技术概述
硒是人体必需的微量元素之一,是谷胱甘肽过氧化物酶等重要酶类的重要组成部分,参与机体抗氧化、免疫调节、甲状腺激素代谢等多种生理过程。硒摄入不足可导致免疫力下降,并与克山病、大骨节病等地方性疾病密切相关;而摄入过量则会引起脱发、脱甲、恶心呕吐等硒中毒症状。因此,食品中硒含量既关系到营养强化是否达标,也关系到安全性评价是否合格,精准测定食品中的硒含量具有重要的营养学意义和食品安全意义。
人体所需的硒主要来源于膳食,而食品中硒的含量受地理环境、土壤母质、种植养殖方式、加工工艺等因素影响差异极大。我国既有恩施等天然高硒地区,也存在大面积低硒或缺硒地带,不同产区同类食品的硒含量可能相差数十倍甚至上百倍。这种天然含量的巨大波动,使得原料验收、产品配方设计、营养标签标示、富硒产品判定等环节都必须依托可靠的检测数据支撑。
目前食品中硒的测定已形成以原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法为主流的技术体系,现行食品安全国家标准GB 5009.93-2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》中,氢化物发生原子荧光光谱法作为第一法被广泛采用。由于食品中硒含量通常处于微克每千克量级,属于典型的痕量分析范畴,对样品前处理、试剂纯度、器皿洁净度和操作规范性均有较高要求。选择合适的测定方法、严格控制实验过程,是获得准确可靠结果的关键。
检测样品
食品中硒的测定适用于几乎全部类别的食品基质,涵盖植物源性食品、动物源性食品、加工食品以及特殊膳食用食品。常见送检样品包括但不限于以下类别:
- 粮食谷物及其制品:大米、小麦粉、玉米、小米、燕麦、挂面、方便面等;
- 豆类及坚果:黄豆、绿豆、红豆、花生、葵花籽、核桃等;
- 蔬菜水果类:叶菜类、根茎类、茄果类、瓜类、新鲜水果及其制品;
- 食用菌类:香菇、木耳、平菇、富硒食用菌及其干制品;
- 肉及肉制品:畜禽肉、动物肝脏、香肠、火腿、肉松等;
- 水产及其制品:鱼、虾、蟹、贝类、海带、紫菜、鱼粉等;
- 乳与乳制品:生乳、灭菌乳、乳粉、发酵乳、奶酪等;
- 蛋类及其制品:鸡蛋、鸭蛋、咸蛋、皮蛋、蛋粉等;
- 饮品与调味品:茶叶及代用茶、饮用水、饮料、酱油、食醋等;
- 特殊膳食用食品:婴幼儿配方食品、婴幼儿谷类辅助食品、孕妇及乳母营养补充食品等;
- 保健食品及富硒农产品:富硒大米、富硒茶叶、富硒鸡蛋、富硒食用菌、硒强化营养补充剂等。
样品采集应遵循代表性和均匀性原则,固体样品需充分粉碎混匀后采用四分法缩分,液体样品需摇匀后取样。样品在运输和保存过程中应避免高温、潮湿和光照,易变质样品应冷藏或冷冻保存并尽快送检,同时严防接触含硒材料造成污染。
检测项目
围绕食品中硒的分析需求,检测项目可分为总量测定与形态分析两大方向,并可延伸至相关的营养与安全评价内容:
- 总硒含量测定:测定食品中以所有化学形式存在的硒总量,是营养标签标示和富硒产品判定的基础项目;
- 硒形态分析:测定亚硒酸盐Se(IV)、硒酸盐Se(VI)、硒代蛋氨酸、甲基硒代半胱氨酸等不同形态的含量,用于评价硒的生物利用度与毒性风险;
- 营养标签核验:对预包装食品营养成分表中硒的标示值进行验证,判断标示是否规范准确;
- 富硒产品判定:依据相关产品标准、地方标准或企业明示质量要求,对富硒农产品和富硒加工食品的硒含量是否符合规定范围进行评价;
- 多元素联合测定:在采用电感耦合等离子体质谱法测定硒的同时,联测铅、镉、砷、汞、铜、锌等元素,实现一次消解多元素同时分析。
检测方法
食品中硒的测定方法以光谱法和质谱法为主,不同方法在灵敏度、抗干扰能力、分析效率和使用成本方面各有特点,应根据样品基质、硒含量水平和检测目的合理选择。
1. 氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)
该方法是我国食品中硒测定的经典方法,也是现行国家标准的第一法。其原理是:样品经酸消解后,在盐酸介质中将六价硒预还原为四价硒,再与硼氢化钾反应生成气态硒化氢,硒化氢被氩气载入石英原子化器进行原子化,基态硒原子受硒空心阴极灯激发产生特征荧光,荧光强度与硒含量成正比,据此进行定量分析。该方法灵敏度高、选择性好、干扰少,仪器价格和运行成本相对较低,特别适合大批量样品中痕量硒的常规测定,广泛应用于粮食、蔬菜、水果、肉类、水产品、乳制品等各类食品基质。
2. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
样品经微波消解后,由等离子体离子化,通过质谱按质荷比分离测定硒离子。硒的同位素易受氩气多原子离子的质谱干扰,实际工作中通常选用丰度适宜的同位素,并借助碰撞反应池技术消除干扰,同时加入内标元素校正基体效应和信号漂移。该方法灵敏度高、线性范围宽、分析速度快,最大优势在于可在一次进样中同时测定数十种元素,非常适合需要多元素联测或硒含量极低样品的检测,也是开展硒形态分析时与液相色谱联用的核心技术手段。
3. 石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)
样品消解后注入石墨炉,经干燥、灰化、原子化等程序升温阶段,硒基态原子对特征谱线产生吸收,通过测量吸光度定量。由于硒是易挥发元素,测定时通常需加入钯、镍等基体改进剂以提高灰化温度、稳定硒原子,并配合背景校正技术消除基体干扰。该方法设备普及度高,可作为原子荧光法的补充手段。
4. 荧光法(2,3-二氨基萘法)
经典荧光法利用四价硒与2,3-二氨基萘在酸性条件下反应生成4,5-苯并苤硒脑络合物,经环己烷萃取后,在特定激发和发射波长下测定荧光强度进行定量。该方法结果稳定,但操作步骤繁琐、耗时较长且需使用有机溶剂萃取,目前已逐步被原子荧光光谱法和质谱法取代,仅在特定场合或历史数据比对时使用。
5. 液相色谱-质谱联用法(HPLC-ICP-MS)
针对硒形态分析需求,采用高效液相色谱将亚硒酸盐、硒酸盐、硒代蛋氨酸等形态分离后,依次引入电感耦合等离子体质谱检测,实现各形态的准确定量,广泛应用于硒强化食品、富硒农产品和营养学研究领域。
无论采用何种方法,检测过程均需通过试剂空白试验、平行样测定、标准曲线核查、加标回收试验和标准参考物质验证等质量控制手段,确保结果的准确性和可追溯性。
检测仪器
食品中硒的测定需要配套完善的前处理设备和高端分析仪器,常用设备包括:
- 原子荧光光度计:配硒高性能空心阴极灯、断续流动或连续流动进样系统及自动进样器;
- 电感耦合等离子体质谱仪:配碰撞反应池、自动进样器和内标进样系统;
- 原子吸收分光光度计:配石墨炉原子化器、硒空心阴极灯和背景校正装置;
- 荧光分光光度计:用于经典荧光法的测定;
- 微波消解仪:用于样品的密闭酸消解,防止硒挥发损失并减少污染引入;
- 电热板、恒温消解仪和马弗炉:用于湿法消解和干法灰化处理;
- 分析天平、超纯水机、离心机、组织匀浆机、高速粉碎机等辅助设备;
- 高效液相色谱仪:与质谱联用开展硒形态分析时使用。
应用领域
食品中硒的测定服务覆盖食品产业链的多个环节,典型应用领域包括:
- 食品生产企业的原料采购验收、生产过程监控和成品出厂检验;
- 富硒农产品产业发展中的土壤-作物协同评价、富硒大米、富硒茶叶、富硒鸡蛋、富硒食用菌等产品品质鉴定;
- 预包装食品营养标签的制作与标示值核验,保障消费者知情权;
- 进出口食品贸易中的品质证明与合同检验;
- 食品安全监管部门组织的监督抽检、风险监测和专项排查;
- 高校、科研院所在硒营养学、地理化学、作物富集机制等领域的研究测试;
- 低硒地区膳食硒摄入量调查与补硒干预效果评价;
- 保健食品与特殊膳食用食品配方研发及功能评价中的硒含量分析。
常见问题
问题一:食品中硒的测定方法的检测周期是多久?
一般情况下,食品中硒的测定周期为7-15个工作日。实际所需时间受多种因素影响:检测项目数量越多、批量越大,周期相应延长;若仅测定总硒含量,周期较短,若涉及硒形态分析,因需色谱分离与质谱联用,方法更为复杂,周期会适当增加;样品基质特殊、前处理难度大的样品也可能占用更多时间;此外,若平行样结果超出允许偏差需要复测确认,也会顺延周期。对于有紧急需求的客户,多数检测机构可提供加急服务,在保证数据质量的前提下缩短出具报告的时间。
问题二:食品中硒的测定方法的检测价格是多少?
食品中硒的测定费用受多方面因素综合影响,无法一概而论。主要影响因素包括:检测项目的范围,仅测总硒与同时开展多元素联测或硒形态分析的费用差异明显;所选测定方法,原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等不同方法在仪器损耗、试剂耗材和人工投入上成本不同;样品的数量、基质类型和前处理难度;检测周期要求,加急服务通常会产生额外费用;以及报告份数、是否需要原始数据或技术解读等附加服务需求。建议您在送检前与检测机构联系,说明具体检测需求和样品情况,由专业人员评估后提供准确的报价方案。
问题三:食品中硒的测定应如何选择合适的测定方法?
方法选择应综合考虑样品基质、预估含量水平和检测目的。若仅针对硒单元素进行常规总量测定,氢化物发生原子荧光光谱法灵敏度高、成本低,是首选方法;若需要同时测定多种元素,或样品硒含量极低、基体复杂,可优先选择电感耦合等离子体质谱法;若关注硒的化学形态与生物利用度,则需采用液相色谱与质谱联用技术开展形态分析。检测机构通常会根据送检样品的具体情况和客户的用途要求,推荐最经济、最适宜的方法方案。
问题四:样品前处理过程中需要注意哪些事项?
硒属于易挥发且痕量存在的元素,前处理环节是决定结果准确性的关键。首先要注意防止污染,所用器皿应经硝酸浸泡处理后用超纯水冲洗,试剂均应选用优级纯或更高纯度级别,并全程做试剂空白;其次要保证消解完全,消解液应澄清透明,无肉眼可见残渣;第三要防止硒的挥发损失,宜采用微波消解等密闭消解方式,湿法消解时严格控制温度,避免蒸干;采用原子荧光法测定时,消解后必须在盐酸介质中充分加热,将六价硒完全预还原为四价硒,否则将导致结果偏低。
问题五:硒测定结果出现偏低或偏高的常见原因有哪些?
结果偏低的常见原因包括:消解不完全导致硒未完全释放、消解温度过高造成硒挥发损失、六价硒预还原不充分、标准曲线配制不当等;结果偏高的常见原因包括:器皿、试剂或环境引入硒污染、空白值偏高未充分扣除、样品不均匀导致取样偏差、光谱或质谱干扰未有效消除等。遇到异常结果时,应通过加标回收试验、平行样比对和标准物质验证等手段排查原因并复测确认。
问题六:富硒食品的硒含量判定依据是什么?
富硒食品的判定需要依据相应的产品标准、地方标准、行业标准或企业明示的质量要求执行。例如富硒稻谷相关国家标准规定了硒含量应处于的规定范围,各地针对富硒大米、富硒茶叶、富硒鸡蛋等特色产品也制定了相应的地方标准或团体标准,通常既设定了下限要求以保证富硒功效,也设定了上限要求以防范过量摄入风险。预包装食品还须符合预包装食品营养标签通则中关于硒标示的相关规定。送检时建议明确告知判定依据,检测机构将按指定标准出具评价结论。
问题七:送检样品应如何采集、保存和寄送?
采样应确保代表性,散装样品应从不同部位多点取样后混匀缩分,预包装食品宜随机抽取多件组合;固体颗粒或块状样品需粉碎混匀,液体样品需充分摇匀。每份样品一般建议留取200-500克,特殊样品可视情况增减。样品应使用洁净的聚乙烯或玻璃容器盛装,避免与可能的含硒污染物接触;易腐败变质的肉、蛋、乳、水产等样品应冷冻保存并加冰袋低温寄送,粮食、茶叶等干制品应密封防潮、避光存放。样品应尽快送达检测机构,并在委托单中注明样品状态、检测项目和判定依据,以便顺利开展检测。
编辑:北检院编辑部















