食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制的優(yōu)化路徑

巢玉彬

摘 要：食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制一直以來(lái)都是廣受關(guān)注的熱門話題，而食品重金屬也是威脅人們飲食健康的重大隱患。在新時(shí)期做好食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制工作，可通過(guò)目前最常使用的傳統(tǒng)類檢測(cè)方法與快速類檢測(cè)方法這兩種技術(shù)方法進(jìn)行探索，有利于在充分檢測(cè)食品重金屬指標(biāo)的基礎(chǔ)上，更深層次提升人們的飲食質(zhì)量。當(dāng)前，新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制中普遍存在著傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新、重金屬源頭治理需要加強(qiáng)和檢測(cè)操作程序復(fù)雜煩瑣等方面的主要問(wèn)題，因此，可通過(guò)生物傳感器檢測(cè)方法、重視樣品前處理重要價(jià)值和引入食品重金屬評(píng)估體系來(lái)優(yōu)化新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制工作。

關(guān)鍵詞：食品重金屬；檢測(cè)技術(shù)；質(zhì)量控制；優(yōu)化路徑

Optimization Path of Quality Control of Food Heavy Metal Detection Technology

CHAO Yubin

（Linqu County Inspection and Testing Center， Weifang 262609， China）

Abstract： Quality control of heavy metal detection technology in food has always been a hot topic， and heavy metal in food is also a major hidden danger to peoples diet health. In the new era， the quality control work of food heavy metal detection technology can be explored through the traditional and rapid detection methods， which are the most commonly used at present， which is conducive to the full detection of food heavy metal indicators， and further improve the quality of peoples diet. At present， in the quality control of food heavy metal detection technology in the new era， there are generally major problems such as traditional detection technology needs to be innovated， heavy metal source control needs to be strengthened， and testing operation procedures are complicated and cumbersome. Therefore， the quality control of food heavy metal detection technology in the new era can be optimized through the biosensor detection method， the importance of sample pretreatment and the introduction of food heavy metal evaluation system.

Keywords： heavy metals in food; detection technology; quality control; optimization path

食品安全關(guān)乎人們的生命健康，而食品污染問(wèn)題則是造成食品安全隱患的重要原因之一。常見(jiàn)的食品污染物包括農(nóng)藥、生物毒素、重金屬等，重金屬作為自然環(huán)境中普遍存在的一種污染物，會(huì)通過(guò)各種渠道進(jìn)入人體系統(tǒng)，對(duì)人的身體健康造成難以估量的危害。食品重金屬污染的來(lái)源相對(duì)比較固定，絕大部分是由于環(huán)境污染造成。因此，在環(huán)境污染日趨惡化和食品加工工業(yè)迅猛發(fā)展的背景下，做好食品重金屬檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)量控制工作是一項(xiàng)重要課題。

1 食品重金屬污染來(lái)源與新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)概述

食品中重金屬污染主要指汞、鎘、鉛、鉻及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，而食品重金屬污染主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面：①受到地質(zhì)環(huán)境的影響，有些靠近火山或者礦山地區(qū)食品很容易受到重金屬的污染；②環(huán)境污染，如重工業(yè)發(fā)展水平較高的城市會(huì)將一部分的工業(yè)廢氣排放到空氣中，這些廢氣含有大量的重金屬微量元素，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物在吸收后會(huì)導(dǎo)致食品出現(xiàn)重金屬污染的嚴(yán)重問(wèn)題；③來(lái)自于化肥、農(nóng)獸藥、飼料等的污染，這些物品的大量濫用會(huì)在很大程度上導(dǎo)致重金屬在食品原料中發(fā)生持續(xù)性積累，最終通過(guò)一系列流程轉(zhuǎn)移到食品中；④絕大部分食品在生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸和售賣過(guò)程中接觸到了外源污染，如倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程就是引起食品重金屬污染問(wèn)題的重要流程環(huán)節(jié)。研究表明，食品中含有的重金屬微量元素能夠和人體中的蛋白質(zhì)和酶的氫硫基進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而導(dǎo)致人體中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生變質(zhì)現(xiàn)象，進(jìn)而大幅度削弱人體中反應(yīng)酶的活性功能，造成人體細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象[1]。

如今，食品重金屬檢測(cè)方法主要包括傳統(tǒng)類與快速類。傳統(tǒng)類檢測(cè)方法涵蓋原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、紫外可見(jiàn)光譜法等。這些檢測(cè)方法都需要大型儀器設(shè)備，在配備高復(fù)合型、專業(yè)化人才的基礎(chǔ)上，昂貴的費(fèi)用成本以及檢測(cè)周期也是繞不開(kāi)的話題[2]。同時(shí)，傳統(tǒng)類檢測(cè)方法對(duì)于樣本與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的硬件設(shè)施也提出了更高的要求。綜上所述，傳統(tǒng)類食品重金屬檢測(cè)方法在靈活性與實(shí)效性等方面存在一系列優(yōu)勢(shì)，但依然無(wú)法滿足市場(chǎng)化的快速精準(zhǔn)檢測(cè)的需要，這就促使食品安全工作者在堅(jiān)持傳統(tǒng)類檢測(cè)技術(shù)方法的同時(shí)，急需探索更加領(lǐng)先的檢測(cè)技術(shù)方法深化新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制工作。而作為快速檢測(cè)技術(shù)方法的代表，生物傳感器檢測(cè)技術(shù)具備一定靈活適應(yīng)性特點(diǎn)，再加上價(jià)格低廉、攜帶使用較為方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠在一定程度上克服傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)方法的劣勢(shì)，因此生物傳感器檢測(cè)技術(shù)方法擁有比較廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用潛力。如今隨著各種現(xiàn)代技術(shù)與功能材料的相繼問(wèn)世，納米技術(shù)與納米材料成為了業(yè)界廣泛關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域，這也為生物傳感器檢測(cè)技術(shù)方法的優(yōu)化升級(jí)和快速檢測(cè)食品重金屬含量指標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)

基礎(chǔ)。

2 新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制中存在的問(wèn)題

新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制中普遍存在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新、重金屬源頭治理需要加強(qiáng)和檢測(cè)操作程序復(fù)雜煩瑣等方面的主要問(wèn)題。

2.1 傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新

傳統(tǒng)食品重金屬檢測(cè)技術(shù)方法具有一些比較鮮明的特點(diǎn)，以石墨爐原子吸收光譜法和電感耦合等離子體法為例，它們具備一定的檢測(cè)精準(zhǔn)度，但檢出時(shí)限存在一定的滯后性，這些傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)方法比較適合應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中。但傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)方法在檢測(cè)食品重金屬含量的過(guò)程中，在前處理方面費(fèi)時(shí)耗力，大型機(jī)器設(shè)備造價(jià)成本較為昂貴，且使用體積較大，在快速現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)方面缺乏針對(duì)性與實(shí)效性。因此，傳統(tǒng)食品重金屬檢測(cè)技術(shù)方法雖然擁有自身獨(dú)特的性能，但仍需要進(jìn)行改革創(chuàng)新。

2.2 重金屬源頭治理需要加強(qiáng)

土地資源是我國(guó)食品的主要來(lái)源，但重金屬源頭治理層面沒(méi)有做好科學(xué)的細(xì)化工作，在采礦、冶煉、汽車工業(yè)和加工制造業(yè)日益興盛的時(shí)代，各種污染層出不窮，給農(nóng)田造成了大量的重金屬污染。同時(shí)，在源頭治理的原則貫徹層面，一些地區(qū)在防護(hù)意識(shí)上有待加強(qiáng)，以預(yù)防為主、防治結(jié)合為主導(dǎo)的原則還需要進(jìn)一步深入貫徹。此外，在重金屬污染防治的路徑上也有待進(jìn)一步強(qiáng)化。

2.3 檢測(cè)操作程序復(fù)雜煩瑣

當(dāng)前，我國(guó)的食品重金屬檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與制度沒(méi)有建立一種常態(tài)化且權(quán)威性的參考指標(biāo)，如突擊檢查、隨機(jī)抽查等傳統(tǒng)方式依然占據(jù)主導(dǎo)地位，沒(méi)有運(yùn)用科學(xué)性、系統(tǒng)性的方式手段來(lái)開(kāi)展食品重金屬檢測(cè)質(zhì)量控制工作[3]。同時(shí)，檢測(cè)操作流程與程序在科學(xué)性層面有待欠缺，久而久之造成一定程度上的檢測(cè)資源與人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，導(dǎo)致食品重金屬檢測(cè)效果與結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性與一致性。檢測(cè)操作程序的復(fù)雜煩瑣還會(huì)限制質(zhì)量控制工作的效率提升，且可能出現(xiàn)一些檢測(cè)失誤與風(fēng)險(xiǎn)的隱患，不利于新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制工作的可持續(xù)性開(kāi)展。

3 新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制的優(yōu)化路徑

在新時(shí)代背景下，食品重金屬檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制的優(yōu)化路徑可以具體從運(yùn)用生物傳感器檢測(cè)方法、把控樣品前處理基本環(huán)節(jié)和引入食品重金屬評(píng)估體系等方面展開(kāi)探索實(shí)踐。

3.1 運(yùn)用生物傳感器檢測(cè)方法

生物傳感器檢測(cè)方法是現(xiàn)如今市面上新型的檢測(cè)技術(shù)，它的功能發(fā)揮建立在生物元素基礎(chǔ)上，通過(guò)各種物理作用和化學(xué)作用進(jìn)行展現(xiàn)。常見(jiàn)的生物傳感器構(gòu)建模式有熒光生物傳感器、SERS傳感、電化學(xué)傳感器。①熒光傳感器分析熒光基因理化性質(zhì)的變化來(lái)檢測(cè)食品中的重金屬含量。熒光基因與重金屬離子之間存在一定的密切關(guān)系，能夠有效量化重金屬的離子濃度。因此，該方法具有較高的靈敏度，在食品重金屬的檢測(cè)質(zhì)量工作中可適當(dāng)應(yīng)用。②SERS是一種分子振動(dòng)光譜技術(shù)，可行之有效地將各式各樣的金屬粒子同有機(jī)配體相互結(jié)合，在產(chǎn)生納米粒子的基礎(chǔ)上，從而檢測(cè)與觀察食品中重金屬離子濃度的變化，金屬納米粒子的強(qiáng)有力聚集，有利于增強(qiáng)SERS的檢測(cè)效應(yīng)[4]。因此，相比較傳統(tǒng)的食品重金屬檢測(cè)技術(shù)方法，SERS傳感本身也具有特色鮮明的檢測(cè)靈敏度。③電化學(xué)傳感器將生物或化學(xué)材料與電子檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，以電極作為轉(zhuǎn)換元件和固定載體，將生物敏感物質(zhì)，如抗原、抗體、酶和激素等，或者生物本身作為敏感元件固定在電極上，通過(guò)生物分子之間的特異性識(shí)別作用將目標(biāo)分子或電活性分子與其反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，如電容、電流、電位和電導(dǎo)率等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分析物的定性或定量檢測(cè)。根據(jù)電極上修飾的物質(zhì)不同，電化學(xué)傳感器可分為電化學(xué)酶?jìng)鞲衅?、電化學(xué)免疫傳感器、電化學(xué)適配體傳感器和電化學(xué)微生物傳感器等。電化學(xué)傳感技術(shù)對(duì)重金屬離子的靈敏度高、響應(yīng)速度快，也可實(shí)現(xiàn)樣品中多種金屬離子的同時(shí)檢測(cè)。但電極的結(jié)構(gòu)限制了電化學(xué)傳感技術(shù)在快速檢測(cè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，如電極的鈍化現(xiàn)象會(huì)影響電極的靈敏度，電極的穩(wěn)定性差會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度不夠等。

3.2 把控樣品前處理基本環(huán)節(jié)

樣品前處理作為食品重金屬檢驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選擇方法是否恰當(dāng)對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性有著積極的影響。樣品前處理方法的科學(xué)選擇有利于排除各種因素的干擾，同時(shí)促使各種待測(cè)成分轉(zhuǎn)化為檢測(cè)要求所需要的狀態(tài)，為新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)量控制工作奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。①做好樣品采集工作。食品重金屬檢測(cè)結(jié)果與樣品的代表性與采集方法有密切的聯(lián)系，樣品的采集誤差會(huì)嚴(yán)重阻礙質(zhì)量控制工作的進(jìn)程。因此，采集的樣品必須將日期、批號(hào)、數(shù)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格篩選與把關(guān)，以此來(lái)滿足食品重金屬檢驗(yàn)的要求。②在具體的樣品采樣標(biāo)準(zhǔn)層面。蔬菜和水果類的樣品必須用清水洗去異物后，在自然晾干的基礎(chǔ)上，提取大約500 g進(jìn)行磨碎混勻；糧食與固體食品可分別從上中下3部分進(jìn)行樣品采集，然后按照四分法進(jìn)行對(duì)角取樣，最后用食品加工機(jī)械磨碎均勻；肉類與水產(chǎn)品應(yīng)該按照具體要求采取不同部分樣品的混合采樣。因此，食品重金屬污染物的監(jiān)測(cè)樣品具有復(fù)雜多樣的特征，在樣品采集后，必須及時(shí)進(jìn)行處理，而為了減少污染危害，樣品的處理過(guò)程更應(yīng)該做好科學(xué)性籌劃工作。

3.3 引入食品重金屬評(píng)估體系

近年來(lái)，許多國(guó)家都在通過(guò)建立各種專門性負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)，并引入食品重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，來(lái)保證食品健康安全。食品重金屬的風(fēng)險(xiǎn)體系涵蓋的內(nèi)容較為廣泛，主要體現(xiàn)在對(duì)于重金屬污染源的研判與危險(xiǎn)性判別界定、污染效應(yīng)的必要性評(píng)估、重金屬膳食的暴露評(píng)判以及重金屬風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)描述等方面。通過(guò)嘗試建立食品重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，有利于將未知的安全隱患通過(guò)科學(xué)化、系統(tǒng)化的常規(guī)嚴(yán)謹(jǐn)手段進(jìn)行充分挖掘。此外，大眾經(jīng)常食用的各類食品也可得到有效甄別，無(wú)論是危害程度，還是營(yíng)養(yǎng)功能，都能通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系得到進(jìn)一步了解。同時(shí)，專門化機(jī)構(gòu)是保證風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系進(jìn)行落地實(shí)踐的根本保障與支持后盾。眾所周知，食品重金屬評(píng)估體系必須發(fā)揮管理部門與專門化機(jī)構(gòu)的統(tǒng)籌指導(dǎo)與把關(guān)定向的作用，這種工作引發(fā)的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性能夠真實(shí)有效地推動(dòng)食品安全工作的良好有序開(kāi)展。管理部門可通過(guò)了解國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善食品重金屬檢驗(yàn)安全限度標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)食品質(zhì)量安全存在的重金屬風(fēng)險(xiǎn)隱患做好管理預(yù)案。此外，評(píng)估體系的建立更應(yīng)該落實(shí)在實(shí)踐層面，在路徑上應(yīng)該有針對(duì)性地減少重金屬向資源環(huán)境中的大量排放，在改進(jìn)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)工業(yè)化污染過(guò)程中的重金屬進(jìn)行有機(jī)回收。在治理方式上可通過(guò)利用多樣化手段清理污染物，通過(guò)觀察特定植物的特性，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行有效根除，同時(shí)，也可改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，致使重金屬微量元素不會(huì)根深蒂固地影響食品安全[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

食品中含有的重金屬元素不是人體中需要的必要元素，長(zhǎng)期食用受到重金屬污染的食品會(huì)對(duì)人的身心造成難以估量的危害。新時(shí)期食品重金屬檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)量控制工作能夠在最大程度上檢測(cè)食品中的重金屬含量，為提高人們生活質(zhì)量，保障人們生命健康提供有力的智力保障與制度支撐。

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