水牛奶中重金属检验检测的现存问题与应对策略

摘 要：水牛奶作为一种营养丰富的乳制品，其质量安全备受关注。其中，重金属检验检测是确保水牛奶质量安全的重要环节。本文深入分析了水牛奶中重金属检验检测的关键问题，包括常见的重金属种类及其危害和来源、检测方法的多样性及优缺点，探讨了当前水牛奶重金属检测的现存问题，并提出针对性优化策略，旨在为保障水牛奶的质量安全，促进水牛奶产业的健康发展提供坚实的理论支撑和实践指导。

关键词：水牛奶；重金属；检验检测；应对策略

Existing Problems and Countermeasures for Heavy Metal Testing in Buffalo Milk

ZHANG Yanshao

（Guangxi Lingshan County Product Quality Inspection Center， Lingshan 535499， China）

Abstract： As a nutritious dairy product， the quality and safety of buffalo milk have attracted much attention. Among them， heavy metal testing is an important link in ensuring the quality and safety of buffalo milk. This article deeply analyzes the key issues of heavy metal detection in buffalo milk， including common types of heavy metals and their hazards and sources， the diversity and advantages and disadvantages of detection methods， explores the existing problems in heavy metal detection in buffalo milk， and proposes targeted optimization strategies， intended to provide solid theoretical support and practical guidance for ensuring the quality and safety of buffalo milk and promoting the healthy development of the buffalo milk industry.

Keywords： buffalo milk; heavy metal; inspection and testing; coping strategies

水牛奶作为一种具有独特营养价值和风味的乳制品，近年来在市场上的需求不断增长[1-2]。随着水牛奶产业的迅速发展，水牛奶质量安全问题日益受到关注。然而，由于现代工业的快速发展以及农业生产方式的变化，环境污染问题越来越严重，重金属污染成为威胁水牛奶质量安全的重要因素之一。重金属可以通过多种途径进入水牛奶中，如通过含有重金属残留的饲料、奶牛生活环境中的土壤和水源等[3-4]。水牛奶中重金属含量超过安全标准不仅会影响其品质和口感，更会对消费者的健康构成严重威胁，阻碍水牛奶产业的可持续发展。

1 水牛奶中常见的重金属危害及来源

1.1 砷的危害与来源

砷在水牛奶中可能以无机砷或有机砷的形式存在，这些形式的砷能通过干扰细胞的正常代谢，对人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经和造血等系统造成损害。对于儿童而言，砷中毒还可能损害智力和生长发育[5]。水牛奶中的砷主要来源于自然界，尤其是岩石圈中的硫化物矿石，‌这些矿石在风化、水浸或雨淋等过程中，可能会释放出砷进入土壤和水体，从而间接污染水牛奶。此外，砷也可能通过广泛使用的含砷农药，或者作为饲料添加剂过量添加至牲畜食用的饲料，最终进入水牛奶中。虽然水牛奶中的蛋白质可能会与砷结合，形成不易被人体吸收的形式，降低其生物利用率，但过量摄入含砷的水牛奶仍然可能对人体健康造成不利影响。

1.2 铅的危害与来源

铅在水牛奶中的污染主要源于环境和饲料，铅超标对人体神经系统危害极大，尤其会影响儿童的智力发育，导致其学习能力下降、注意力不集中等问题。对于成年人，铅超标可能会引发神经系统紊乱，出现失眠、焦虑、头痛等症状。铅对水牛奶的污染途径多样，如工业生产中的含铅废气、废水，可能通过污染奶牛生活的环境，随后被奶牛摄入而进入水牛奶中。此外，含铅的饲料添加剂、受污染的水源，以及奶牛接触到的含铅器具等，都可能导致铅在水牛奶中积累。

1.3 镉的危害与来源

镉对肾脏和肝脏等器官具有潜在的严重损害作用，长期摄入含镉的水牛奶可能会导致肾功能衰竭、肝脏损伤等。在水牛奶中，镉的潜在来源主要与土壤污染有关。例如，如果奶牛食用了生长在镉污染土壤上的牧草，镉就有可能通过食物链进入水牛奶。此外，水源污染也是镉污染的一个重要途径，当受镉污染的水被奶牛饮用后，镉可能会在其体内积累，并通过乳汁进入水牛奶。

2 重金属检验检测的主要方法及优缺点

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法[6]是基于气态基态原子外层电子对特定紫外光和可见光波长范围内的原子共振辐射线的吸收强度来定量分析被测元素含量的一种方法。通过测量入射光强度和经过样品吸收后的光强度，根据朗伯-比尔定律，可以计算出水牛奶中待测元素的浓度。该方法具有选择性好、灵敏度高、分析范围广等优势，能测定70多种元素，相对标准偏差一般为1%～2%，精密度和准确度较高。但原子吸收光谱法存在无法同时测定多种元素的局限性，且对于一些复杂的水牛奶制品，其前处理要求较高。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法[7]是通过待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光发射强度来测定待测元素含量的一种方法。该方法灵敏度高，尤其是对水牛奶中砷、汞等元素的检测具有线性范围较宽、干扰少、能够同时测定多种元素的优势。但其缺点是能测定水牛奶中的金属元素种类相对有限，仪器设备较为复杂，对操作和维护的要求较高。

2.3 其他检测方法

电感耦合等离子体质谱法[8]是利用高频感应电流产生的高温等离子体作为激发光源，使水牛奶中的元素发射出特征光谱，然后通过检测这些光谱的强度来确定元素的含量。该方法的优点是可同时测定水牛奶中的多种有害元素，分析速度快，准确度高。但其仪器成本较高，对操作人员的技术熟练度也有较高要求。

X射线荧光光谱法则是通过分析样品对X射线的吸收变化来定性或定量测定水牛奶中成分的一种方法。该方法具有分析速度快、样品前处理简单、可分析元素范围广、非破坏性等特点。但它的检测精度相对较低，对于水牛奶中含量较低的元素，检测效果可能不太理想。

3 水牛奶重金属检验检测的现存问题

3.1 样品预处理复杂

在水牛奶重金属检测中，样品预处理环节常常面临诸多挑战。例如，在样品采集时，采集工具不洁或采集方法不规范可能会导致外部杂质混入样品，影响检测结果；在消解过程中，由于水牛奶成分的复杂性，如果消解试剂的选择或用量控制不当，可能会导致样品消解不完全或过度消解，从而造成目标重金属的损失或干扰物质的残留，进而影响检测结果的准确性。

3.2 检测限的限制

现有的水牛奶重金属检测方法在检测低浓度重金属元素时存在一定的局限性。以原子吸收光谱法为例，尽管其在某些重金属检测中具有较好的性能，但对于极微量的重金属元素，如低于纳克级别的金属元素含量，原子吸收光谱法检测的准确性和灵敏度会降低。电感耦合等离子体质谱法虽然检测限较低，但在检测极低浓度的重金属元素时，也可能受到背景噪声和仪器自身精度的影响，从而导致检测结果的不确定性增加。如何解决这一问题对于严格控制重金属残留，保障水牛奶的质量安全至关重要。

3.3 检测流程烦琐

当前水牛奶重金属检测流程较为复杂，包含样品采集、运输、储存、预处理和检测分析等多个环节。且每个环节都有严格的操作要求和标准，任何一个步骤的失误都可能影响整个检测进程。此外，检测流程中的各个环节衔接不够紧密，存在等待时间过长和重复操作等问题，这些都增加了检测的时间成本和人力成本。

3.4 缺少快速检测方法

目前，水牛奶重金属检测中高效快速的检测手段相对缺乏。传统的检测方法虽然准确性较高，但往往需要较长的检测时间。而现有的一些快速检测技术在精确度和可靠性方面还存在一定的不足，难以满足实际检测的需求。这使得在应对紧急情况或进行大规模检测时，监管部门的检测效率受到较大限制。

4 水牛奶重金属检验检测的优化策略

4.1 引入先进检测仪器

近年来，一些先进的检测仪器，如高分辨率质谱仪和全自动重金属检测仪，逐渐应用于水牛奶重金属检测领域。高分辨率质谱仪能够更精确地区分复杂样品中的重金属离子，从而提高检测的准确性和灵敏度，即使是微量重金属也能被准确检测。全自动重金属检测仪则通过自动化检测流程，减少了人为操作误差，显著提高了检测效率。

4.2 优化检测试剂与耗材

在水牛奶重金属检测中，选择合适且优质的检测试剂至关重要。例如，采用高纯度的显色剂能够使显色反应更加明显，从而提高检测结果的准确性；使用稳定性好、保质期长的试剂，可以有效减少因试剂变质而造成的检测误差。此外，对于耗材，如过滤膜和萃取柱等，选择质量好且吸附性能佳的产品，能够有效去除样品中的杂质，提高检测的精确度。

4.3 推动检测标准的统一与完善

当前水牛奶重金属检测标准存在地区差异，且检测方法的一致性有待提高。为了推动检测标准的统一与完善，需要加强国内外相关机构之间的合作与交流，充分借鉴国际先进的标准和经验。同时，应根据水牛奶的特性和生产实际，对现行标准进行必要的修订和补充，明确检测指标、检测方法和限值要求，确保标准的科学性、合理性和可操作性。此外，还应及时更新标准，以适应不断发展的检测技术和市场需求。

4.4 加强监管力度

加强监管的具体措施包括建立严格的检测机构认证和审核制度，确保检测机构具备相应的技术能力和资质；加大对水牛奶生产企业的日常监督检查力度，督促企业落实质量控制措施，对违规行为进行严厉处罚；加强对饲料和水源等关键环节的监管，严格限制重金属的污染源；建立和完善检测数据的上报和共享机制，实现信息透明化，这有助于及时发现问题并采取相应措施。

5 水牛奶重金属检验检测的未来发展方向

5.1 新技术的应用

随着科技的不断进步，一些新兴技术在水牛奶重金属检验检测领域展现出了广阔的应用前景。例如，生物传感器技术凭借其高灵敏度、快速响应和便携性，有望实现现场即时检测，显著提高检测效率；基因编辑技术有潜力被用于开发能够特异性识别重金属的生物材料，进一步提升检测的准确性。此外，太赫兹光谱技术能够在不破坏样品的情况下对水牛奶中的重金属进行检测分析，在无损检测领域拥有巨大潜力。

5.2 发展趋势与挑战

未来，水牛奶重金属检测将朝着智能化方向发展。检测设备将具备自动采集样本、自动处理数据和自动生成报告的功能，从而减少人工干预，降低检测过程中的误差。同时，水牛奶重金属检测通过与大数据和人工智能的结合，能够实现对检测数据的深度分析和预测，提前发现潜在的重金属污染风险。但这一发展过程中也可能面临一些挑战。新技术的研发和应用需要大量的资金投入，如何确保充足的资金支持是实现技术进步的关键。技术的快速发展可能导致现有的检测标准和法规的滞后，这需要加强与相关部门的协调和沟通，及时更新和完善标准。为了应对这些挑战，相关部门应加大对科研的资助力度，鼓励产学研之间的合作，推动技术创新，以适应未来发展的需求。

6 结语

综上所述，水牛奶中重金属检验检测的现存问题不容忽视，因此必须制定有效的应对策略，通过对水牛奶中重金属含量的准确检测和有效控制，可以保障水牛奶的质量安全，满足消费者对健康、安全水牛奶制品的需求。同时，这为水牛奶产业的规范化发展提供了科学的理论基础和坚实的技术支撑，有助于推动水牛奶产业在健康、可持续方向上的蓬勃发展。

参考文献

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[2]王金梅，杨远，苗永旺.我国奶水牛业发展现状及对策研究[J].中国畜牧杂志，2020，56（2）：177-180.

[3]孙玉梅，章路，巩佳弟，等.乳制品中Pb、Cr、As对人体健康风险的评价[J].现代食品，2019（21）：130-133.

[4]张丹丹，李永华，林立，等.不同品牌牛奶中重金属测定及健康风险评价[J].济宁医学院学报，2019，42（2）：113-116.

[5]毕成名，卢智华，李艳红，等.微波消解-原子荧光法检测液奶中砷和汞样品前处理方法探究及应用[J].中国乳业，2023（11）：60-68.

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[8]欧阳珮珮，马彩娟，吴惠刚，等.电感耦合等离子体质谱法同时测定牛奶及其制品中26种有害元素含量[J].食品安全质量检测学报，2020，11（14）：4816-4820.

作者简介：张彦绍（1986—），男，广西钦州人，本科，工程师。研究方向：化学工程食品、化工品的理化检验。