食品中的重金属检测技术及其发展趋势分析

◎ 次仁欧珠

（西藏日喀则市市场监督管理局，西藏 日喀则 857000）

当前，食品安全问题已成为社会各界关注的焦点。食品中的重金属是影响食品安全的重要因素，对人体健康有极大的危害。近年，随着食品工业不断发展，食品生产、加工、包装等环节中的重金属污染风险越来越大。食品中的重金属具有隐蔽性、长期性、累积性，经食物被人体摄入，极可能造成人体慢性中毒，且毒性作用很难被察觉，长期堆积在体内，对人类生命造成严重威胁。因此，相关检测机构必须加强食品中重金属检测技术的研究和应用，以确保食品安全。

1 重金属基本概述

1.1 重金属基本介绍

重金属的单位密度比普通金属元素要高得多，一般超过4.5 g/cm3[1]。食品中常见的重金属包括铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）和砷（As）等，当重金属长期堆积在体内，并达到一定量时，会与人体内的蛋白质、酶类等相互反应，致使酶的结构遭到破坏，蛋白质失去活性，进而影响人体组织和器官的正常功能，对人体构成潜在的威胁。值得注意的是，重金属在人体内的反应往往是缓慢而持续的，对人体造成的影响具有长期性特征。

1.2 重金属对人体的具体危害

重金属对人体的危害主要表现在3 个方面。①危害肝脏：重金属与血液中的血卟啉结合会损伤肝脏，促使肝脏硬化，严重者造成肝癌的病变。②损害血液循环系统：重金属中毒后，使血液黏度变大，含氧量低，严重时造成休克等。③危害神经系统：抑制和干扰神经系统的功能，特别是对老人和儿童危害非常大，因为老人代谢能力较慢、儿童免疫力低都会导致重金属排除困难[2]。

2 食品中重金属的主要来源

2.1 地质环境影响

我国国土面积辽阔，地质构造复杂，涵盖矿山、火山等多种地质资源。受到复杂地质构造的影响，空间内重金属的含量大大增加，周围的动植物会对空间中的重金属进行吸收，进而导致该区域动植物体内的重金属含量明显高于一般自然地区。

2.2 环境污染影响

当前，我国工业化进程不断加快，在推动国民经济发展的过程中，不可避免地对生态环境造成污染。含有重金属物质的工业废气、废水和废料等大量排放，导致地区水源、农田和土壤遭到污染和破坏，进而对区域农作物造成重金属污染。

2.3 加工与销售环节影响

除了以上因素影响，食品中的重金属还来源于加工、储存、包装、运输和销售等多个环节。在这些环节中，加工技术不到位、操作不标准，以及使用劣质包装材料、加工机械、管道等，都有可能造成食品中的重金属含量超标。比如，一些食品包装企业采用劣质包装材料，生产出的包装制品中含有大量有害重金属，进而对食品造成重金属污染。

3 食品中常见的重金属检测技术

虽然人体需要吸收一定量的重金属元素，但一旦食品中的重金属含量超过标准限制，不仅会对食品安全造成不良影响，还会对人们的身体健康构成严重威胁。因此，相关检测机构必须对食品进行更加严格的安全检测，以确保食品中所含重金属元素符合标准，避免重金属含量超标的食品出现在人们的餐桌上。目前，随着重金属检测技术的不断创新和发展，在食品安全检测领域的应用已经取得了显著成效，我国常见的食品重金属检测技术，主要包括以下几种。

3.1 紫外-可见分光光度法

该重金属含量检测方法基于紫外辐射环境下重金属元素与试剂反应显色，并被紫外光吸收的原理，可检测食品中的重金属含量。该方法被广泛应用于食品重金属检测领域，检测过程主要采用紫外可见分光光度计[3]。该检测技术操作起来简单方便，在实验室中具有较高的适用性，但其主要缺陷在于某些特定显色剂的获取存在一定困难，且成本比较高昂。

3.2 原子光谱法

原子光谱法是食品重金属检测中的一项常规技术，可有效检测食品中的重金属。原子光谱法具体可分为以下几种。

3.2.1 原子吸收光谱法

该方法利用原子吸收光谱，对食品中的重金属进行检测，简便易行、耗时短、效率高。在应用的过程中，检测人员先对检验样品进行消解处理，制备出样品溶液，并适当预留一些样品，然后严格遵守相关规定和要求，制作标准浓度分析元素校正液，再对制备出的样品溶液和标准浓度分析元素校正液进行检测，在此基础上，绘制标样矫正曲线，并对未知样本进行检测，以确定食品中的重金属含量。针对由高浓度元素构成的重金属，该检测方法具有较强的适用性，且检测精准度较高。但是，针对具备高温耐性的重金属，该方法并不适用，检测精准度存在一定的缺陷。目前，该方法已被广泛应用于食品中铅、汞、镉等重金属元素的检测[4]。

3.2.2 原子发射光谱法

该检测方法具有灵敏度高、便于选择、线性范围广泛等特征，可在同一时间检测和分析不同重金属元素，特别是电感耦合等离子体-原子发射光谱法，表现出更强大的灵敏度。该方法可直接检测液态或固态样品的重金属元素含量，无须任何预处理步骤。借助光电直读光谱仪，可在短时间内实现对10 种元素的高效精准检测。

3.2.3 原子荧光光谱法

该方法主要是基于辐射条件下，对待测重金属原子蒸气的荧光强度进行检测，进而检测重金属含量，可用于检测食品中的汞、锡和砷重金属。该检测方法具有一定的优势，如灵敏度更高、具有较强的抗干扰能力，但是也存在一些缺点，如在散色光较为严重时，检测结果容易受到干扰，检测精准度下降，且该方法无法对多种重金属进行有效检测，应用范围存在一定限制。

3.2.4 电感耦合等离子体质谱法

该方法是将电感耦合等离子体作为离子源的质谱分析方法，可实现多种重金属元素的精准检测，并可与其他色谱分离技术相结合，以达到更精准的检测效果。目前，该技术被应用于检测食品中的铅、镉重金属元素，其优势表现在灵敏性强、谱线结构简单，能够在较短时间内实现对多达数十个元素的定量测定，在准确性和精密度方面表现卓越。但是该技术也有缺陷，比如，检测样品的前期处理相当烦琐，且检测费用较高，因此，在食品重金属检测领域，该技术的推广面临着较大的挑战。

3.3 比色法

比色法是利用检测试纸和化学试剂对食品进行检测的一种方法。在比色法应用中，检测人员将表面附着显色剂的检测试纸与食物接触，基于显色剂与重金属的反应，形成有色分子。接着，检测人员观察试纸颜色变化，然后与反应色卡标准进行比较，进而检测食品中的重金属含量是否符合规定标准。比色法的优势主要体现在操作方式简便易行，成本较为低廉，但其也存在一定的劣势，即无法对所有重金属进行检测，也就是说，比色法能够有效检测的重金属元素种类较少，且检测结果的准确性不高。

3.4 酶联免疫吸附法

酶联免疫吸附技术是一种高效的检测方法，可用于快速检测食品中的重金属。该项技术的核心原理在于将特异性抗原抗体的免疫学反应与酶催化反应相互融合，基于酶促反应的催化作用，特异性抗原与抗体之间的初级免疫反应得以显现。该技术检测准确度较高、检测耗时短，且无须对检测样本进行过多的预处理，适用于快速检测大量样本，且具有较高精度。目前，在食品重金属检测领域，酶联免疫吸附技术应用广泛，其中，脲酶的成本更低、更易获取，应用更加普遍[5]。

3.5 X 射线荧光光谱法

每一种重金属元素皆有其独特之处，其呈现的特征谱线均有固定波长，基于高能射线激发原子所形成的特定X 射线光谱线，对X 射线荧光光谱线的波长进行检测，可以明确检测样品中所含的重金属种类，进而完成重金属检测。检测过程中，检测人员对某一重金属元素的分析谱线强度进行测定，并将其与标准样品中的相同谱线强度进行对比，可以测出食品中所含重金属的总量。该方法不仅具有实用性，而且成本较低，能够及时高效地检测出食品中的重金属元素，常用于检测大米中的镉元素，为大米中镉元素的快速筛查提供了可靠的技术支持。

4 食品重金属检测技术的发展趋势

在食品生产、加工和运输、储存、包装等众多环节中，重金属污染是普遍存在的问题，其实，在食物自然生长的过程中，很少有重金属超标的情况出现。基于此，在食品加工环节中，检测机构应加强对重金属检测技术的运用。目前，针对食品中重金属的检测技术已实现3 个方面的突破：①检测设备的功能不断升级，无论是在软件功能还是硬件功能方面，都呈现出日益完善的趋势。②在检测样品处理方面，取得了相应的进展，包括消解样品和必要的富集方法等方面的改进。③检测方法不断优化，准确性与可靠性得以不断提高。目前，我国食品中重金属元素的检测工作主要在实验室内展开，检测过程中，需要运用大量先进的仪器设备，同时需要投入大量的人力和物力资源，不仅要耗费巨大的资金投入，还必须克服各种检测技术的限制和多方面因素的影响，确保检测结果的准确性。因此，食品重金属检测应朝着开发便携、实用、高精度、高质量、低成本检测设备的方向发展，进而提高重金属检测技术水平，为食品安全提供保障。