食品元素检测ICP-MS 检测方法探讨

引言

食品属于人们生存与发展的必需物质基础，其元素含量与人们的身体健康息息相关。在广大群众生活质量持续提升的背景下，人们对食品质量与安全的重视程度日益提高，精准检测食品的各类元素，如重金属、营养元素等，可第一时间发现食品中潜藏危害，确保消费者的权利与利益。ICP-MS 检测方式属于一种先进的元素分析技术，近几年以来在食品元素检测中得到了大范围应用，分析该技术的应用要点，对于促进食品检测技术的发展、保障食品安全有着关键意义。

1、ICP-MS 基础原理

所谓 ICP-MS，简而言之就是电感耦合等离子体质谱，其基础原理为借助高温等离子体，将样本中存在的元素离子化处理，形成带有正电荷的离子。这些离子在电场与磁场的共同作用下，会依据质荷比的不同展开分离并检测。高温等离子体主要由射频发射器产生，可以提供充足的能量，促使样本中的各类元素原子失去电子，形成离子 [1]。当离子进入到质量分析器以后，结合其质荷比的差异被分离，最后由检测设备检测并记录离子的信号强度，最终达成对样本中元素的定性与定量分析。这一原理就使得 ICP-MS 可以精确检测出食品中多种元素的含量。

2、ICP-MS 在食品元素检测中优势

在食品元素检测进程中，ICP-MS 发挥出了显著优势，其具备较强的灵敏性，可以检测出食品中含量极少的元素，这对痕量元素的检测尤为适用。可以同时对若干种元素展开测验，大幅强化了检测成效，降低了检测所需要的时间与资金成本。ICP-MS 的分析精度也十分可观，检测成果精准可靠，可以为食品质量控制以及安全监管工作的进行提供有力数据基础。其所具备的宽动态线性范围特点，也可以满足不同含量元素的检测要求，不论是高含量元素亦或是低元素含量都可以被精确测定。

3、食品元素检测前处理方法

3.1 样品收集和保存

在进行食品元素检测工作时，样本的收集和保存属于十分关键的起始环节，在样本收集进程中，工作人员应秉持代表性原则，全方位考量食品来源、加工过程等多种要素，对于批量生产的食品来说，需应用随机抽样的方式，保障所收集的样本可以真实、精准地体现出该批次食品的元素含量情况。如在收集粮食类食品的过程中，工作人员需在不同包装、不同保存位置展开样本抽取，并将收集完毕后的样本合理保存，规避食品元素受到损失或者污染影响。通常情况下来说，样本需要保存在洁净、干燥的容器中，规避和外部环境之间直接接触 [2]。对于容易受到氧化或者挥发影响的元素而言，可将其放置于温度低、避光的环境中存储。为保障后续检测工作的顺利，工作人员就需详细记录样本的收集时间、地点等信息资料，以此为检测与分析工作的推进提供精准参考。

3.2 常见前处理方式

在进行食品元素检测进程中，应用频率较高的前处理方式较多：（1）酸消解。该技术主要借助强酸所具备的氧化性与腐蚀性，将食品中存在的有机物质合理分解，促使元素以离子的形式被释放出来。常用酸味硝酸、盐酸等，不同的酸组合适合应用在不同类别的食品中。（2）微波消解。该技术就是在微波的作用下，促使样本在高温高压的环境中迅速消解，该技术具备消解速度快、工作效率高等优势。（3）干灰化法。这一技术的原理就是将样本放在高温环境中灼烧，以此促使有机物质全部分解，最终遗留下无机元素的残渣。该技术适合应用在一些不容易被消解的样本中，但是有可能造成部分易挥发元素损失。除上述技术外，还具有稀释法、萃取法等前处理技术，前者操作简便，适合应用在元素含量较高的样本中。后者则可以选择性提取目标元素，提升检测工作时效性 [3]。

3.3 前处理方法对ICP-MS 检测结果的影响

前处理方法对 ICP-MS 检测结果有着不可忽略的影响，不同类型的前处理方法可能会使得元素的回收率不同，如若前处理进程中元素流失过多，会导致检测结果偏低，无法精准体现出食品中元素的实际含量。如干灰化技术在处理含有多种易挥发元素的食品时，可能会使得这些元素的挥发损失，最终降低检测成果精准度。前处理方法在实际应用的过程中还有可能引进杂质或者干扰性物质，这就对检测信号带来了扰动。酸消解进程中，如若工作人员所应用的酸纯度不高，可能会引进额外元素，使得检测成果出现严重偏差。前处理进程中的操作流程与条件也会使得检测成果精密性和重复性下降。为了提升检测效率，工作人员必须选择适宜的前处理技术，并严控前处理过程的操作条件，这样才可以提升ICP-MS 检测成果可靠性 [4]。

4、ICP-MS 检测条件优化

4.1 仪器工作参数优化

在进行食品元素检测工作时，对 ICP-MS 仪器的运行参数展开优化十分必要，等离子体功率属于重要参数之一，适宜、恰当的功率可保障样本全部离子化。功率太小，样本离子化不完整，会使得检测灵敏性降低；功率太高，将有可能造成过多的背景干扰。载气流量也会对检测成果造成扰动，其在一定程度上控制者样本气溶胶进入等离子体的速度与稳定度。采样深度也不可忽略，适宜、科学的采样深度可促使离子全部进入质量分析器中，借助实验的方式研究不同工作参数组合下的检测信号强度、背景噪声与灵敏性，合理调节并确定最优工作参数，可大幅提升ICP-MS 检测的精准度与稳定性。

4.2 干扰消除方法

ICP-MS 检测中存在多种干扰，工作人员应使用恰当合理的方式将其消除。质谱干扰如多原子离子干扰最为常见，如氩与氧所形成的多原子离子可能会干扰部分元素的检测工作，碰撞反应池技术的应用可合理处理此类问题，其经由引进碰撞气体，促使多原子离子和气体分子之间产生碰撞反应，以此消除干扰影响。非质谱干扰主要为基体效应，会对离子的传输与检测造成影响。内标法属于消除基体效应的常见举措之一，经由添加内标元素，检测内标元素信号的变化趋势来校正分析元素的信号，补偿基体效应造成的不良影响，实现检测成果精准可靠。

4.3 质量控制措施

落实质量控制措施属于确保 ICP-MS 检测成果精准、可靠的基础保障。应用标准物质作为质量控制的前提，标准物质具备精准、已知的元素含量，经由对标准物质展开检测，并和已知值之间比对分析，可评估检测过程是否精确、科学。进行平行样测定可以评估检测的精密性，如若平行样之间的检测成果差异较大，那么就代表检测过程中可能存在问题。参与到能力验证活动中，并和其他实验室之间比对分析，可以客观、全面地评价本实验室的检测效能。工作人员还需定期对仪器设备展开校准并维护，促使仪器始终处于稳定运行的状态下，这也属于质量控制的核心一环。

5、结束语

综上所述，食品安全与社会稳定发展、人们的正常生活之间息息相关，为了向人们提供一个健康的食品环境，就需要做好对食品元素的检测工作，应用ICP-MS 检测方法，保障检测效率与精准度。文章对ICP-MS 检测方式展开了研究，希望可以为我国食品领域做出贡献。

参考文献：

[1] 林孔亮 , 许董超 , 金雪 , 等 . 基于 ICP-MS 法的自来水中重金属元素含量检测方法 [J]. 中国资源综合利用 ,2025,43(06):12-14.

[2] 郭雅娟 , 余少文 , 胡淑君 , 等 .ICP-MS 法检测聚山梨酯类药用辅料中元素杂质的残留量 [J]. 中国药品标准 ,2025,26(02):151-155.

[3] 张颖茜 , 于文斌 , 杨娟 , 等 . 不同前处理方式对 ICP-MS 法检测香辛料中金属元素含量的影响 [J]. 中国食品添加剂 ,2025,36(03):117-122.

[4]刘立超,兰冠宇,王春慧,等.单颗粒电感耦合等离子质谱(SP-ICP-MS)法检测水稻中不同生长阶段二氧化钛纳米颗粒 [J/OL]. 中国无机分析化学 ,1-14[2025-07-22].