《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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食品中铅污染及其检测技术

2016-09-09 14:11:08 来源:

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□ 黄赛飞 邵娟娟 王鑫 河北农业大学理工学院
    摘 要:近年来,食品中铅污染在我国是一个常见问题。铅是一种具有蓄积毒性的重金属,可造成人体多个器官的损害,本文主要针对铅的污染现状、来源、目前主要检测方法及防控措施进行阐述。
    关键词:食品 铅污染 检测 防控
    食品安全问题是关乎民生的一个重大问题,而食品中的重金属污染,尤其是铅的污染更加不容小觑。铅是一种在自然界中存在普遍,并广泛应用于生产生活中的一种具有蓄积毒性重金属。铅可通过食物链最终富集在人体中,当人体中铅达到一定量时可严重影响人的神经系统、血液系统、泌尿系统及免疫系统。铅对儿童的影响尤为严重,主要是铅中毒易对儿童的智力造成难以逆转的影响。本文针对铅的污染现状、来源、检测方法及防控措施进行阐述。
    1.食品中铅的污染现状
    近年来,随着我国工业的快速发展,采矿、冶炼等活动的加剧,“三废”的任意排放致使大量的铅进入生态系统并通过生物富集作用逐级积累最终进入人体。长期摄入被铅污染的食品会引起神经系统、造血系统以及肾脏损害等中毒反应[1]
    到2016年6月为止,被曝光的铅超标的事件有:①香港饮用水含铅调查报告公布了含铅焊料导致水铅超标;②安徽老鸦山食品有限责任公司生产的香菜(酱腌菜)铅超标;③重庆检出一款来自保加利亚的红葡萄酒铅超标;④美国饮用水问题—全美近2000个供水系统铅超标;⑤山东省旺兴禽蛋厂生产的松花蛋铅超标;⑥安徽忠俊食品有限公司生产的九制话梅铅超标等。由此可见铅对食品的污染时常发生并可在多种食品中出现。
    2.铅污染的来源
    食品中铅污染的来源主要是以下几个方面:
    (1)食品加工过程的污染:爆米花制作机上的铅锡合金在高温下铅汽化致使爆米花中铅超标;传统工艺制作的皮蛋常加入黄丹粉(氧化铅)致使铅含量超标。
    (2)食品包装及存放容器中的铅污染[2]:罐装容器的罐缝是用含铅的锡焊接,长期盛放酸性食品容易使铅逸出,污染里面的食品;此外颜色较深的陶瓷制品,为使釉均匀、明亮常加入铅。
    (3)环境对食品造成的铅污染:主要是铅在日常生活中使用率高、回收率低,导致绝大部分“三废”排入环境,动植物从环境中(土壤、大气)吸收铅,最终污染食品。
    (4)含铅农药的铅污染:含铅农药的过量使用易导致农作物铅含量超标,尤其是在土壤中难降解,导致部分农作物即使在不施加农药的基础上仍会检测出铅的存在。
    (5)不良生活习惯:爱吃爆米花、松花蛋等含铅食品;使用见效很快的增白化妆品及颜色过于艳丽的口红唇彩等都会导致人体内铅含量过高。
    3.我国对铅污染的限量及检测方法
    《食品中污染物限量》(GB 2762-2012)[3]对以谷物及其制品为首的22类食品做了限量规定。部分限量结果如表1所示:
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    对食品中铅含量进行测定的方法有:
    (1)光谱分析方法
    当前,应用最为广泛的检测方法为原子吸收法(AAS)和原子荧光法(AFS)。
    原子吸收是基态原子吸收能量发生跃迁的过程,当有光辐射通过自由原子蒸汽且其能量等于原子由基态到激发态所含有的能量时,原子就产生共振吸收。原子荧光光谱分析法是利用特定的基态原子吸收特定频率的辐射,部分受激发态原子在去激发态的过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光,检测器测定原子发出的荧光而实现对元素测定的痕量分析方法。
AAS具有灵敏度高、选择性好、准确度高、适用范围广、干扰少和易于消除等优点。常用的原子吸收法有氢火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法。
    AFS可用在样品铅含量较低的情况下,相比于石墨炉法具有更好的检测精度与样品加标回收率[4]
   (2)化学检测方法:二硫腙比色法和极谱法
    ①二硫腙比色法:试样经消化后,在pH8.5~9.0时,铅离子与二硫腙生成红色络合物,溶于三氯甲烷,与标准系列比较定量的方法。加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等,以防止铁、铜、锌等离子干扰。该方法具有价格低廉、灵敏度高、应用广泛及操作繁琐的特点,因此该方法仍需要改进。
    ②极谱法:单扫描示波极谱法是在一个汞滴长成的后期1~2s瞬间内完成一个铅(Ⅱ)离子极谱图,并通过示波管显示出来,具有快速、灵敏度高、分辨率高、干扰小、操作简单等特点[5]。2011年杨习居等[6]采用单扫描示波极谱法测定了皮蛋中微量铅,实验结果表明,此方法使用仪器简单,线性好,操作快速、简便,检出限低准确度高,可得出令人满意的结果。
    (3)生物学检测方法:免疫检测技术、生物化学传感器法以及分子信标核酸检测技术等
    ①免疫检测技术是一种以抗体、抗原之间的特异性反应为基础而建立起来的生物化学分析方法,具有良好的灵敏性和特异性。
    ②生物化学传感器的主要原理是离子诱导效应引起了超分子荧光信号的变化。此类技术具有灵敏度高、选择性强,快速、实时但特异性不强的特点。其无法完全排除其他金属离子干扰的缺点仍有待进一步改进[7]
    ③分子信标核酸检测技术是基于FRET设计的一段与核定核酸互补的寡聚核苷酸探针,空间结构上呈茎环结构,其中环序列是与靶核酸互补的探针。茎的一端连接上一个荧光分子,另一端连上一个淬灭分子。当靶序列存在时,分子信标的环序列与靶序列特异性结合,形成稳定的双链体比分子信标的茎环结构更稳定,荧光分子与淬灭分子分开此时荧光分子发生的荧光不能被淬灭分子吸收,可检测到荧光。原理如图1所示。
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图1  分子信标核酸技术原理
    (4)快速检测技术
    利用样品中的铅与显色剂反应生成有色化合物,采用目视比色分析方法,直接在重金属快速检测色阶卡上读出样品中的铅含量。由Hybrivet Systems 公司开发的Lead-Check 铅检测笔,可快速有效地对多种物体表面是否含铅进行定性检测及含量筛选性检测,并且检测笔自身无任何毒性,既不会对人体造成伤害,也不会污染环境[8]
    铅的检测方法多种多样,各有优缺点,实际应用中应根据具体情况选择适当的检测方法。二硫腙比色法多用于微量铅分析,原子光谱法可用于痕量、超痕量铅分析,快速检测法操作时间短,可应用于食品的现场检测等,检测方法可参见国家标准GB 5009.12-2010[9]
    4.铅污染的防控措施
    (1)从源头上遏制铅污染:注意铅开采前及时撤退附近居民,防止铅污染造成中毒;注意土壤治理、控制工业污染源、严格控制农兽药的使用[10]
    (2)加强对流通途径的控制:控制含铅容器的使用,定期检测受污染区水体中铅含量的水平,严防铅通过正常的流通途径进入食品。
    (3)完善食品安全制度建设:食品企业应改进食品生产工艺过程,提高食品安全检测控制技术水平。
    (4)加强食品安全教育:提高个人食品安全意识、培养良好的卫生习惯[11];相关部门应通过宣传提高公众环保意识,加强群众监督,维护人体健康。
    (5)治疗受害人群:在对受害人群进行治疗的同时也要积极开展预防工作。铅对人体危害巨大,研究表明儿童身体中铅含量达到10μg/d L左右时,将会比同龄儿童智力低9%[12]。因此及时治疗中毒人群时也要积极宣传预防措施,以便更好地降低铅对人体的危害。
    5.结语
    铅在日常生活中应用广泛,其高使用率、高污染率、低回收率及难降解程度就足以对自然环境、食品造成危害。目前我国对铅的检测方法都需要在检测时间和检出限上加以改进,新的快速检测技术将是今后的发展趋势。铅污染的治理不仅需要相关部门对相关食品予以规定限量,科研单位研发新型替代品,也需要群众掌握基本的避免或减轻方法。总之,铅污染的治理需要多方协同合作,以保证我国食品的安全。
    参考文献:
    [1] 赵静,孙海娟,冯叙桥.食品中重金属铅污染状况及其检测技术研究进展[J].食品与发酵工业,2014,09:122-127.
    [2] 曹秀珍,曾婧.我国食品中铅污染状况及其危害[J]. 公共卫生与预防医学,2014,06:77-79.
    [3] GB 2762-2012,食品安全国家标准《食品中污染物限量》[S].
    [4] 阮涌,嵇辛勤,文明等.食品中铅污染检测技术研究进展[J]. 贵州畜牧兽医,2012,05:12-15.
    [5] 宗水珍,沈菁,傅恩祥等.单扫描示波极谱法测定生脉注射液及其中药材中的铅和镉[J]. 常熟理工学院学报,2012,26(2):55-57.
    [6] 杨习居,罗望,李颖娜.单扫描示波极谱法测定皮蛋中微量铅的方法研究[J]. 唐山学院学报,2011,06:40-43.
    [7] 戢太云,张春华,周培.生物化学技术在铅检测中的研究进展[J]. 上海农业学报,2010,01:120-123.
    [8] 张翊,贾丽娜.快速检测PVC制品表面铅含量的方法[J]. 聚氯乙烯,2010,38(6):35-36.
    [9] GB 5009.12-2010,食品安全国家标准《食品中铅的测定》[S].
    [10] 邵懿,王君,吴永宁.国内外食品中铅限量标准现状与趋势研究[J]. 食品安全质量检测学报,2014,01:294-299.
    [11] 韦友欢,黄秋婵.铅对人体健康的危害效应及其防治途径[J]. 微量元素与健康研究,2008,04:62-64.
    [12] 陶雪文,贾波.血铅的危害与防护[J].今日科技,2011,7:53.
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