影响食品包装重金属含量检测结果的因素及解决策略

　　聂　娟

　　（娄底市产商品质量监督检验所，湖南娄底 417000）

　　摘　要：食品包装中的重金属含量超标可能会对食品安全构成严重威胁，因此准确检测至关重要。本文全面探讨影响食品包装重金属含量检测结果的因素，并提出针对性的解决措施，为提高食品包装重金属含量检测的准确性和可靠性提供理论依据与实践指导，以保障食品包装的质量安全，维护消费者健康。

　　关键词：食品包装；重金属；食品安全；化学分析

　　随着食品工业的快速发展，食品包装在食品的储存、运输和销售过程中发挥着不可或缺的作用[1]。然而，食品包装材料中的重金属含量若超出安全标准，可能会迁移至食品中，对人体健康造成慢性危害，如损害神经系统、肾脏功能、生殖系统等，甚至引发癌症[2]。为确保食品安全，准确检测食品包装中的重金属含量成为关键环节。但在实际检测过程中，受到多种因素的影响，检测结果可能存在偏差[3]。因此，深入研究这些影响因素并寻求有效的解决策略具有重要的现实意义。

　　1　样品前处理对食品包装重金属含量检测结果的影响及解决策略

　　1.1　消解方法

　　（1）湿法消解。湿法消解运用强酸混合液，可处理多种样品，但易存在引入杂质与消解时间长的问题。杂质引入可能致使检测结果偏高，消解不完全或元素挥发损失，进而使检测结果偏低。为此，应选用高纯度消解试剂，消解前进行试剂空白检测以扣除杂质的影响；严格把控加热温度与时间，采用梯度升温确保消解完全并减少元素挥发；可添加助溶剂或催化剂提高消解效率，如消解某些难溶塑料包装材料时加入少量过氧化氢。

　　（2）干法消解。干法消解的高温灰化过程易使低沸点的重金属挥发损失，影响检测结果的准确性。灰化时间与温度不当会导致样品结块，影响酸溶解效果，干扰检测。对于上述影响因素的解决策略是采用低温灰化技术或加入固定剂防止挥发。同时，优化灰化时间和温度，经预实验确定最佳参数，避免样品结块。另外，灰化含汞样品时可加入适量氢氧化钠作为固定剂。

　　（3）微波消解。微波消解过程中，设备参数的设置极为关键，设备参数设置不当会使样品消解不完全，影响检测结果。样品消解不完全的解决策略是在消解前充分了解样品性质，依样品类型和重金属含量范围选择合适的微波功率、消解时间和温度等参数，参考标准方法、文献并结合经验优化；定期校准和维护设备，确保性能稳定。

　　1.2　消解试剂

　　（1）酸的种类和纯度。不同酸对样品消解和重金属提取效果各异，低纯度酸中的杂质会干扰检测。盐酸可能促使某些金属沉淀，影响测定结果；高纯度酸虽然效果好但价格较高，低纯度酸含重金属杂质会导致检测结果偏高。降低酸对检测结果影响的解决策略是依据样品性质和待测重金属特点选择合适的消解试剂。多数包装食品样品的检测常用硝酸，特殊样品可能需使用混合酸或其他特殊试剂。此外，可优先选择高纯度试剂，并在采购时严格把控质量，建立验收制度，检测每批新试剂，确保其质量符合要求。

　　（2）试剂用量。试剂用量不足会使样品消解不完全，致使检测结果偏低；试剂用量过量则会引入过多杂质离子，干扰测定或影响后续处理，造成检测结果不准确。例如，使用火焰原子吸收光谱法的过程中，过多酸根离子会降低原子化效率，影响吸光度的测量。降低试剂用量对检测结果影响的解决策略是经预实验确定最佳试剂用量。在确保样品完全消解的前提下，尽量减少试剂用量以降低杂质引入的风险；采用逐步增加试剂用量的方法，观察消解情况，找到既能完全消解又能减少试剂用量的平衡点。消解完成后，可用加热赶酸等适当方法去除多余试剂。

　　2　检测仪器与技术对食品包装重金属含量检测结果的影响及解决策略

　　2.1　原子吸收光谱法

　　（1）仪器性能和参数设置。仪器的波长准确性、狭缝宽度、灯电流稳定性等指标可影响检测结果。波长不准会造成吸光度偏差，狭缝不当会引起干扰或降低灵敏度，灯电流不稳定会使吸光度波动，增大检测误差[4]。上述影响因素的解决策略是定期校准维护仪器，依据待测元素与样品选择合适的参数；优化狭缝宽度，平衡灵敏度与选择性；选择合适的灯电流。

　　（2）原子化方式和条件。火焰原子化效率较低可能导致低浓度样品检测不出，石墨炉原子化过程中温度和时间设置不当会使元素损失或原子化不完全。上述影响因素的解决策略是根据样品性质和待测元素选择合适的火焰原子化的火焰类型，优化燃气助燃气比。石墨炉原子化应经实验确定最佳升温程序，各阶段需控制好温度与时间，避免样品飞溅，清除残留物质。

　　2.2　电感耦合等离子体- 质谱法

　　（1）质谱干扰和基体效应。质谱干扰会导致定性和定量结果出现错误，基体效应会改变等离子体的电离效率和离子传输效率，使检测信号偏离真实值[5]。其解决策略是用碰撞/ 反应池、冷等离子体技术减轻质谱干扰，使干扰离子与气体发生反应或碰撞而消除干扰。对于基体效应，可用基体匹配、内标或标准加入法校正。

　　（2）仪器的调谐和校准。仪器调谐不当会影响灵敏度、分辨率和稳定性，校准不准确会导致定量结果错误。其解决策略是按照仪器制造商的操作规程进行调谐，确保各项参数（如离子透镜电压、射频功率、雾化器气流等）优化到最佳状态。在调谐过程中，可使用标准调谐溶液进行监测，确保仪器性能达到要求。对于校准，选用合适的标准物质，准确配制校准曲线溶液，确保浓度范围覆盖样品中待测元素的含量。同时，定期对校准曲线进行验证和更新，确保其准确性和可靠性。

　　2.3　其他检测技术

　　（1）原子荧光光谱法。仪器的光路系统、载气流量、原子化器温度等因素会影响荧光信号强度和稳定性，从而影响检测结果。其解决策略是定期清洁光路系统中的光学元件，采用高精度的气体流量控制器，稳定载气流量。优化原子化器温度，通过实验确定最佳的原子化温度，以提高原子化效率和荧光信号强度。在测定过程中，注意避免样品中的其他物质对荧光信号的猝灭作用，可通过加入合适的掩蔽剂或采用分离技术去除干扰物质。

　　（2）X 射线荧光光谱法。X 射线荧光光谱法的检测限相对较高，对于低含量重金属的检测不够准确。样品的表面状态（如粗糙度、平整度等）和厚度会影响X 射线的激发和荧光信号的收集，进而影响检测结果[6]。其解决策略是对于低含量重金属的检测，可结合其他检测方法进行验证或采用富集技术提高待测元素的浓度后再用X射线荧光光谱法进行检测。在样品制备方面，尽量保证样品表面的平整度和粗糙度一致，可通过研磨、抛光等方法处理样品表面。对于厚度不均匀的样品，可采用多层叠加或其他合适的方法使其厚度均匀化，以提高检测结果的准确性。

　　3　实验环境条件对食品包装重金属含量检测结果的影响及解决策略

　　3.1　温度和湿度

　　温度波动会使仪器部件热胀冷缩，影响光学系统与电子元件性能，致使检测结果出现偏差。湿度较高时，可能导致仪器内部生锈、短路，影响仪器的正常运行，同时会影响样品的稳定性。其解决策略是控制实验室温度和湿度，安装空调和除湿设备，将温度保持在仪器要求的范围内（一般为20 ～25 ℃），湿度控制在40% ～ 60%。对于对温度敏感的仪器，可配备恒温装置，如恒温样品室或仪器主机的恒温模块，确保仪器在稳定的温度下工作。在样品处理和保存过程中，尽量减少样品暴露在高湿度环境中的时间，可将样品密封保存，并放置在干燥器中。

　　3.2　空气质量

　　实验室空气中的灰尘颗粒和有害气体可能会污染样品，干扰检测结果。灰尘中的重金属落入样品或仪器会使检测结果偏高，有害气体如二氧化硫、氮氧化物等可能与样品或试剂反应。其解决策略是保持实验室良好的通风条件，安装通风橱和空气净化设备，如空气过滤器、活性炭吸附装置等，减少空气中灰尘和有害气体的含量。在样品处理和检测区域，设置局部空气净化设施，确保操作环境的空气质量。定期清洁实验室，减少室内积尘。同时，避免在实验室中使用挥发性强的化学试剂，防止其对空气质量造成污染。

　　3.3　电磁干扰

　　实验室周围的大型电气设备、无线电发射设备和移动通信设备等产生的电磁辐射都可能干扰仪器的正常工作。其解决策略是对实验室进行电磁屏蔽，通过采用金属屏蔽网、屏蔽室等措施，减少外部电磁干扰的影响；仪器设备应使用屏蔽电缆连接，并接地良好，以防止电磁感应；合理布局实验室仪器设备，避免将检测仪器放置在强电磁干扰源附近；定期对仪器进行电磁兼容性测试，确保仪器在电磁干扰环境下仍能正常工作。

　　4　人为操作因素对食品包装重金属含量检测结果的影响及解决策略

　　4.1　人员专业素质和技能水平

　　检测人员的专业知识不足可能导致对样品性质、检测方法和仪器原理理解不够深入，从而在实验过程中出现操作失误。其解决策略是加强检测人员的专业培训，包括食品包装材料知识、重金属检测方法原理、仪器操作技能等方面的培训。定期组织内部培训课程、参加外部培训研讨会或邀请专家讲座，不断更新知识和技能。建立人员考核制度，对检测人员的专业知识和技能进行定期考核，确保其具备胜任工作的能力。鼓励检测人员自主学习和研究，提高解决实际问题的能力。

　　4.2　数据处理和结果报告

　　在数据处理过程中，如果采用错误的计算方法、数据修约规则或未对异常数据进行正确判断和处理，会导致最终检测结果错误。例如，在使用标准曲线法计算样品中重金属含量时，若标准曲线绘制不准确或计算过程有误，会得到错误的结果。在结果报告方面，不规范的报告格式、不准确的信息表述或未对检测结果进行合理的解释和评估，可能会影响对检测结果的正确理解和应用。其解决策略是建立数据审核制度，对数据处理过程和结果进行严格审核，确保数据准确无误。在结果报告中，采用规范的报告格式，明确报告内容，包括样品信息、检测方法、检测结果、不确定度评估等。对检测结果进行合理的解释和评估，结合相关标准和法规，判断检测结果是否符合要求，并提出相应的建议。

　　5　结语

　　食品包装重金属含量检测结果受样品前处理、检测仪器与技术、实验环境条件以及人为操作等多方面因素的综合影响，深入剖析各因素并实施相应的解决策略，如优化消解方法与试剂选择、精准设置检测仪器参数、调控实验环境等，对于提高检测的准确性与可靠性至关重要。

　　参考文献

　　[1] 王薇. 食品包装材料对食品安全性的影响分析[J].中国品牌与防伪,2024(7):26-29.

　　[2] 何东杰. 食品包装材料迁移对食品安全的影响及其预防措施[J]. 现代食品,2024(12):128-130.

　　[3] 王薇. 浅谈食品包装材料中重金属检测技术与质量控制[J]. 酿酒,2024,51(5):40-43.

　　[4] 杨茜. 原子吸收光谱法测定塑料食品包装材料中有害重金属[J]. 现代盐化工,2023,50(3):20-22.

　　[5] 周姣, 蔡宇峰, 邵秋凤, 等. 电感耦合等离子体质谱法测定包装材料中10 种有毒元素[J]. 化学分析计量,2023,32(2):39-43.

　　[6] 陈碧聪, 陈语嫣. 能量色散X 射线荧光光谱法在食品检测中的应用[J]. 现代食品,2021(19):143-145