王海波
湖南省产商品质量检测研究院
摘要:随着经济的发展,人们对食品的关注不在是仅仅关注食品的口味,对食品安全的关注也不断提高。近年来,很多地方也频频爆出食品安全事故,造成了严重的社会影响。因此提高对食品安全的监管成为食品行业的重要任务。在众多食品安全事故中,重金属污染是其中主要的问题。虽然人体中本身就含有许多的重金属元素,但是这些重金属的含量是在一定的范围内的,如果一旦超标,就会对人体造成一定的损害。基于此,本文分析了食品中常见的重金属污染途径,对检测方法进行了详细的分析和说明。
关键词:食品;重金属污染;污染途径;检测方法
前言:
食品安全问题关乎着人们的生命安全,因此加强对食品的检测具有十分重要的意义。重金属一般是指密度大于4.5克每立方厘米的金属。自然界中存在的重金属大约有45 种,其中一些重金属对维持人体生命活动具有非常重要的作用,例如钙、镁等,但这并不是说重金属在人体中的含量越高越好。人体中的重金属含量要保持在一定的范围内,一旦超过这个范围,则会对人体中的一些器官造成严重的损害,甚至会威胁人们的生命安全。因此,加强对食品中重金属的检测工作就显得非常重要。
一、食品中重金属污染的主要途径
(一)大气污染
大气中的重金属主要是由于重金属物质在运输、能源开发、金属冶炼等过程中扩散到在大气中,以粉尘的形式存在,一部分重金属会受到重力的影响,下降到土壤中。降雨过程中,一部分重金属也会随着雨水渗透到土壤中。而土壤中的重金属随着农作物的吸收作用进入植株内部,人们通过食物链进入人体内,在体内不断富集,当人体内的重金属含量达到一定程度后,会对人体的健康造成直接严重的威胁。
(二)特殊地质影响
我国地幅辽阔,各个地区的地质条件有很大的不同,有些地区的地质非常特殊,含有大量的重金属元素。例如在海底、火山附近地区、金属矿区周边,其重金属的含量远远高于其他地方。因此,这些地区的农作物、生产的食品中出现重金属污染的几率会高于其他地区。
(三)工农业排放
随着社会的发展,由于工农业的生产而造成的污染也是非常严重的。在工农业生产中,由于大量排放具有污染性的废水、废气、废物等,对环境都造成了严重的污染,进而造成食品的污染。例如,在工业生产中,由于排放的废水、废气、废物中含有大量的重金属物质,这些重金属物质进入水资源、土壤、大气中后,最终会流入地表,进而通过灌溉、降水、植物吸收等方式进入植物中,从而造成食品的重金属污染。此外,在农业生产中,为提高农业产量,会使用一些含有重金属的化肥和农药,对土壤和水质都会造成污染。根据相关调查研究数据显示,水资源在受到污染之后,其重金属含量超出正常含量的百逾倍,特别是重金属镉的浓度,是正常水体镉浓度的500 倍左右,严重超标[1]。土壤受到污染之后,其重金属污染会是正常土壤的近千倍。如果在这样的土壤上种植粮食或者用这样的水去灌溉农作物,会造成农作物的重金属严重超标,对人体的危害极大。
(四)食品生产及销售
由于食品生产和销售造成的重金属污染是饰品重金属污染的重要途径之一,主要是在食品的加工、存储、运输以及销售等环节中,可能接触到重金属,进而造成食品污染。例如,在食品加工过程中,因工艺或者存储要求需要在食品中添加一定的重金属以保证其口感、色泽或者保质期,一旦在含量上没有控制好,就会造成视频的重金属污染。
(五)食品包装
食品包装的材料常见的由纸质、金属、陶瓷等,其中金属包装中,例如铁、铝等材料,如果在回收过程中对其品控处理没有做好,就会造成金属无纸浸入食品中,造成食品的重金属污染。
二、食品中重金属检测方法
(一)快速检测的方法
1、试纸法。试纸法的原理是通过PH 试纸蘸取特定的生物试剂,这种生物试剂与不同的重金属融合后会产生不同的颜色反应,根据颜色反应的深浅程度来判定重金属的大概含量。
2、电极法。利用电极法可以有效测出食用溶液中的离子浓度与活度。具体操作是:在电极两端滴上适量难溶性的盐类物质和金属硫化物后进行高压操作,将物质进行压制,使之变成厚度约为1mm的薄片,然后将薄片进行抛光,最后根据电极能斯特方程和电极上的离子电势与食品溶液中该离子活度的对数呈现线性关系,计算出重金属的含量。
3、酶联免疫吸附法。该方法是近几年应用比较广泛的方法,具有灵敏度高、特异性强等优点,在样品数量比较大的情况下发挥着重要的作用,而且检测结果具有较高的精确性。很多浓度很低的重金属都可以被检测出来。虽然这种方法具有非常多的优势,而且在国外的应用也比较成功,但在当前的情况下,该技术还没有被应用到食品中的重金属检测。
(4)试剂比色法。该方法是利用重金属与显色剂的颜色反应来检测重金属含量的。将样品与显色剂进行充分融合,重金属与显色剂发生反应后会形成有颜色的基团,通过官差基团的颜色来判断重金属的含量,一般来讲颜色越深,重金属的含量越高。
(二)定量检测技术方法
大部分情况下检测机构需要对检测样品中的重金属含量进行定量检测,判断该样品中的重金属含量是否超标,还能针对性检测出具体超标的数量,对食品重金属污染的控制具有积极的促进作用。因此,定量检测方法在食品重金属污染检测中发挥着重要的作用,常见的检测方法如下:
1、X射线荧光光谱法。这种检测方法是检测机构常用的检测手段,检测效果好,应用技术成熟,检测速度快、样品操作简单,并且可分析元素种类数量多。该技术的应用原理是利用各种元素对X 射线吸收的情况来判断重金属含量,通过分析金属元素吸收的X 射线的量来判断样品中相应成分的量。这一方法不仅对食品中的金属物质进行了定量的检测,同时也进行了定性的分析。
2、原子荧光法。通常情况下,重金属元素在特定频率或是辐射照射下会发出不同的荧光反应,根据重金属发出的荧光强度的大小来判断重金属元素的浓度。该检测方法具有很高的灵敏度,检测的范围比较广,而且不易受到外界把因素的干扰,可以随时对多种重金属元素进行精确的检测,被检测机构广泛应用。
3、原子吸收光谱法。原子吸收光谱法是非常重要的重金属检测方法,有非常多的优点,操作过程简单、检出限低、灵敏度高、重复性佳、检测速度快等。被广泛的应用在重金属检测中。在进行多种重金属元素检测时,检测人员只需更换其中的金属元素即可。院子吸收光谱法主要有火焰原子吸收和石墨炉原子吸收光谱两种方法,即通过火焰、石墨对金属元素进行原子化,根据原子化后的金属对特定元素灯吸收散发出的特征光谱,通过观察特征光谱的减弱程度来判定重金属离子的浓度。但是这一方法的缺点就是检测中使用的设备价格比较高,并且检测的元素种类比较少,只会对 Ca、Zn、Cu、Pb 、Cd 等元素的灵敏度比较高,因此在很多情况下具有一定的局限性[2]。
4、ICP-OES 和 ICP-MS 检测法 :这两种方法都可以实现同时测定多种元素,而且可以保证比较高的精确性,检测速度较快,检测范围较广,灵敏度也较高。由于该方法具有较多的检测优势,因此得到国内外研究人员的广泛关注。根据相关调查数据显示:利用ICP-MS 的检测方法对猪肉中 的Hg、Pb 进行检测,检测结果与实际的数据误差非常小,因此在被广泛的应用在我国食品安全问题的检测中[3]。
三、结语
综上所述,食品安全问题与人们的生命健康息息相关,加强食品安全管理具有非常重要的现实意义。重金属污染作为食品安全中的重要问题,频频发生的食品安全事故使得人们不得不提高对食品重金属污染途径及检测的重视程度。加强食品重金属污染途径的控制,不断改进和创新重金属检测技术和方法,有利于促进对食品安全的管理,对人们的生命安全保驾护航。
参考文献
[1]牛梦宇. 食品中常见的重金属污染途径及检测方法[J]. 食品安全导刊, 2019, No.255(30):94-95.
[2]戴花秀. 浅谈食品中常见的重金属污染途径及检测方法[J]. 黑龙江科技信息, 2012.
[3]李婷婷. 食品中常见的重金属污染途径及检测方法分析[J]. 化工设计通讯, 2017(6).