重金屬是指密度大于4.59/cm³的金屬元素，包括汞、鉛、鎘、硒等45種。重金屬中又有一部分金屬元素可在人體內(nèi)富集后產(chǎn)生毒性，這些金屬元素稱為有毒重金屬。重金屬能通過食物鏈在食物中富集，然后進入人體，危害機體健康。目前，面對頻發(fā)的食品重金屬污染問題一方面需要加強環(huán)境治理和保護，另一方面則要開展嚴格、規(guī)范的食品中重金屬檢測，為食品安全保駕護航。面對日益增長的檢測需求，提高檢測效率，開發(fā)便捷、高效的樣品前處理方法就顯得尤為重要。目前，食品中重金屬檢測方法主要有原子熒光法、電感耦合等離子體發(fā)射法、ICP-MS以及原子吸收光譜法。一般來說，各個檢測方法或簡或繁均需要對樣品進行前處理，傳統(tǒng)的前處理方法主要有干法灰化、濕法消解、微波消解和高壓罐消解。據(jù)胡曙光等報道傳統(tǒng)的前處理方法存在著一系列缺點，限制了其推廣應用，如干法灰化費時、濕法消解易污染、微波消解能力弱及高壓罐消解程序繁雜等。目前便捷高效的前處理方法有無需消解的直接進樣、微波輔助提取、溶劑提取和光降解技術(shù)等，這些前處理技術(shù)相對傳統(tǒng)前處理技術(shù)具有多種優(yōu)點，如操作便捷、程序少、應用范圍廣和節(jié)約試劑環(huán)境友好等。

一、前處理方法

1、溶劑提取法

溶劑提取法是酸提取、堿提取和有機溶劑提取的統(tǒng)稱，該法具有操作簡單、成本低和污染小的優(yōu)勢，廣泛應用于食品中重金屬及其形態(tài)檢測的前處理過程中。酸提取技術(shù)是通過利用硝酸、鹽酸、硫酸等對金屬元素的較強的溶解能力，使金屬元素以鹽的形式溶解于提取液中，因此能被用于儀器檢測。酸提取的效率與所用酸液的濃度和種類密切相關。

目前，測定農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的前處理的國標法是傳統(tǒng)的微波消解法，該法存在反應條件苛刻、設備昂貴等缺點，限制了其在實際檢測中的應用。李海露等將稀硝酸作為浸提液提取秸稈和稻米中的鎘元素，并優(yōu)化了硝酸濃度、浸提方式、浸提時間和固液比四個因素，結(jié)果顯示提取率與提取液濃度呈正相關。

堿提取技術(shù)是指在含重金屬樣品中加入堿性提取劑，如氫氧化鈉，再通過震蕩、離心等步驟后得到重金屬的聚合物溶液，最后利用儀器對該聚合物溶液中重金屬含量進行測定。

堿提取技術(shù)能避免低價態(tài)金屬發(fā)生氧化，適用于食品中鉻元素的分析。SoaresM等將堿提取法應用于面包中鉻含量的測定，取得了較好的結(jié)果。但堿液中重金屬離子不夠穩(wěn)定，這在一定程度限制了堿提取法的應用范圍。

定程度限制了堿提取法的應用范圍。有機溶劑提取實質(zhì)是一類分散液-液微萃取的方法，用于萃取食品中的重金屬。李楊楊等分別采用微波消解法、乙酸提取法和BCR提取法對照研究了白酒陶瓷包裝中重金屬的含量和形態(tài)。結(jié)果顯示，BCR提取法所得陶瓷包裝中重金屬形態(tài)的總量為微波消解后總量的84.9％～109.38％，且陶瓷材料長期存放含有氧化還原性物質(zhì)的白酒時重金屬溶出的風險較大，該法能夠用于檢測包裝材料中重金屬在白酒中的溶出規(guī)律。需要指出的是，有機溶劑提取劑的選擇要根據(jù)重金屬目標物的性質(zhì)進行選擇，比如利用兩者的相似相容性或螯合作用形成沉淀物來提取食品中的重金屬。有機溶劑提取法操作簡單，提取液含鹽量低，已在多種食品樣品中獲得滿意的提取效果，但也存在試劑用量較大、重金屬易損失的缺陷。另外，有機溶劑提取還普遍存在提取時間長，需要加以輔助技術(shù)，如超高壓萃取、超聲波萃取、微波萃取等方法聯(lián)用來提高萃取效率。但是部分沸點較低的有機溶劑，尤其是毒性溶劑會對檢測人員和食品加工過程帶來健康和安全風險。

2、微波輔助前處理技術(shù)

微波輔助前處理技術(shù)是指借助微波輻射能達到加速溶劑提取目標分析物的過程。相對傳統(tǒng)的微波消解法，該法具有操作條件溫和、目標物損失少和操作便捷的優(yōu)點。張朵等應用微波輔助提取工藝結(jié)合ICP-MS法檢測了山茶花花粉中重金屬元素和稀土的含量，結(jié)果顯示該法不但前處理簡單，而且方法有效、穩(wěn)定性好。此外，微波氧燃燒也是微波輔助前處理的一種，尤其適用于復雜樣品基質(zhì)中重金屬的檢測，如油脂豐富的糧油、畜禽肉類食品，該法能夠克服現(xiàn)行國標法使用的傳統(tǒng)微波消解法消解不徹底的缺陷。MacielJV等應用微波氧燃燒法制備了魚肉樣品，并通過ICP-MS檢測了鎘、砷、銅、錳、鎳、鈷等元素的含量，方法的加標回收率大于94％。DaSilvaSV等則將該法應用于測定牛奶乳清蛋白中溴和碘元素的含量。微波氧燃燒法在處理樣品過程中有機物的充分燃燒能夠充分氧化，樣品的中碳元素以二氧化碳排除，這樣既能降低背景干擾，又有利于儀器的維護，因此，該法相對來說具有更低的檢出限和更高的消解效率。據(jù)報道，微波氧燃燒在重金屬檢測方面的應用較少，而等多應用于食品中鹵族元素的分析。

3、紫外光解技術(shù)

紫外光解技術(shù)主要基于紫外光的強氧化性來消解食品基質(zhì)中的有機物，以獲得無機離子的過程。該法能夠有效降低復雜基質(zhì)成分對目標物的干擾，但也會受到光照強度、光照時間及氧化劑等因素的影響。李萬霞等將紫外光解法用于酸奶喝牛奶樣品的前處理，提取其中的鉛和銅，并優(yōu)化了光照強度、光照時間、氧化劑的配比及用量的最優(yōu)參數(shù)，在最優(yōu)條件下測定牛奶中鉛和銅離子的加標回收率分別為97.8％和94.0％，酸奶中鉛和銅離子的加標回收率分別為97.2％和94.16％，這一結(jié)果與應用濕法消解處理所得結(jié)果一致。

4、無需消解的直接進樣技術(shù)

直接進樣技術(shù)是前處理技術(shù)的最新成果之一，具體來說，直接進樣技術(shù)又有固體直接進樣和懸浮液進樣兩種方式。其中固體直接進樣是利用進樣器把經(jīng)過均質(zhì)的樣品直接導入電離源或原子化器中的一種進樣方法。固體直接進樣技術(shù)應用了直接原子化、激光燒蝕、樣品直接插入等技術(shù)。該技術(shù)不但無需消解，能夠有效避免樣品的損失和污染，而且樣品無需稀釋，尤其適用于痕量目標物的分析，該前處理技術(shù)大大壓縮了樣品的前處理步驟，具有樣品損失小、檢出限低、節(jié)約試劑等優(yōu)點，已成為許多分析試驗室的首選前處理方法。直接進樣技術(shù)已廣泛應用于水產(chǎn)品、糧油、果蔬、茶葉、肉制品及包裝材料中各種重金屬，如鉛、汞、錫、鎘、銅、鐵、鎳、鉻、鋅等元素的測定。

KantorT和ChanGCY等均應用基于該技術(shù)的樣品處理方法測定樣品中的重金屬含量，取得了滿意的結(jié)果。鄧勃對該技術(shù)的原理、應用范圍和發(fā)展趨勢進行了總結(jié)。據(jù)文獻報道固體直接進樣技術(shù)已廣泛應用于果蔬、奶制品、糧油、肉品茶葉等食品中汞、鉛、鎘、錫、鉻、鐵、鎳、銅等金屬元素含量的測定，并取得了理想的效果。朱瑞瑞等建立了一種快速檢測糧食中汞含量的方法，該法采用固體直接進樣方式處理糧油樣品，并將所得結(jié)果與采用國標GB/T5009.17—2014的“化學蒸汽發(fā)生一原子熒光法”的檢測結(jié)果進行了對比分析，結(jié)果顯示基于固體直接進樣前處理的快速檢測方法在重現(xiàn)性、準確度方面均顯著優(yōu)于國標推薦的方法。固體進樣方式的優(yōu)點很有競爭力，但該技術(shù)的進一步發(fā)展還需突破標曲制作難、樣品代表性差及受熱不均等瓶頸。

懸浮液進樣是指將粉碎后的樣品溶解在液體介質(zhì)中并進行均質(zhì)，然后將其直接導入檢測儀器，該方法也適用于果蔬、水產(chǎn)品、茶葉和糧食樣品的前處理。吳晨曦等開發(fā)了基于懸浮液直接進樣一石墨爐原子吸收光譜檢測明膠中鉻含量的方法，并在制備懸浮液時考察了表面活性劑用量、定容體積比、明膠大小和用量對分析結(jié)果的影響，最終確定了各因素的最優(yōu)參數(shù)。方法驗證試驗結(jié)果顯示該法檢出限低至0.001mg/kg，加標回收率范圍為95％～115％，相對標準偏差小于5％，可見該法能夠快速、有效地測定明膠中的鉻含量。孫楊楊等也利用類似方法檢測了巴戟天中鎘和鉛的含量，也取得了滿意的結(jié)果。但懸浮液進樣也存在一些缺點，如易受樣品基體干擾、對穩(wěn)定劑和均質(zhì)方式要求苛刻等。

二、結(jié)語

目前，追求簡單、快速、有效是食品重金屬測定方法中樣品前處理技術(shù)的發(fā)展趨勢，如車載或便攜式前處理設備的開發(fā)、直接進樣與檢測儀器的聯(lián)用等技術(shù)發(fā)展非常迅速，并廣泛應用于食品中重金屬的檢測。在樣品前處理技術(shù)發(fā)展過程中，強化便捷性、提高檢測效率的同時，還要重點解決重金屬，特別是痕量重金屬在前處理中如何進一步提高提取率和準確性的問題，這是該技術(shù)發(fā)展的重點，也是食品中重金屬測定的關鍵環(huán)節(jié)。

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