黃寶菊

(寧德市產品質量檢驗所，福建寧德 352100)

摘 要：隨著科技水平的極速發展，人們的生活質量水平越來越高，對食品安全提出了更高的要求。現階段，先進的食品安全監測技術被運用到了日常生活中，提高了食品安全監測效率，電感耦合等離子體質譜檢測技術能快速準確地測定食品中微量元素，是一種準確度高和速度快的食品安全檢測技術，擁有廣泛的發展前景。本文概述了電感耦合等離子體質譜技術在食品安全檢測方面的應用現狀及其未來的發展前景。

關鍵詞：ICP-MS;食品安全檢測;應用

食品質量安全檢測是一個重要領域，食品中含有豐富元素，既有人體必需的礦物質元素，如Ca、K、P等，又含有大量有毒元素，如Cd、Hg、Pb等。隨著工農業水平的飛速發展，食品污染問題日益嚴重。從消費者到監管機構各方都面臨著前所未有的壓力，需要檢測食品中的污染物及其屬性，并且在低含量的水平上更準確地量化食品中污染物的存在[1]。電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)是一種多元素光譜分析方法，ICP-MS結合ICP離子源和質譜儀，可以迅速檢測食物中含有元素的種類和濃度[2]。本文對近年來ICP-MS技術在食品安全檢驗中的元素分析應用情況進行概述，為深入研究食品安全檢驗技術提供參考。

1 ICP-MS的食品檢驗技術概述

ICP-MS技術于1983年開始商業化應用，并在食品質量和安全檢驗中得到廣泛認可。與ICP-OES相比，ICP-MS提供了更簡單的光譜解釋和同位素信息[3]。ICP-MS技術的其他重要優點包括信噪比高、抗干擾能力強、可分析周期表中幾乎任何元素。然而，ICP-MS在食品樣品檢測中存在一定的局限性，如食品中有機基質濃度高時，往往會導致基質干擾或多原子離子的光譜干擾。使用ICP-MS法測定某些元素時會存在多原子干擾。然而，可以通過引入更有效的系統來消除這些干擾，如動態反應池，將反應池中電池放置在四極子前，四極子充滿反應氣體(氨、甲烷、氧或氫)與食品樣品發生反應，從而消除一些干擾[4]。ICP-MS可以與LC和GC等分離技術結合，從而形成一種完全不依賴基質的檢驗方法[5-6]。因此ICP-MS技術被廣泛應用于如谷類、水果、蔬菜、酒類和飲用水等各類食品的檢驗分析。

2 ICP-MS技術在食品安全檢驗中的應用

2.1 ICP-MS技術在大米檢驗中的應用

大米是世界上部分地區的主要食物來源，水稻中的砷可能以毒性較強的無機形式(As(Ⅲ)和As(Ⅴ))存在，也可能以毒性較弱的有機形式(主要是二甲基砷酸-DMA(Ⅴ))存在。ICP-MS技術能夠從有機As中分離出無機As。進而氧化As(Ⅲ)和As(Ⅴ)，以盡量減少有害成分，如HANSEN等人[7]在高砷水稻籽粒中進行四甲基砷的鑒定。孫夢寅等人[8]通過優化消解方法，使谷類食物基質消解更加徹底，再用ICP-MS技術同時測定谷類食物中包括75As在內的18種微量元素，獲得了良好的效果。黃浩[9]利用ICP-MS技術檢測大米小麥中的As含量，采用CCT碰撞反應池模式消除As總量檢測時雜質元素的干擾，利用高效液相色譜儀確定食品中As元素形態，證明了該方法在食品檢驗中具有簡便、速度快、靈敏度高、準確性好等優點。

2.2 ICP-MS技術在水果檢驗中的應用

水果中富含許多微量元素、礦物質和各類纖維素，還有許多對人體有害的微量元素。例如，一些國內外學者報道稱蘋果汁可能含有高含量的砷。以無機形式存在的砷(As(III)和As(V))具有劇毒，而有機形式的砷(如砷甜菜堿)被認為是無毒的。ICP-MS技術在水果元素測定中發揮重要作用，洪月玲等人[10]利用該方法測定10種水果中鉛、銅、鎳、鎘等元素的含量，發現草莓及葡萄中Cr元素含量較其他水果偏高，西瓜和奇異果中Ni的含量較其他水果高，在水果分析中具有很好的應用效果。

2.3 ICP-MS技術在蔬菜檢驗中的應用

近年來，居民食用蔬菜有害元素超標現象頻出。常規的蔬菜重金屬檢測方法有原子吸收分光光度法[11]、原子熒光分光光度法[12]、ICP-AES法等[13]，前幾種方法需要對單個元素進行逐一分析，不僅測定速度慢，而且對于某些特定元素的檢出能力低，靈敏度差。而利用ICP-MS[14-15]，可準確又快速地對蔬菜樣品中幾十種元素同時進行測定，適用于各類蔬菜大批量多種元素同時檢測。

2.4 ICP-MS技術在酒類檢驗中的應用

酒的口味影響因素研究較多，而關于酒的微量元素分析與測定的研究則較少。酒中含有豐富的微量元素，這些微量元素對酒的品質和安全度起著決定性作用[16]。ICP-MS技術目前是酒類元素檢測中最有優勢的方法。CASTINEIRA[17]分別利用該技術與全反射X射線熒光分析法對葡萄酒進行了多種元素分析，證明了ICP-MS技術檢驗范圍更廣，更適合于酒品的安全檢驗。張建等[18]利用該技術對白酒進行元素檢驗測量，獲得白酒中容易被容器污染的28種有害元素，并證明了在生產白酒過程中，白酒不會受到管道、容器的污染而損壞品質。

2.5 ICP-MS技術在飲用水檢驗中的應用

飲用水的水質對人的健康起重要作用。飲用水中含有許多微量元素，例如，鉻(Cr)通常以一種以上的化學形式存在存在于飲用水中，Cr(III)是人體必需的化合物，參與人體的很多代謝過程，而Cr(VI)具有很高的毒性。因此，飲用水樣品中的總鉻含量對人體健康十分重要。ICP-MS能高效分析鉻的含量和形態。逯義[19]建立了用ICP-MS法同時測定水中砷、鉛、鐵、鉻和鈷等種元素含量的測定方法，并利用該方法展開了對城市自來水水源、鄉村生活用水的檢測，為控制飲用水提供了重要的技術支持。莫曦明等人[20]采用ICP-MS技術對飲用水中6價鉻的含量進行測定，證明該方法具有良好的準確度和元素之間的干擾少，且能用于不同基體飲用水水質的檢測。此外，該技術還在牛奶、營養品、中草藥、半導體等諸多領域得到廣泛的應用，已成為不可或缺的一種元素檢測手段。

3 ICP-MS在食品安全檢驗中的應用展望

ICP-MS的元素檢驗能力強、檢測限低、精度高，在食品檢驗中發揮著重大作用，在谷類、蔬菜、水果、酒類及飲用水等食品種類檢驗中得到了廣泛應用，成為食品安全檢驗的一種強有力的手段，給食品安全檢測領域帶來新的變革，給人們的生活帶來較大的便利。這種技術有望被廣泛推廣，以期食品安全隱患能夠被及時發現并解決。通過科研工作者的不斷努力，這種技術將會越來越成熟，在我國食品質量安全領域發揮更大的作用。目前，ICP-MS檢驗技術仍在不斷改進中，以達到更快的檢驗速度、更高的精度和實現在更多食品種類檢測的應用。

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