食品与包装的化学反应，包括铅、镉等重金属及化学有害物质。这些有害物质可能对人体健康产生严重影响，如铅损害儿童智力，邻苯二甲酸酯干扰内分泌，还可能降低食品质量和保质期。因此，检测食品用金属包装中的有害物质至关重要，需要对从生产到使用的各环节进行全面监控，运用先进的检测技术进行准确分析，确保食品的安全性，为保障公众健康提供科学的依据。

二、食品用金属包装有害物质检测技术研究

（一）色谱法在食品用金属包装检测中的应用

色谱法可以用于分离出一种混合物中的每种成分并计算其含量，常用的是气相色谱法和液相色谱法。

气相色谱法是通过加热或其他方式将样品中的有毒物质挥发到气相中，这些气态物质进入色谱柱，在柱内受到不同的吸附和解析作用，从而实现各类化合物的分离，然后检测器通过测量不同物质的物理或化学性质，确定有毒物质在样品中的具体位置和数量，为我们提供关于样品中有毒物质分布的准确信息。这种方法的分离效果非常好、速度快、灵敏度高，可以应用于铅、汞、镉等各类有毒物质的检测。气相色谱法和质谱法结合亦为一种可行分析手段，大幅提升了检测的准确性和灵敏度。

液相色谱法是将样本进行适当的前期处理后，让其在溶液中分离，然后用检测器进行定量测定，以便检测出挥发性较低的有害物质，比如苯并芘等有机物质。这种方法的优点在于分离效果好、灵敏度高，但是分析时间较长。

在食品用金属包装有害物质的检测方面，色谱法已成为广泛研究和使用的重要手段。利用色谱法测定食品用金属包装中有害物质的含量，可便于评估食品的安全风险；通过对不同包装材料中有害物质的分析，可以为食品用金属包装的设计和优化提供依据。

（二）质谱法在食品用金属包装检测中的应用

质谱法是一种常用的食品用金属包装有害物质检测技术，具有高灵敏度、高分辨率和高准确性等优点，可以用于分析和鉴定食品用金属包装中微量的有害物质。质谱法还拥有短平快的分析效率和高效的通量性质，能够在有限的时间内完成大批样品的分析工作。更重要的是，质谱法还可以结合色谱技术，进一步提高检测的准确度和灵敏度。

质谱法主要包括质谱分析和质谱成像两种方法。在质谱分析中，常用的技术包括质谱仪（MS）和液相质谱（LC-MS）。质谱仪是一种通过对样品中化合物的分析和离子化，对其分子质量进行测定的仪器；液相质谱是将液体样品经过离子化后，通过质谱仪进行测定。质谱成像技术是一种新兴的食品用金属包装有害物质检测方法，能够仔细描摹和测定食品用金属包装中有害物质的具体位置和分布，进而对其安全性做出准确评估。

（三）光谱法在食品用金属包装检测中的应用

光谱法依靠物质对于某一特定波长光线的吸收、散射、发射等性质实施分析和测量。通用的光谱法有三种，即紫外-可见光谱法（UV-Vis）、红外光谱法（IR）和拉曼光谱法。

紫外-可见光谱法的原理是基于物质对紫外光或者可见光的吸收程度进行定量分析。如果掌握了食品用金属包装内有害物质对紫外或可见光吸收特性的层次，就能够得知有害物质的存在量。

红外光谱法是通过测量物质对特定波长的红外光的吸光程度进行分析，可以用于食品用金属包装中有害物质的结构鉴定和定量测定。通过比较样品的红外光谱和已知物质的光谱图，就可以确定有害物质的种类。

拉曼光谱法是通过测量物质对激光激发后反射、散射或透射的光进行分析，可以提供有关物质分子的结构和成分信息，对于食品用金属包装中有害物质的分析和检测具有重要意义。

光谱法在食品用金属包装有害物质检测中具有许多优点，无需对样品进行破坏性处理，可以保持样品的完整性，还具有快速、灵敏度高、无需复杂的仪器等特点，适用于大规模的食品用金属包装有害物质的检测和分析。

通过综合应用色谱法、质谱法和光谱法等不同的检测技术，可以提高食品用金属包装有害物质的检测准确性和灵敏度。未来，可以进一步完善现有的技术，探索新的检测方法，并结合大数据和人工智能等技术开展食品用金属包装有害物质的快速检测和评估。

三、各类检测技术的优缺点及发展前景

（一）各类检测技术的优缺点比较

在食品用金属包装中有害物质的检测中，色谱法、质谱法和光谱法等常用的检测技术各有优点和缺点，研究人员应根据具体的检测要求和样品特性选择适合的检测技术。未来，应探索更加灵敏、便捷、准确的检测技术，以提高食品用金属包装的安全性和可靠性。

色谱法常用于对食品用金属包装中有害物质的定性和定量分析，具有分析灵敏度高、分离效果好、分析速度快等优点，可以通过调整色谱柱、流动相等参数实现对不同有害物质的分离和测定，具有较高的分离能力；还可以对复杂的样品进行分析，并且可重复使用。不过，色谱法也存在一些缺点，比如，需要专业人员进行操作和维护，仪器设备相对较为昂贵；在样品制备上要求较高，需要进行样品前处理和提取，较为繁琐；对于某些有害物质的检测准确性有限，需要结合其他技术进行确认或补充。

质谱法是一种对食品用金属包装中有害物质进行定性和定量分析的常用技术，通过将样品中的分子离子化，并根据它们的质量-电荷比进行分离和测定，可以直接得到有害物质的质谱图谱，优点是灵敏度高、选择性好、分析准确性高，还具有对多种有害物质的检测能力。不过，质谱法也存在一些限制。比如，需要高精密的仪器设备和专业人员进行操作，成本较高；对样品中的有害物质要求较高，对于一些复杂的样品需要进行样品前处理和提取；对于某些具有高沸点或热不稳定性的物质，分析时会存在一定的困难。

光谱法是一种快速、无损且非破坏性的食品用金属包装中有害物质检测技术，其优点包括操作简单、分析快速、成本低等。光谱法通过测量样品与光的相互作用，获得样品的光谱信息，可以根据不同的光源和检测器配置，实现对不同有害物质的快速检测。不过，光谱法也有一些限制。比如，主要适用于固态或液态样品；对于样品的复杂性有要求，分析一些混合样品时可能存在一定的困难；在某些特殊波长范围内，检测灵敏度较低，需要结合其他技术进行补充。

（二）食品用金属包装有害物质检测技术的发展前景

近年来，为了确保食品用金属包装的安全性，研究人员开发了多种有害物质检测技术，如色谱法、质谱法、光谱法等，在提高食品包装质量和保障食品安全方面发挥了重要作用。随着科技的进步，食品用金属包装中有害物质检测技术也不断创新，纳米技术和生物传感技术等新型技术不断提高检测灵敏度和准确度，检测设备也趋向便携、快速响应，并借助人工智能技术实现智能化检测。

未来应该在技术改进、仪器设备的可用性和降低成本等方面进行探索，以提高食品用金属包装中有害物质检测技术的发展水平，确保食品用金属包装更安全，保障食品质量与消费者健康。

综上所述，本文全面梳理了当前食品用金属包装中有害物质检测技术的最新研究进展，对色谱法、质谱法、光谱法等主流检测技术进行了深入研究和分析，揭示了各类技术的优势和存在的问题。尽管目前已经有许多有效的检测技术，未来仍需继续探索更加精确、快速的检测技术，尤其要加强对有害物质的精确定量和快速识别等方面的研究，不断提高检测水平和效率。

作者简介：王宇（1987-），女，汉族，中级工程师，大学本科，研究方向为食品用包装材料。

齐月（1987-），女，汉族，工程师，大学本科，研究方向为食品包装材料。