食品液相原子荧光联用检验

发布时间：2026-06-20 09:33:03 • 阅读量： • 来源：中析研究所

技术概述

食品液相原子荧光联用检验是一种将高效液相色谱分离技术与原子荧光光谱检测技术相结合的现代分析检测手段。该技术充分利用了液相色谱的高分离能力和原子荧光光谱的高灵敏度、高选择性特点，实现了对食品中砷、汞、硒等元素不同化学形态的有效分离与准确定量检测。随着人们对食品安全意识的不断提高以及对元素形态毒性差异认知的深入，该项技术在食品检验领域的应用日益广泛。

传统的元素总量检测方法已无法满足现代食品安全监管的需求，因为同一元素的不同化学形态具有截然不同的理化性质和生物毒性。以砷为例，无机砷具有强毒性，而有机砷如砷甜菜碱、砷胆碱等毒性相对较低。若仅检测砷的总量，可能会对食品的安全性评价造成误判。液相原子荧光联用技术正是为解决这一难题而诞生的，它能够准确区分和定量检测食品中不同形态的砷、汞、硒等元素化合物。

该联用技术的核心原理在于：首先通过液相色谱系统将样品中不同形态的化合物进行分离，分离后的各组分依次进入原子荧光光谱仪的原子化器，在特定条件下被原子化，然后受到光源激发产生荧光信号，通过检测荧光强度实现对各形态化合物的定量分析。整个过程实现了在线联机检测，具有操作简便、灵敏度高、检测限低、线性范围宽等显著优势。

食品液相原子荧光联用检验技术在保障食品安全方面发挥着不可替代的作用。通过形态分析，可以科学评估食品的实际安全风险，为监管部门提供准确的技术支撑，同时也为食品生产企业的质量控制提供可靠的检测手段。该技术的推广应用对于提升我国食品安全整体水平具有重要意义。

检测样品

食品液相原子荧光联用检验技术适用于多种类型的食品样品检测，涵盖范围广泛，能够满足不同食品类别的检测需求。在实际检测工作中，常见的检测样品类型主要包括以下几大类：

谷物及其制品：包括大米、小麦、玉米、糙米、米粉、面粉及其加工制品等，主要关注砷形态尤其是无机砷的检测
水产品及其制品：包括各类海鱼、淡水鱼、虾、蟹、贝类、海带、紫菜、海藻等，重点检测汞形态和砷形态
蔬菜及水果：包括叶菜类、根茎类、茄果类蔬菜以及各类新鲜水果、干制水果等
饮用液体类：包括饮用水、矿泉水、果汁、茶饮料、乳制品、酒类等
调味品及添加剂：包括酱油、食醋、味精、食用盐、香料及各类食品添加剂
保健食品及特殊膳食用食品：包括营养补充剂、婴幼儿配方食品、特殊医学用途配方食品等
食用菌类：包括香菇、木耳、银耳、金针菇等新鲜或干制食用菌
肉蛋奶及其制品：包括畜禽肉类、蛋类、鲜乳及乳制品等

在进行样品检测前，需要根据不同样品的基质特点选择合适的前处理方法。对于固体样品，通常需要经过粉碎、研磨等均质化处理，然后采用适当的提取方法将目标化合物从基质中释放出来。对于液体样品，可根据实际情况直接进样或经过简单处理后进样检测。样品前处理的质量直接影响检测结果准确性，因此需要严格按照标准方法进行操作，确保样品的代表性和检测结果的可靠性。

检测项目

食品液相原子荧光联用检验技术主要针对食品中具有不同形态且各形态毒性差异显著的元素进行检测。通过形态分析，能够准确评估食品的实际安全风险。目前主要的检测项目包括以下几个方面：

砷形态分析是应用最为广泛的检测项目之一。砷在食品中以多种化学形态存在，不同形态的砷化合物毒性差异巨大。无机砷包括亚砷酸盐和砷酸盐，被国际癌症研究机构确认为人类致癌物，其毒性最强。有机砷中，一甲基砷、二甲基砷毒性相对较低，而砷甜菜碱、砷胆碱、砷糖等形态毒性很小，甚至被认为基本无毒。砷形态分析项目通常包括：亚砷酸根、砷酸根、一甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱、砷胆碱等主要形态化合物的定性与定量检测。

汞形态分析同样是重要的检测项目。汞在环境中可转化为剧毒的甲基汞，甲基汞具有极强的神经毒性，可通过食物链富集放大。汞形态分析项目主要包括：甲基汞、乙基汞、二甲基汞、无机汞等形态化合物的检测。水产品中汞形态分析尤为重要，因为水生环境中的无机汞易被微生物转化为甲基汞，并通过生物富集作用在鱼类体内大量积累。

硒形态分析在保健食品和富硒食品检测中应用较多。硒是人体必需的微量元素，但摄入过量或不足都会对人体健康产生不利影响。不同形态的硒化合物生物利用度和毒性也存在差异。硒形态分析项目主要包括：硒酸盐、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸等形态的检测。

砷形态检测项目：As(III)亚砷酸根、As(V)砷酸根、MMA一甲基砷、DMA二甲基砷、AsB砷甜菜碱、AsC砷胆碱等
汞形态检测项目：甲基汞、乙基汞、无机汞、二甲基汞等
硒形态检测项目：硒酸盐、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸等
锑形态检测项目：锑酸盐、亚锑酸盐、甲基锑等

通过上述形态分析项目的检测，可以全面了解食品中目标元素的形态组成，科学评价其安全性，为食品安全监管和风险评估提供可靠的数据支撑。

检测方法

食品液相原子荧光联用检验的标准检测方法是经过科学验证的规范化操作程序，确保检测结果准确可靠。检测方法的规范性对于保证检测质量至关重要，检测人员需严格按照标准方法进行操作。目前该技术的主要检测方法依据包括国家标准方法和行业标准方法。

在样品前处理阶段，需要根据检测项目和样品基质特点选择合适的提取方法。对于砷形态分析，常用提取方法包括：水提取、稀硝酸提取、磷酸氢二铵溶液提取、盐酸提取等。提取过程需要控制适当的温度和时间，避免形态转化。对于汞形态分析，常用的提取溶剂包括盐酸溶液、氢氧化钾溶液、巯基乙醇溶液等。提取方式可采用超声提取、振荡提取、微波辅助提取等。提取后的样品溶液通常需要经过离心、过滤等处理，去除悬浮颗粒物后方可进样检测。

液相色谱分离条件的选择是形态分析成功的关键。不同形态化合物的理化性质不同，需要选择合适的色谱柱和流动相体系进行分离。常用的色谱柱包括阴离子交换柱、阳离子交换柱、反相柱等。流动相的选择需要考虑目标化合物的保留行为和分离效果，常用的流动相包括磷酸盐缓冲液、碳酸铵溶液、乙二胺四乙酸二钠溶液、甲醇或乙腈与水溶液的混合体系等。通过优化色谱条件，实现各形态化合物的有效分离是获得准确检测结果的前提。

原子荧光检测条件的设置同样重要。需要根据目标元素选择合适的光源，设置适当的灯电流、负高压、载气流量、屏蔽气流量等参数。原子化方式通常采用氩氢火焰原子化或低温原子化。仪器需定期进行校准和性能核查，确保检测系统处于良好的工作状态。

定量分析方法通常采用外标法或标准加入法。配制系列浓度的混合标准溶液，建立各形态化合物的校准曲线，根据样品中各色谱峰的保留时间定性，峰面积或峰高定量。在检测过程中需要设置质量控制措施，包括空白试验、平行样测定、加标回收试验、有证标准物质核查等，确保检测结果的质量。

样品前处理：样品粉碎均质、称量、添加提取剂、超声或振荡提取、离心分离、过滤净化
色谱条件优化：色谱柱选择、流动相配制、流速控制、柱温设置、进样量确定
原子荧光参数设置：元素灯选择、灯电流调节、负高压设置、气路参数调整
定性定量分析：标准溶液配制、校准曲线建立、样品进样检测、数据处理与结果计算
质量控制措施：空白试验、平行样、加标回收、标准物质核查、检出限测定

检测人员应具备相应的专业技术能力和操作经验，熟悉仪器性能和标准方法要求。检测过程中应做好原始记录，保证检测结果的可追溯性。对于检测结果异常的样品，应进行复测确认，确保检测结果准确可靠。

检测仪器

食品液相原子荧光联用检验所需的检测仪器设备是实现检测目标的重要硬件保障。仪器设备的性能直接影响检测结果的质量，因此需要配备性能优良的仪器设备并进行规范的维护管理。主要的仪器设备包括以下几个部分：

液相色谱系统是联用仪器的重要组成部分，主要由输液泵、进样器、色谱柱恒温箱、色谱柱等构成。输液泵需要具备稳定的流速输出能力和良好的耐压性能，通常采用二元或四元高压梯度泵系统。自动进样器可实现样品的自动吸入和注入，提高检测效率和重复性，进样量范围通常为微升级别。色谱柱是分离的核心部件，需要根据目标化合物的性质选择合适的色谱柱类型和规格。对于形态分析，常用的色谱柱包括阴离子交换柱、阳离子交换柱和混合模式色谱柱等。

原子荧光光谱仪是检测的核心设备，主要由光源系统、原子化系统、光学系统和检测系统等组成。光源系统通常采用高性能空心阴极灯，能够发射待测元素的特征谱线。原子化系统将待测元素原子化，使其能够被激发产生荧光信号。原子化方式主要包括氩氢火焰原子化和低温原子化两种方式。光学系统包括聚光透镜、分光系统和光电倍增管检测器等，用于收集和检测荧光信号。现代原子荧光光谱仪通常配备多元素同时检测功能，可提高检测效率。

联用接口是将液相色谱与原子荧光光谱仪连接的关键部件。接口的设计需要解决色谱流出物与原子化系统的匹配问题，确保色谱分离效率不受影响的同时实现高效原子化。常用的接口包括雾化器接口、直接连接接口等。接口的性能对于联用效果至关重要，需要选择性能稳定的接口并定期维护保养。

液相色谱系统：高压输液泵、自动进样器、色谱柱恒温箱、色谱柱、保护柱
原子荧光光谱仪：空心阴极灯、原子化器、光学系统、检测器、数据处理系统
联用接口：雾化器、传输管路、在线消解装置（部分配置）
辅助设备：超纯水机、超声波清洗器、离心机、电子天平、pH计、研磨仪
消耗品：色谱柱、在线过滤器、进样瓶、移液器吸头、滤膜、标准溶液

仪器的日常维护和定期校准是保证检测质量的重要措施。液相色谱系统需要定期检查泵的密封性、更换流动相过滤头、清洗进样器等。原子荧光光谱仪需要定期检查光源状态、清洁原子化器、校准仪器参数等。检测人员应建立完善的仪器设备使用、维护和校准记录，确保仪器设备始终处于良好的工作状态。

应用领域

食品液相原子荧光联用检验技术在多个领域得到广泛应用，为食品安全监管、科学研究和质量控制提供了有力的技术支撑。该技术的主要应用领域涵盖以下几个方面：

在食品安全监管领域，该技术是监管部门开展食品抽检和风险监测的重要技术手段。各级食品检验检测机构采用该技术对市场流通的各类食品进行监督抽检，检测食品中砷、汞等有害元素的形态含量，评估食品安全风险。对于超标或存在风险的食品，监管部门可及时采取下架、召回等措施，保障消费者健康。该技术在进口食品检验中同样发挥重要作用，可有效筛查进口食品中的有害元素形态污染。

在环境与农业研究领域，该技术用于研究环境中砷、汞、硒等元素的迁移转化规律，评估环境污染对食品安全的影响。通过检测土壤、灌溉水、农作物中元素的形态分布，可以揭示元素的生物地球化学循环过程，为污染防治和农业生产提供科学依据。在富硒农产品开发研究中，该技术用于分析农产品中硒的形态组成，评估富硒产品的品质和安全性。

在食品生产加工领域，企业利用该技术进行原料验收、生产过程控制和成品检验。通过检测原料和产品中有害元素的形态含量，可以有效控制食品安全风险，提升产品质量。对于出口食品企业，该技术可帮助企业应对国际市场对食品中元素形态分析的检测要求，确保产品符合进口国标准。

在营养与健康研究领域，该技术用于研究微量元素的生物可利用性和健康效应。不同形态的元素化合物在人体内的吸收、代谢和毒性差异显著，通过形态分析可以更准确地评估食品的营养价值和健康风险。该技术在功能食品和保健食品的研发评价中也具有重要应用价值。

食品安全监管：监督抽检、风险监测、进口食品检验、食品安全事故调查
环境与农业研究：环境污染评估、农产品产地环境监测、富硒农产品开发、农田土壤修复研究
食品生产加工：原料验收、过程控制、成品检验、出口产品检测
营养与健康研究：元素生物可利用性研究、膳食暴露评估、营养功能评价
标准与方法研究：检测方法开发、标准物质研制、技术规范制定

随着食品安全要求的不断提高和元素形态分析技术的持续发展，食品液相原子荧光联用检验技术的应用领域将进一步拓展，在保障食品安全、促进产业健康发展方面发挥更大的作用。

常见问题

在食品液相原子荧光联用检验的实际工作中，经常会遇到一些技术问题和操作困惑。了解这些问题的原因和解决方法，有助于提高检测工作的效率和质量。以下是对常见问题的分析和解答：

关于形态转化问题，在样品前处理和检测过程中，目标元素的不同形态可能发生相互转化，导致检测结果不准确。例如，亚砷酸盐可能被氧化为砷酸盐，甲基汞可能发生降解。为防止形态转化，需要优化提取条件，控制提取温度和时间，必要时添加稳定剂。样品提取液应尽快检测，若需保存应置于低温避光环境中。检测过程中应避免引入氧化剂或还原剂，确保各形态化合物的稳定性。

关于色谱分离效果不佳的问题，可能的原因包括：色谱柱性能下降、流动相配制不当、色谱条件选择不合适等。解决方法包括：更换或再生色谱柱、检查流动相的pH值和离子强度、调整流动相配比和流速、优化色谱柱温度等。对于复杂基质样品，可能需要进行样品净化处理，减少基质对色谱分离的干扰。定期维护色谱系统、更换保护柱、清洗管路等措施有助于保持良好的分离效果。

关于检测灵敏度和检出限的问题，部分实验室可能发现检测结果灵敏度不足、检出限偏高。影响因素包括：仪器状态不佳、光源老化、原子化效率低、进样量偏小、基体干扰等。解决方法包括：检查并优化仪器参数、更换性能下降的光源、调整原子化条件、适当增加进样量、采用基体匹配或标准加入法定量等。仪器应定期进行性能核查和维护保养，确保检测系统处于最佳状态。

关于方法验证和确认的问题，实验室在开展检测工作前应进行方法的验证和确认，包括方法的检出限、定量限、线性范围、准确度、精密度、回收率等参数的确认。对于非标准方法的采用，应进行更为全面的方法验证。实验室应建立完善的质量控制程序，通过空白试验、平行样测定、加标回收试验、有证标准物质分析等措施监控检测质量。