引言：食品生产、加工、包装和贮存等多个环节均可能受到重金属污染, 重金属污染是社会各界广泛关注的食品安全问题。食品重金属污染物主要有铅、汞、铬、砷,会对人体健康造成严重危害。传统的食品重金属元素检测方法和标准有一定的局限性和部合理性, 影响检测质量。要正确看待食品重金属检测方法创新和完善, 建立灵敏度强、精度高和检测速度快的检测体系, 提升食品安全检测质量, 维护身心安全。为保证食品安全, 在阐述食品重金属污染来源和危害的基础上, 重点阐述食品重金属检测方法, 改进和完善检测方法技术, 提高食品重金属检测质量。
1.食品重金属污染来源和危害
1.1 概述
通过食物摄入机体的重金属达到一定含量后, 会与体内蛋白质和酶类发生反应, 导致蛋白质活性和酶活性丧失,造成不可逆转的机体损伤。食品重金属污染主要成分包括铅、汞、砷和镉等物质,在生产 (农作物种植、动物饲养和兽医用药)、加工、包装、贮存、运输、销售、直至食用等各个环节均可能产生污染,《食品安全国家标准食品中污染物限》(GB2762-2017) 中规定了各类食品中重金属的限量标准, 铅、汞、砷和镉含量分别按最新版GB5009.12、GB5009.17、GB5009.11和GB5009.15规定的方法测定。
1.2 不同重金属对食品的污染和危害
工业三废污染农作物、食品容器和包装材料中铅溶出、含铅农药食品添加剂或加工助剂的使用可造成食品铅污染, 主要对神经、造血系统和肾脏的危害, 损害骨胳造血系统引起贫血, 脑缺氧、脑水肿、出现运动和感觉异常。
汞是当前食品重金属污染的主要成分, 多来源于工业污染, 大量不符合排放标准的含汞废物进入到食品原料生产、加工和运输环节, 对人主要危害中枢神经系统, 使脑部受损, 造成汞中毒脑症引起的四肢麻, 运动失调、视野变窄、听力困难等症状, 重者心力衰竭而死亡。
农作物种植时使用大量砷含量超标的农药, 如砷进入机体达到一定程度会导致砷中毒的发生, 可引起皮肤病变、神经系统、消化和心血管系统障碍。
食品中的镉来源于工业三废污染或采用含有镉成分的食品容器, 会损伤机体骨骼和消化系统,出现骨质疏松、瘫痪等健康问题。
2.常规检测方法
2.1 原子吸收光谱法
原子吸收光谱法是基于待测重金属元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收, 由特征谱线的特征性和谱线被减弱的程度对待测重金属元素进行定性定量分析的一种检测方法。此方法根据重金属光谱特性变化情况, 定量检测食品中多种重金属含量。该方法具有灵敏度高、速度快、针对性强的优点,但存在操作要求高、仪器体积大等不足。
2.2 电感耦合等离子体质谱法
电感耦合等离子体质谱法是20世纪80年代发展起来的无机元素和同位素分析测试技术, 它以独特的接口技术将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种高灵敏度的分析技术。电感耦合等离子体质谱仪由等离子体发生器、雾化室、炬管、四极质谱仪和一个快速通道电子倍增管组成。
2016年12月23日中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会和国家食品药品监督管理总局发布了《食品安全国家标准食品中多元素的测定》(GB5009.268-2016)，其中介绍了电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体发射光谱法, 其中前者适合食品铅、汞、砷和镉等重金属检测, 其原理为:试样经消解后, 由电感耦合等离子体质谱仪测定, 以元素特定质量数定性, 采用外标法,以待测元素质谱信号与内标元素质谱信号的强度比与待测元素的浓度成正比进行定量分析。电感耦合等离子体发射光谱法的原理为:样品消解后, 由电感耦合等离子体发射光谱仪测定,以元素的特征谱线波长定性;待测元素谱线信号强度与元素浓度成正比进行定量分析。
电感耦合等离子体质谱法可同时检测不同的元素物质, 具有速度快、可靠性高、抗干扰能力强的优点。应用此种方法检测食品重金属,有助于提升食品检测质量,获取精准可靠的结果。
3.快速检测和电化学检测技术
3.1试剂比色检测法
通过显色剂和重金属元素混合反应,形成不同有色分子团,使用专门的光度计短期内即可完成检测。此种方法优势突出,检测成本低、检测仪器体积小、技术成熟,成为当前食品重金属的主要检测方法。但应用此种方法检测食品中的重金属元素前,需要样品消解处理,以溶液形态检测,如浸提萃取法检测更为便捷。
3.2电化学检测技术
应用电化学技术检测食品重金属,其中包括电化学检测装置、传感器和电解质溶液。在电化学技术支持下,逐渐涌现出灵敏度高、可靠性强的重金属元素传感器,并联合微电子技术和虚拟仪器装置,获取功耗较低的检测装置,满足食品重金属检测需要。
检测不同的重金属,所选择的传感器不同:
铅和镉离子。选择导电性较强的浆材, 使用丝网印刷技术, 设计合理的丝网印刷新型电机,可有效提升铅和镉检测质量。
镉离子。分子导线为黏合剂,设计新型的碳糊式电极,并使用方波阳极溶出伏安法确定镉元素含量。
汞离子。选择石墨和离子液体设计成碳糊式电极,可以精准确定汞元素的浓度。
值得注意的是,在样品采集前,常采用随机抽样方法,选择具有代表性的食品样品,检测其中重金属含量。采样过程中要避免杂质混入其中,保证原本理化指标的合理性,为后续样品分析提供支持和保障。对感官差异样品可分别包装,且标注清楚每种样品性质,避免混淆。对于液体样品需要充分摇晃均匀,若是不相溶的液体应分离不相溶成分,注意采样,保证后续采样精准度。
结语：综上所述，食品重金属污染主要来源于工业污染、超标农药以及不合格食品原料、包装材料和容器。食品安全关乎人群身心健康和社会安全,提高食品重金属元素检测质量有助于保证食品安全。要结合不同食品样品选择合适的检测方法, 强化食品重金属污染监控, 及早发现食品安全问题, 为保障身心健康和社会安全提供强有力的支持。
参考文献：
[1]刘占鳌,裴艳琴.食品镉污染与儿童健康及其防治的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2019,10(20):6818-6822.
[2]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(07):245-246.
