食品中的元素形态分析研究

胡天磊 张国超 车延年

摘要： 元素的形态不同将会使其在化学以及生物效应方面存在较大差别，可以决定其在生物体内和生态环境之中的化学行为，能够呈现出不同生物效应和化学效应，对于食品元素形态加以了解，能够在一定程度上报障人体健康和保护生态环境。本文将从海产品、农产品、保健品以及茶叶等方面分析其元素状态。

关键词： 元素形态分析;食品科学;光谱法

【中图分类号】O656【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0244-01

食品安全会对人类健康造成影响，因此人们非常重视食品检测这一工作。根据国际纯粹和使用化学联合会定义：元素形态是指这一元素不同类型化合物的分布以及表现;形态分析指的是对于样品元素中的化学形态定量及定性分析活动。在检测食品元素时，同一元素的形态不同，其具备的化学以及毒理性质将完全不同。食品中微量元素的形态分析及其生物有效性研究对食品安全控制、营养评价和维持人体的健康有至关重要的意义，已是目前国际上分析化学领域的重要研究热点之一。

1农产品元素形态分析

应用高氯酸混酸以及硝酸消解样品，基于盐酸介质条件通过超声对紫菜样品之中的无机砷进行提取，顺序注射、氢化物发生、原子荧光的光谱法对其中无机砷与总砷加以测定。将0.032 μg/L为测定检出限，对于10 μg/L砷标准液，RSD（n=11）是1.2%，校正曲线中0.5-100 μg/L为线性动态范围，测定3个紫菜样品中包含的总砷和无机砷，获得的加标回收率为97.3%-102%与97%一104%，RSD（n=6）是1.3%-2%以及0.98%-1.7%。

通过氢化物发生和原子荧光的光谱法对蔬菜中含有的硒总量和形态加以测定，应用浓硝酸微波对样品进行消解，并对硒总量加以测定，接着应用沸水浴加热和超声波提取，从而来测定无机砷，用总砷减无机砷即可获得有机砷含量。0.35ng/g为方法检出限，实际样品能够添加3个加标水平，97.6%-101%为其回收率[1]。

使用顺序注射HG以及AFS法对富硒农产品中含有的有机硒和无机硒加以測定，对分离和提取富硒农产品之中有机硒与无机硒方法进行探讨，将仪器工作条件进行优化，对酸介质浓度、KBH4浓度以及对硒原子荧光强度影响加以考察。1-100 μg/L为方法线性范围，0.02μg/L为检出限，当2μg/L，n=11时，RSD是1.13%，通过这一方法测定8种富硒农产品之中无机硒和总硒，利用差减法获得有机硒结果，无机硒回收率在95%-104%。

2水产品与海产品元素形态

通过联合应用HPLC、MS、ICP对鱼肉样品之中砷甜菜碱进行测定，用快速溶剂萃取样品，通过一次等度洗脱能够对6种不同形态砷进行分离，只需要10分钟，不需要多数梯度洗脱需要的平衡时间，以此将样品通量提高。实验中对外标法和标准加入法加以比较，获得两者无明显差异的结果。应用液相色谱以及原子荧光方法测定鱼肉之中Hg的形态，使用10%盐酸、0.15%氯化钾和1%硫脲来提取样品，调节氨水pH值为2-8，使用MP-C18反相柱分离和原子荧光光度计来测定。无机汞、甲基汞以及乙基汞这3种汞化合物线性范围是0-60μg/L，线性系数优于0.999，高浓度和低浓度两种方法的RSD都比7%小，回收率可达到79%-108%，当S/N=3时，检出限为0.4-0.5μg/L。标准物质鱼肉之中测定甲基汞的值处于标准范围内。这一方法的优势是提取效率较高、准确性高、快速以及简单，具有较高灵敏度和精密度，适合用来测定鱼肉之中无机汞、乙基汞和甲基汞[2]。

联合应用IC、ICP、MS测定海带产品之中碘元素的形态IO3-和I-，应用DIONEX Ion PacASl4分离柱与Ion PacAGl4保护柱，通过快速溶剂萃取以及超声波对海带样品加以处理，应用30mmol/LNa2S2O3当做淋洗液，检测了其中的IO3-和I-，其线性范围是0.5-500μg/L与1-500μg/L，0.5txg/L和1txg/L分别为其检出限，当n=1时，RSD为2.89%与1.98%，相较于超声波处理，快速溶剂萃取有着更好的效果。

3茶叶元素形态

通过Pb（PDC）2共沉淀悬浮液来进样，化学改进剂使用聚四氟乙烯，使用氟化ETAAS法对茶叶之中Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）加以测定。研究玉兰花茶之中Mg、Mn、Fe、Cu、Zn、Cr、Pb计As的元素形态和含量，首先提取玉兰花茶之中元素形态，使用电感耦合等光谱法对8种微量元素含量进行测定。通过结果可知，玉兰花茶之中的8种元素浸出率为23.83%-97.41%，可在水浸液中溶态占有比率为71.19%-99.62%。

将连续浸提实验不断改进，划分高铅茶园土壤以及常态茶园土壤之中Pb形态为：可交换态、水溶态、铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态、残渣态以及有机结合态，使用ICP和AES法对各类形态Pb与总Pb含量进行检测，通过其结果可知，从低到高分布各类形态Pb次序为：水溶态、铁锰氧化物结合态、可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态以及残渣态。

4保健品以及营养品元素形态

使用氢化物发生和原子荧光的光谱法对螺旋藻有机硒和无机硒进行测定，用水浸提试样，通过环己烷萃取之后，使用HNO3-HClO4消解水相，原子荧光的光谱法对无机硒含量加以测定，并通过差减法对有机硒含量加以测定。当n=3时，测定总硒RSD是1.05%-2.10%，加标回收率处于96.6%-102.3%，浸提无机硒率为95.1%-100.7%，当n=6时，RSD为2.37%-3.70%，93.6%-98.4%为其加标回收率，其检出限是0.47 mg/kg。分离富硒枸杞之中形态不同的硒，通过AAS对其含量加以测定。通过其结果可知富硒枸杞之中大部分的硒是有机硒，并且以蛋白质形式存在的有机硒有79.4%，生鲜的存于RNA以及多糖中。

五、其他食品元素形态

分析香蕉果肉之中Cr初级形态时，使用体外消化模型来预处理，应用AAS对Cr元素含量进行测定。通过相应结果可知，Cr以不溶态形式为主，意味着香蕉在体外消化后可以沉淀出金属元素，Cr残留率以及溶解率平行实验RSD是2.1768%和1.976 1%。应用体外消化模型误差为6.057 0%，说明分析微量元素形态是应用引人体外消化模型具有可行性。

应用HPLC、ICP以及MS对矿泉水之中Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）加以测定，因为Cr（Ⅲ）统一和EDTA构成络合物，通过选配碰撞池技术，对多原子离子干扰Cr测定情况进行优化改善。加标回收5个矿泉水样品进行实验，根据结果可知，即使每一Cr加标浓度比0.1μg/L低，依旧能够达到回收率90%-105%[3]。

结束语：食品安全紧密地联系着人民身体健康和正常生产生活，检测食品的元素形态和所含物质总量，促进检测手段更进一步发展，以此来保障食品安全程度，提升全民健康水平。

参考文献

[1]郭丽丽，李俊，贺博，肖志明，蒋晨阳，张秉璇.食品中硒元素形态分析的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2019，10（13）：4376-4381.

[2]黄天翔.食品中金属元素形态分析技术及其应用[J].食品安全导刊，2018（06）：62.

[3]骆月霞.食品中金属元素形态分析技术及其应用[J].食品安全导刊，2017（21）：88-89.