食物中若有重金屬殘留,人體攝取會長期累積在體內難以代謝,食品重金屬殘留一向是國際食安監測重點議題,國內針對食品微量重金屬檢測主要採用「感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS)」,但儀器價格昂貴、檢驗成本高,且樣品前處理過程繁瑣,單次檢測動輒2至4小時;農業部農業藥物試驗所開發高解析度X射線螢光光譜儀(XRF)技術,檢測時間只要15分鐘,且儀器價格較低,單次檢測耗材費用不到10元。
衛福部食藥署公告食品重金屬檢測方法採用「感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS)」,此技術雖具高靈敏度與精確性,但樣品檢測前要經過前置處理、過程繁瑣,前處理使用硝酸產生的化學廢液也會造成環境負擔。ICP-MS設備要價7、800萬元,昂貴的儀器建置成本與專業的操作門檻,對國內的中小型加工業者都是難以跨越的沉重負擔。
相較之下,X射線螢光光譜儀(XRF)檢測方式幾乎無需破壞樣品,不必繁瑣的前處理,可在極短時間內完成多元素同步測定;但因設備體積龐大、造價也高,且受限於感度瓶頸,傳統上只能做「定性篩檢」,多用於檢測含量較高的工業重金屬,無法應用於檢測食品中的微量重金屬。農藥所因此從112年起與國內儀器大廠合作,引進美國發明專利「雙曲晶體光學元件(DCC)」頂尖可攜式XRF設備,建立「定量」檢測技術,近期已獲衛福部正式公開為「篩檢方法」。
農藥所殘留管制組副研究員曾昭銘指出,農藥所建立的高解析XRF技術,是針對不同檢測樣品材料(基質樣態),製備出確定重金屬濃度的參考物質(RM),藉由不同濃度的RM建構出可對照的基準線,讓樣品解析出的訊號數據可對照此基準線得知相對濃度,達到「定量」目的。曾昭銘說,食品重金屬限量值多為0.5至1ppm,農產品限量值較低,例如芝麻為0.2ppm,高解析XRF技術偵測極限依不同基質樣態而異,但針對芝麻就可檢測到0.1ppm。
為了驗證此技術檢測的可信度,農藥所廣泛蒐集蕈菇、飼料、穀類、藻類、蜆精、中草藥及芝麻等200餘件真實樣品進行實測;結果顯示,在砷、鎘、汞及鉛含量的檢測結果,XRF與ICP-MS具有高度一致性。此方法也獲得權威期刊《臺灣農藥科學》審查通過後正式刊登。
農藥所未來將推動產業端將這項技術運用到加工廠現場檢測,提升業者自主把關能力。曾昭銘表示,食品重金屬殘留稽查結果若要作為食安管理執法依據,檢測方法必須依照衛福部「公告方法」以ICP-MS作檢測;但高解析XRF技術已獲衛福部公開為「篩檢方法」,可提供產業作為自主管理的初步工具。