ICP-AES及ICP-AES分析技术在食品质量和安全研究中的应用.pdf

May. 2016 CHINA FOOD SAFETY 57 特别报道 随着生活水平的提高，丰富多样 的食品极大地满足了人们的需要。然 而，食品的质量和安全问题，也给人 们的健康带来了隐忧。准确检测食品 中存在的各种微量及痕量元素（特别 是对身体有害的元素）对于评价食品 质量、 保护人类健康具有重要的意义， 因而成为食品检测领域关注的焦点。 电 感 耦 合 等 离 子 体 发 射 光 谱 （i n d u c t i v e l y c o u p l e d p l a s m a a t o m i c e m i s s i o n s p e c t r o s c o p y ，I C P - A E S ） 是 将样品在等离子体中激发，以使待测 元素发射出特有波长的光， 经分光后， 根据元素的特征谱线进行定性分析， 根据特征谱线的强度进行定量分析的 检测方法。I C P - A E S 具有检出限低、准 确度高、线性范围宽、同时测定多种 元素等优点，被广泛地应用于食品质 量和安全检测领域。 电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 （I n d u c t i v e l y c o u p l e d p l a s m a m a s s s p e c t r o m e t r y ，I C P - M S ）是 2 0 世纪 8 0 年代迅速发展起来的一种痕量、超痕 量元素分析技术。它具有灵敏度高、 检出限低、干扰少、精度高、线性范 围宽、能够同时快速测定多种元素及 其同位素等优点，在食品中微量及痕 量元素的分析中有重要应用。 ICP-AES 及其在食品质量检测中 的应用 I C P - A E S 的原理 I C P - A E S 是将射频发生器提供的高 频能量加到感应耦合线圈上，并将等 离子炬管置于线圈中心，在炬管中产 生高频电磁场，用微电火花引燃通过 炬管中的氩气并使其电离产生电子和 离子而导电，导电的气体受高频电磁 场作用形成与耦合线圈同心的涡流区， 强大的电流产生高热从而形成火炬状、 可以自持的等离子体。样品由载气（氩 气）带入雾化系统进行雾化后，以气 溶胶形式进入等离子体的轴向通道， 在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原 子化、电离和激发，发射出所含元素 的特征谱线，由光栅分光系统将各种 组分原子发射的多种波长的光分解成 光谱，并由光电倍增管接受。根据元 素的特征谱线进行定性分析，根据特 征谱线的强度进行定量分析。 I C P - A E S 的特点 I C P - A E S 具有优良的分析特性：第 一，分析速度快；第二，常量元素、 微量元素可同时进行分析；第三，灵 敏度高、检出限低（溶液中元素的最 低检测浓度在 p p b 级）；第四，精密 度高（元素单次测定的相对标准偏差 在千分之几到百分之几水平）；第五， 分析含量动态范围宽，工作曲线可达 5 6 个数量级；第六，成本较低。 I C P - A E S 在食品质量检测中的应用 I C P - A E S 可以分析大多数的金属元 素和硅、磷、硫等少量的非金属元素， 被广泛地应用于食品质量和安全检测中 的微量及痕量元素的分析和检测。谭和 平、张玉兰 等采用 I C P - A E S 分析技术 建立了准确、可靠、能满足茶叶中磷和 硫的分析要求的检测方法。该方法具有 良好的回收率和较低的检出限（磷、硫 的检出限分别为0 . 0 2 u g / g 、 0 . 0 3 u g / g ） 。 索金玲、徐军 等建立了一种采用 I C P - A E S 同时测定向日葵花盘中 1 3 种金属 元素（钾、钙、钠、钡、铝、铬、铜、镁、 铁、锰、镍、锶、锌）的方法，为开发 向日葵花盘的药用价值提供了参考。 ICP-MS 及其在食品质量和安全 检测中的应用 I C P - MS 的原理 I C P - M S 由离子源、质谱仪和接口 部分组成。I C P 为离子源，其主体是三 层的同心石英玻璃炬管，炬管上端绕 有感应线圈，产生垂直于线圈平面的 磁场。通过高频装置电离的氩离子和 电子在电磁场作用下通过碰撞形成闭 合环形路径的涡流，其产生的高温可 以瞬间形成氩气的等离子体焰炬。接 口是连接 I C P 与 M S 的装置。质谱仪是 I C P - M S 的检测系统，其通过选择性地 使不同质荷比的离子通过并到达检测 器来检测离子类型及强度，从而进行 定性和定量分析。 I C P - MS 的特点 I C P - M S 具有诸多优点：第一，I C P 产生的高温度和高能量可以使样品的 高效率解离来获得高的灵敏度和低的 检测限（f g / m L 范围）；第二，具有元 素和同位素分析的双重优势，可以进 行多元素同时分析；第三，线性范围 宽；第四，谱线简单；第五，常压进样， 且具有与其他技术（高效液相、离子 色谱、 电热蒸发等） 联用的能力；第六， 分析周期短。 I C P - M S 在食品质量和安全检测中的应用 I C P - M S 是近年来发展较快的一种 新型的分析技术，是目前痕量和超痕量 成分多元素快速分析和同位素丰度测定 的最有效方法之一。刘江晖、焦红 等 应用 I C P - M S 建立了快速、准确测定植 物性食品中痕量级稀土元素的分析检测 方法。赵立凡、唐红兵 等应用 I C P - M S 建立了快速测定面食中铝含量的方法， 具有较低的检出限和良好的回收率。 总结与展望 I C P - A E S 及 I C P - M S 分析技术具有 能够准确地检测食品中存在的各种微 量及痕量元素等特点，近年来在食品 质量和安全研究领域得到了广泛地应 用。I C P - A E S 技术的成本较低，应用较 为广泛。I C P - M S 是迅速发展起来的一 种微量、痕量、超痕量元素分析技术。 与 I C P