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摘 要：针对日益突出的食品安全问题，在介绍样品采集、制备与贮存和前处理的基础上，对食品重金属元素检测方法进行深入分析，以此为实际的检测与分析工作奠定良好基础。
关键词：食品安全；重金属检测；检测方法
中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0337-02
前 言
如今，食品安全问题日益突出，造成这一问题的关键在于环境污染。为保证食品安全，首先需要做好重金属检测，然后根据检测结果进行分析，确定食品中重金属元素实际含量，为后续治理措施的制定提供可靠参考依据。
1 样品采集、制备与贮存
1.1 样品采集
样品采集一般采用随机法，所选样品要具有一定代表性，可以反映出食品基本组成，同时在采样中应使理化指标得以保持，避免有杂质进入，为检测与分析做好准备。采样时，所用工具应保持洁净，不得带入其它杂质。检测中也应防止污染。对于感官性质有较大差异的样品，不得混合，需要另行包装，同时标注具体的性质。采样完成后，尽快送入实验室开展检测与分析工作，如果时间过长将造成变质[1]。
1.2 样品制备
分取、碾碎并混匀样品，确保样品的均匀性，使其能在检测与分析过程中代表样品主要成分。避免易挥发物质逸散，以及组成与理化性质的改变。当样本为液体时，应摇晃均匀；如果液体无法相溶，则要进行分离，并予以分别采样；对于固体样品，可采用研磨法或粉碎法进行样品制备。
1.3 样品贮存
样品要在避光、干燥且低温的环境下密封贮存，盛放样品的容器应密封，以防被污染和过早发生变质。一般样品贮存时间不宜过长，否则将产生细微变化对检测结果造成影响。
2 前处理
2.1 干灰化法
通过加热除去有机质，同时用酸溶解灰分，在溶解后，即可得到待测溶液。这一方法能对样品中绝大多數目标元素进行检测与分析，具有处理量大和操作方便等优势。然而，也存在无法防止易挥发物质损失的缺陷。部分灰分能和坩埚在反应后产生黏附，对此要通过助剂的添加来预防。助剂的作用在于加速氧化，并减少挥发，以砷元素检测为例，可提前加入硝酸镁来减少挥发。向样品中添加适量氧化镁与氧化钙，能使坩埚壁和待测物间产生隔离层，在减少损失的同时，使灰化充分进行[2]。
在使用该方法时应注意，对于油脂含量较高的样品，在炭化过程中易产生燃烧与爆沸现象，所以不能采用这一方法进行前处理。对于酒类样品，在前处理时应先进行低温挥干，然后再进行炭化，这样能有效避免液体飞溅。对于淀粉和蛋白质含量较高的样品，在炭化过程中会快速发泡并溢出，此时要滴入辛醇再做炭化处理，避免炭粒被大量包裹，造成灰化无法充分完成。对于磷元素含量较高的样品，灰化时产生的磷酸盐容易包裹沉淀，此时要加入适量双氧水，以加速炭粒的氧化，在完全蒸发后予以灰化。
2.2 湿消解法
利用强酸溶液除去样品中的有机质，并对待测元素进行溶解，具有待测元素不易损失的优势，在存在易挥发元素的检测中较为常用，但该方法的安全风险较大，容易产生危险，并且会产生有毒有害气体，使空白值升高。
2.3 微波消解法
在密封装置中加入适量酸，利用微波具有的激活力与穿透性，提高样品的温度，以此对有机质进行消解。该方法具有试剂量较少、污染与能耗水平低、消解时间短等优势。但其处理量较少，如果样品中的待测元素含量相对较低，则对该方法的使用会有一定影响。一般汞元素的检测经常会用到该方法，消解前使酸放置一整夜，这样能有效促进后续消解过程。此外，对于酒类样品，应先排除乙醇再予以消解[3]。
3 检测方法
3.1 电化学分析
该方法所用设备简单、速度快、可检测元素众多、所需样品较少、干扰低。如今，伴随电子技术不断发展，以及计算机技术不断普及，该方法实际应用已经十分广泛，具体包含以下几种：①离子选择电极法；②极谱法；③溶出伏安法；④电位溶出法。
3.2 比色法
利用试剂或者是试纸使待测元素显色，并对显色结果与色卡实施对比，最终确定检测结果。可见，该方法的操作十分简单，但检出结果会受到较大的影响与限制，而且仅为定性检测，难以给出准确的定量结果，无法满足现行标准相关要求，实际应用较少。
3.3 分光光度法
利用待测元素和试剂发生反应后的显色受紫外线照射后将产生吸收现象的基本原理对样品中待测元素实际含量进行检测。该检测方法的操作较为简单，可在实验室中直接使用，也是迄今为止实际应用最多的检测方法之一。尽管如此，该方法也存在亟待改善的问题，如检出限相对较高，且部分显色剂很难获取，要通过合成才可以制得[4]。
3.4 原子吸收光谱法
该检测方法在目前较为成熟，利用自由基态原子受到特征辐射光后会产生共振吸收的基本原理，对辐射光实际减弱情况进行定量检测，即可间接确定待测元素实际含量。该方法的检测与分析速度很快，且操作简单，在痕量分析及微量分析过程中较为常用。其缺陷主要为对火焰中无法充分分解的元素与处在远紫外线区内的元素进行检测时，将受到基体的严重影响与干扰，而且多元素检测与分析过程中也不宜采用这一方法。
3.5 原子荧光光谱法
通过对待测元素受辐射激发后荧光强度的检测来确定待测元素实际含量。这一方法基本不受基体的影响与干扰，具有很高的灵敏度，但其实际应用面较窄，在实际测定过程中会受到散射光因素的直接影响[5]。
3.6 电感耦合等离子发射光谱法
这是一种多元素检测与分析方法，其线性范围较宽，检测速度快，也具有很高的灵敏度，可同时对多种元素进行同时检测与分析，得出综合结果，十分便捷。目前该方法得到了广泛应用，取得良好成效，如缩短检测与分析周期，保证检测结果准确性等。 除此之外，该方法还能和其它仪器结合使用，对于电感耦合等离子发射光谱法，它在微量元素的检测与分析方面属于一项先进技术措施，基本可以检测出所有类型的元素，且灵敏度很高，也能实现综合分析要求，在近几年得到快速发展，能满足多种样品类型的检测与分析要求。
样品的基体往往十分复杂，存在一定基体效应，会对检测装置灵敏度造成一定程度的影响。就目前而言，通常通过内标法的应用来消除这种基体效应，也可利用反应池，或对装置分辨率进行改善来消除不同形式的干扰[6]。
另外，不同元素往往有不同的存在形态，也有不同的理化性质及活性，以甲基汞为例，其毒性强于无机汞；Cr（III）在人体中是维持葡萄糖平衡与促进脂肪与蛋白质代谢的重要元素，但Cr（IV）却有很强的毒性，具有致癌的作用；对砷而言，它本身就是一种具有毒性的元素，而且不同形态的砷，其毒性将有很大的差别。基于此，对元素形态进行分析是现在食品重金属元素检测重要方向之一。针对这种情况的分析研究，需要对不同的检测方法及装置进行结合，只有这样才能得到全面且准确的结果。
4 结束语
综上所述，关注食品安全实际上就是关注我们的身体健康，在实际工作中，必须有效解决食品污染，尤其是重金属元素的污染。不仅要做好污染源严格控制，而且还要严格执行所有相关规范与标准，避免环境污染。同时，还应提高食品检测技术与装备水平，加强日常监管和控制，以此从根本上保障食品安全。
参考文献
[1]王尚军.食品添加剂中重金属元素前处理与检测方法的研究进展[J].食品安全导刊，2017（24）：59.
[2]张宏康，王中瑗，蔡斯斯.ICP-MS测定食品及相关产品中重金属等元素的研究进展[J].食品研究与开发，2016，37（17）：195～200.
[3]劉 星.食品重金属元素检测现状及发展探析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（08）：110.
[4]杜 鉴，薛 毅.食品添加剂中重金属元素前处理与检测方法研究进展[J].食品工业科技，2015，36（04）：397～399.
[5]周朗君，古君平，施文庄.食品中重金属元素形态分析前处理与检测研究进展[J].食品安全质量检测学报，2014，5（05）：1261～1269.
[6]魏春媛.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，2013（01）：60.
收稿日期：2018-5-12
作者简介：陆 鸣（1985-），男，本科，主要从事食品检验工作。
关键词：食品安全；重金属检测；检测方法
中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0337-02
前 言
如今，食品安全问题日益突出，造成这一问题的关键在于环境污染。为保证食品安全，首先需要做好重金属检测，然后根据检测结果进行分析，确定食品中重金属元素实际含量，为后续治理措施的制定提供可靠参考依据。
1 样品采集、制备与贮存
1.1 样品采集
样品采集一般采用随机法，所选样品要具有一定代表性，可以反映出食品基本组成，同时在采样中应使理化指标得以保持，避免有杂质进入，为检测与分析做好准备。采样时，所用工具应保持洁净，不得带入其它杂质。检测中也应防止污染。对于感官性质有较大差异的样品，不得混合，需要另行包装，同时标注具体的性质。采样完成后，尽快送入实验室开展检测与分析工作，如果时间过长将造成变质[1]。
1.2 样品制备
分取、碾碎并混匀样品，确保样品的均匀性，使其能在检测与分析过程中代表样品主要成分。避免易挥发物质逸散，以及组成与理化性质的改变。当样本为液体时，应摇晃均匀；如果液体无法相溶，则要进行分离，并予以分别采样；对于固体样品，可采用研磨法或粉碎法进行样品制备。
1.3 样品贮存
样品要在避光、干燥且低温的环境下密封贮存，盛放样品的容器应密封，以防被污染和过早发生变质。一般样品贮存时间不宜过长，否则将产生细微变化对检测结果造成影响。
2 前处理
2.1 干灰化法
通过加热除去有机质，同时用酸溶解灰分，在溶解后，即可得到待测溶液。这一方法能对样品中绝大多數目标元素进行检测与分析，具有处理量大和操作方便等优势。然而，也存在无法防止易挥发物质损失的缺陷。部分灰分能和坩埚在反应后产生黏附，对此要通过助剂的添加来预防。助剂的作用在于加速氧化，并减少挥发，以砷元素检测为例，可提前加入硝酸镁来减少挥发。向样品中添加适量氧化镁与氧化钙，能使坩埚壁和待测物间产生隔离层，在减少损失的同时，使灰化充分进行[2]。
在使用该方法时应注意，对于油脂含量较高的样品，在炭化过程中易产生燃烧与爆沸现象，所以不能采用这一方法进行前处理。对于酒类样品，在前处理时应先进行低温挥干，然后再进行炭化，这样能有效避免液体飞溅。对于淀粉和蛋白质含量较高的样品，在炭化过程中会快速发泡并溢出，此时要滴入辛醇再做炭化处理，避免炭粒被大量包裹，造成灰化无法充分完成。对于磷元素含量较高的样品，灰化时产生的磷酸盐容易包裹沉淀，此时要加入适量双氧水，以加速炭粒的氧化，在完全蒸发后予以灰化。
2.2 湿消解法
利用强酸溶液除去样品中的有机质，并对待测元素进行溶解，具有待测元素不易损失的优势，在存在易挥发元素的检测中较为常用，但该方法的安全风险较大，容易产生危险，并且会产生有毒有害气体，使空白值升高。
2.3 微波消解法
在密封装置中加入适量酸，利用微波具有的激活力与穿透性，提高样品的温度，以此对有机质进行消解。该方法具有试剂量较少、污染与能耗水平低、消解时间短等优势。但其处理量较少，如果样品中的待测元素含量相对较低，则对该方法的使用会有一定影响。一般汞元素的检测经常会用到该方法，消解前使酸放置一整夜，这样能有效促进后续消解过程。此外，对于酒类样品，应先排除乙醇再予以消解[3]。
3 检测方法
3.1 电化学分析
该方法所用设备简单、速度快、可检测元素众多、所需样品较少、干扰低。如今，伴随电子技术不断发展，以及计算机技术不断普及，该方法实际应用已经十分广泛，具体包含以下几种：①离子选择电极法；②极谱法；③溶出伏安法；④电位溶出法。
3.2 比色法
利用试剂或者是试纸使待测元素显色，并对显色结果与色卡实施对比，最终确定检测结果。可见，该方法的操作十分简单，但检出结果会受到较大的影响与限制，而且仅为定性检测，难以给出准确的定量结果，无法满足现行标准相关要求，实际应用较少。
3.3 分光光度法
利用待测元素和试剂发生反应后的显色受紫外线照射后将产生吸收现象的基本原理对样品中待测元素实际含量进行检测。该检测方法的操作较为简单，可在实验室中直接使用，也是迄今为止实际应用最多的检测方法之一。尽管如此，该方法也存在亟待改善的问题，如检出限相对较高，且部分显色剂很难获取，要通过合成才可以制得[4]。
3.4 原子吸收光谱法
该检测方法在目前较为成熟，利用自由基态原子受到特征辐射光后会产生共振吸收的基本原理，对辐射光实际减弱情况进行定量检测，即可间接确定待测元素实际含量。该方法的检测与分析速度很快，且操作简单，在痕量分析及微量分析过程中较为常用。其缺陷主要为对火焰中无法充分分解的元素与处在远紫外线区内的元素进行检测时，将受到基体的严重影响与干扰，而且多元素检测与分析过程中也不宜采用这一方法。
3.5 原子荧光光谱法
通过对待测元素受辐射激发后荧光强度的检测来确定待测元素实际含量。这一方法基本不受基体的影响与干扰，具有很高的灵敏度，但其实际应用面较窄，在实际测定过程中会受到散射光因素的直接影响[5]。
3.6 电感耦合等离子发射光谱法
这是一种多元素检测与分析方法，其线性范围较宽，检测速度快，也具有很高的灵敏度，可同时对多种元素进行同时检测与分析，得出综合结果，十分便捷。目前该方法得到了广泛应用，取得良好成效，如缩短检测与分析周期，保证检测结果准确性等。 除此之外，该方法还能和其它仪器结合使用，对于电感耦合等离子发射光谱法，它在微量元素的检测与分析方面属于一项先进技术措施，基本可以检测出所有类型的元素，且灵敏度很高，也能实现综合分析要求，在近几年得到快速发展，能满足多种样品类型的检测与分析要求。
样品的基体往往十分复杂，存在一定基体效应，会对检测装置灵敏度造成一定程度的影响。就目前而言，通常通过内标法的应用来消除这种基体效应，也可利用反应池，或对装置分辨率进行改善来消除不同形式的干扰[6]。
另外，不同元素往往有不同的存在形态，也有不同的理化性质及活性，以甲基汞为例，其毒性强于无机汞；Cr（III）在人体中是维持葡萄糖平衡与促进脂肪与蛋白质代谢的重要元素，但Cr（IV）却有很强的毒性，具有致癌的作用；对砷而言，它本身就是一种具有毒性的元素，而且不同形态的砷，其毒性将有很大的差别。基于此，对元素形态进行分析是现在食品重金属元素检测重要方向之一。针对这种情况的分析研究，需要对不同的检测方法及装置进行结合，只有这样才能得到全面且准确的结果。
4 结束语
综上所述，关注食品安全实际上就是关注我们的身体健康，在实际工作中，必须有效解决食品污染，尤其是重金属元素的污染。不仅要做好污染源严格控制，而且还要严格执行所有相关规范与标准，避免环境污染。同时，还应提高食品检测技术与装备水平，加强日常监管和控制，以此从根本上保障食品安全。
参考文献
[1]王尚军.食品添加剂中重金属元素前处理与检测方法的研究进展[J].食品安全导刊，2017（24）：59.
[2]张宏康，王中瑗，蔡斯斯.ICP-MS测定食品及相关产品中重金属等元素的研究进展[J].食品研究与开发，2016，37（17）：195～200.
[3]劉 星.食品重金属元素检测现状及发展探析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（08）：110.
[4]杜 鉴，薛 毅.食品添加剂中重金属元素前处理与检测方法研究进展[J].食品工业科技，2015，36（04）：397～399.
[5]周朗君，古君平，施文庄.食品中重金属元素形态分析前处理与检测研究进展[J].食品安全质量检测学报，2014，5（05）：1261～1269.
[6]魏春媛.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，2013（01）：60.
收稿日期：2018-5-12
作者简介：陆 鸣（1985-），男，本科，主要从事食品检验工作。