毕业论文课题相关文献综述

文献综述

一．食品中重金属的危害

随着社会的不断发展，人们对食品安全的要求也越来越高。食用鱼的安全问题已成为有关部门乃至普通百姓关注的焦点。鱼类对水中的毒物有蓄积能力。例如:汞、砷等有害物质都会通过鱼类的蓄积而危害人体健康[1]。砷、汞是食品中常规卫生监测指标，人体若长期摄入有害元素砷和汞并在体内不断蓄积，最终将造成皮肤和内脏组织的癌变以及中枢神经系统的损害[2]。如砷会蓄积于肝、肾、肺、骨骼等部位，抑制许多酶的活性，造成代谢障碍（如肝功能异常等）；汞严重损害人的神经系统、肾和肝脏，长期接触重金属元素对人体健康非常有害[3]。因此，对鱼体中的汞和砷的监测甚为重要。

食品中微量元素的测定一般主要包括三大步，即样品消化、净化和测定。

二．砷的一般测定方法

食品中砷的测定，一般需测定总砷含量，但有些砷与食品中的有机成分通过化学作用而结合在一起，所以要提取这部分砷就需要破坏样品中的有机成分结构，使砷残留下来，这就是对样品的消化。目前，含砷样品的消化方法主要有：湿法消化、干法消化、低温灰化法、微波炉消化法。不论采取何种消化方法，其残留中除砷外还含有大量的其它干扰元素，所以，样品消化后还必须使砷分离、净化。综合各种报道，分离、净化的方法主要有：蒸馏法、溶剂提取法、离子交换法、沉淀法、吸收法。以上方法中，目前最适宜于测定食品中砷的方法是吸收法，也是我国现行标准方法中所采用的[4]。国内外食品中砷含量的检测方法主要有:①电感耦合等离子体-质谱法（ICP-MS)，该方法检出限低，灵敏度高，分析速度快。国外学者Roychowdhury[5]等人收集了来自孟加拉西部34个家庭的饮用水，用ICP-MS技术测定砷含量，水样用微波消解。结果表明：饮用水中砷含量为0.11mg/L。该方法检出限低，测得元素多，但维护麻烦，成本高，样品前处理条件苛刻。目前，国内外对该方法的研究集中在联用技术上，如高效液相色谱-电感耦合等离子体-质谱法（HPLC-ICP-MS)。国外学者Barrachina[6]等人用HPLC-ICP-MS联用技术测定谷蛋白类婴幼儿食品和无谷蛋白类婴幼儿食品中无机砷含量，结果表明无谷蛋白类婴幼儿食品中的砷含量明显高于含谷蛋白类婴幼儿食品，纯婴儿大米样品4/5样品中砷含量少于150ug/kg。②原子吸收分光光度法（AAS)，原子吸收分光光度法是基于被测元素基态原子在蒸汽状态对原子共振辐射吸收进行元素定量分析的方法，用于食品中痕量元素砷的分析已有报道。Shiber[7]从美国销售的17个罐装沙丁鱼中取得样品，利用石墨炉原子吸收分光光度法分析了其中3到4种鱼类的总砷含量，测得总砷含量在0.49到1.87ug/g之间。③原子荧光光度法（AFS)，分为微波消解法和湿法消解。湿法消解-原子荧光光度法酸用量大，对环境造成污染，近年来对湿法消解方式改进的报道较多，如王水热浸提前处理法、硝酸-高氯酸提前处理法、浓硝酸-浓硫酸-高氯酸提前处理法、盐酸热浸-硝酸-高氯酸-硫酸提前处理法、超声波-原子荧光光谱联用法、液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱联用法等[8]。Salgado等人用液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱联用方法分析法国、日本和西班牙的12种食用海藻的砷含量。经检测，二甲基砷酸浓度小于0.9ug/g，五价砷浓度为77ug/g，总砷浓度在23到126ug/g之间，回收率为98%[9]。还有其他方法如：中子活化法、电位溶出法、比色法、银盐法[10]。银盐法测砷操作复杂，分析时间长，灵敏度低；比色法测砷灵敏度低，方法准确度也较差；原子吸收光谱法测砷操作复杂，分析时间长，灵敏度及准确度也较差[11]。

三．汞的一般测定方法

汞是环境中重要的污染物之一，同时也是一种可引发机体不可逆损伤的高毒性重金属元素，可在生物体内富集，各国均将汞列入优先污染物黑名单[12]。早年制定的食品中汞的前处理方法主要有:回流消化法、五氧化二钒消化法、压力注解罐消解法和微波消解法[13]。微波密闭消解技术是20世纪末分析化学中的一项重大革命，是将微波快速加热和启动化学反应的能力与密闭容器相结合起来的一种前处理技术，具有加热速度快，升温高，消耗酸溶剂少，空白值低，分析的精密度、准确度和回收率好等特点[14]，使得仪器分析方法的优越性发挥得更好，对测定低含量的汞来说是一种较好的样品前处理方法。汞的测定方法主要有冷原子吸收光谱法、二硫腙法、原子荧光光谱法等。原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽等特点，是一种优良的痕量分析技术。原子荧光氢化物发生进样法利用硼氢化钠等还原剂，将试样中的待测元素汞还原成汞原子蒸气，使待测元素容易与样品基体分离，减少了干扰。同时，能将待测元素充分富集，进样效率接近100%[15]。

四．用微波消解-原子荧光光谱法同时测定砷和汞

目前国家标准中只有食品中砷和汞的单一元素测定，且方法存在着样品前处理繁琐、易引入污染、检测过程冗长，不能够同时对砷和汞进行测定等缺点[10，16]。近几年人们开始采用微波消解鱼样，用原子荧光光谱法同时检测砷和汞，无论是样品用量还是试剂用量都大为减少，而且还具有样品消解完全、消解过程时间缩短、待测元素损失少、污染小等优点，避免了砷、汞采取不同湿法消解方法的诸多弊端。微波消解原子荧光光谱法同时测定鱼样中的汞和砷，方法灵敏度高，操作简便快速、结果准确可靠[17]。作为近年来比较热门的样品处理技术，微波消解原理是在试样中加入适量的酸，在微波电场的作用下，分子产生高速的碰撞和摩擦而产生高热，在加热的条件下，酸的氧化及活性增强，从而使样品在短暂的时间内被消解，使汞、砷等金属元素以离子的状态存在于试液中。微波消解结合了高压消解和微波快速加热两方面的特征，能更有效地萃取固体样品中的金属元素，且使样品处于密闭环境中，更好地避免了待测元素的损失和可能造成的污染[18]。样品消化酸体系的选择：常用的酸有硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸、双氧水等以及这些酸组合的混合酸体系。由于磷酸、硫酸易产生高温，高氯酸易发生爆炸，在微波消解系统中一般不使用这3种酸。硝酸是一种良好的氧化性酸，可溶解大多数金属形成可溶性金属硝酸盐，硝酸容易与直链的和环状的有机物作用，进行氧化、酯化和硝基化反应，有机物中含有直链多羟基化合物，特别容易被硝酸氧化和降解。硝酸的恒沸点是120℃，易于沸腾逸失，故不能充分发挥氧化作用，但却使消化完毕后易于除去多余的硝酸，在密闭容器中，约0.5MPa压力下，硝酸的温度可达到176℃，使其氧化电位显著增大，从而使反应更迅速，基质消解更完全。过氧化氢是容易获得的高纯试剂，氧化终止后只余下阳离子氢。氢氟酸是非氧化性酸，它的反应是基于它的强络合性，它能阻止几种金属的微溶物质的生成、提高元素的溶剂稳定性。盐酸可以很容易地溶解许多金属碳酸盐、氧化物和碱金属氧化物，在高压及较高温度的条件下，许多硅酸盐及其它难溶氧化物、硫酸盐和氟化物都可与硝酸作用而产生通常可溶的盐酸盐[3]。