胡友波 李東剛 孫長(zhǎng)華

(黑龍江省質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院，哈爾濱 150050)

隨著食品添加劑的添加及非法添加物的濫用，食品安全問(wèn)題引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，國(guó)家衛(wèi)生部也規(guī)定了食品中濫用添加劑和添加非食用物質(zhì)的黑名單。筆者通過(guò)檢測(cè)小麥粉及其制品中鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鈦，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)小麥粉及其制品中元素含量狀況，從而為食品質(zhì)量安全監(jiān)管提供依據(jù)。參照文獻(xiàn)報(bào)道，食品中鉀[1-4]、鈉[1-4]、鈣[3-5]、鎂[3，4，6]多采用原子吸收光譜法分析，但進(jìn)行多元素分析時(shí)，較費(fèi)時(shí)，此外由于線性范圍較窄，對(duì)于不同含量的金屬元素分析時(shí)效率也較低；鈣、鎂的測(cè)定有的采用滴定和比色等常規(guī)檢測(cè)方法，不但靈敏度低，而且干擾因素較多，同時(shí)也費(fèi)時(shí)費(fèi)力?；谠游辗ê统Ｒ?guī)方法的不足，筆者通過(guò)研究建立了ICP-OES同時(shí)測(cè)定小麥粉及制品中鉀、鈉、鈣、鎂、鋁[7]、鈦[8]6種元素的原子發(fā)射光譜分析方法，并確定了最佳實(shí)驗(yàn)條件，介紹了分析線的選擇，采用基體匹配法消除基體和共存元素的干擾影響。方法具有精密度好、準(zhǔn)確度高、測(cè)定快速等特點(diǎn)，可用于小麥粉及制品中食品添加劑及非食用物質(zhì)的監(jiān)管。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：OPTIMA 2100DV型，軟件為Winlap 32，美國(guó)Perking-Elmer公司；

K、Na、Ca、Mg、Al、Ti標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度均為1 000 mg/L，國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心；

硝酸：優(yōu)級(jí)純，北京益利化學(xué)試劑有限責(zé)任公司；

高氯酸：優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；

硝酸-高氯酸混合酸：體積比為4∶1；

實(shí)驗(yàn)所用器皿均用10%硝酸浸泡過(guò)夜，用去離子水沖洗3次備用；

氬氣：純度不小于99.99%；

實(shí)驗(yàn)所用水均為去離子水。

1.2 混合標(biāo)樣系列的配制

鋁、鈦標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：移取鋁、鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL，加入2 mL濃鹽酸以去離子水稀釋定容到50 mL,配制成100 mg/L 鋁、鈦混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鈦標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別吸取0.50、1.00、2.00、4.00、5.00、10.0 mL鉀、鈉、鈣、鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，并分別移取100 mg/L鋁、鈦標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備混合液0.5、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00 mL到100 mL容量瓶中，加入2 mL濃鹽酸，用去離子水定容至刻度，混勻，配制成系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，濃度見(jiàn)表1。

表1 系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度 mg/L

1.3 儀器分析條件

RF功率:1 300 W;輔助氣流量:0.2 L/min；霧化器流量：0.8 L/min；等離子體氣：15 L/min；蠕動(dòng)泵流速：1.5 mL/min；延遲時(shí)間：30 s；測(cè)量次數(shù)：3次；觀測(cè)高度：15 mm；自激式固態(tài)射頻：40.68 MHz；發(fā)生器檢測(cè)器：雙陣列薄層背投CCD；觀測(cè)方向：K、Na、Ca、Mg徑向，Al、Ti軸向。

1.4 樣品處理

稱取均勻小麥粉試樣2.5 g(精確至0.001 g)于 250 mL高筒燒杯中，加入25 mL混酸溶液并蓋上表面皿，放到電熱板上小心加熱，根據(jù)燒杯內(nèi)混酸液體量及時(shí)補(bǔ)加硝酸。當(dāng)溶液經(jīng)劇烈反應(yīng)，變?yōu)榍辶翢o(wú)色后，取下表面皿冷卻；然后用少量水將其轉(zhuǎn)入25 mL容量瓶，定容，混勻待測(cè)。同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析譜線的選擇

分析各元素中心波長(zhǎng)處的光譜干擾及背景情況，盡量做到選擇靈敏度高且無(wú)光譜干擾的譜線作為分析線，并利用Winlap 32軟件根據(jù)峰形選擇背景校正點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)選用的分析譜線列于表2。

表2 各元素的分析譜線波長(zhǎng)

注：Ⅰ表示電離狀態(tài)為原子態(tài)； Ⅱ表示電離狀態(tài)為單電離原子態(tài)。

2.2 消化方式的選擇

實(shí)驗(yàn)比較了干灰化法、HNO3-H2SO4(體積比1∶1)、HNO3-HClO4(體積比4∶1)等前處理方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干灰化法雖然操作簡(jiǎn)單，但耗時(shí)長(zhǎng)、耗能大，不能滿足快速分析的要求；用HNO3-H2SO4濕法消化時(shí)，雖然硫酸沸點(diǎn)高、消化徹底，但消化終點(diǎn)不易判斷；采用HNO3-HClO4(4∶1)消化小麥粉制品時(shí)，耗時(shí)短、消化徹底、回收率高，因此實(shí)驗(yàn)選用HNO3-HClO4(4∶1)濕法消化處理樣品。

2.3 干擾及消除

實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制溶液酸度來(lái)消除酸度的干擾，小麥粉及制品經(jīng)濕法消化后基體變得簡(jiǎn)單，通過(guò)譜線選擇來(lái)消除共存元素譜線的干擾，利用基體匹配法配制試劑空白和系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，消除基體和試劑對(duì)元素分析的干擾；同時(shí)依據(jù)Winlap32操作軟件，對(duì)鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鈦6種元素光譜圖，采用兩點(diǎn)法確定最佳的背景扣除點(diǎn)，并自動(dòng)進(jìn)行背景扣除。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性、相關(guān)系數(shù)、檢出限

利用各元素的信號(hào)強(qiáng)度y對(duì)濃度x繪制工作曲線，實(shí)驗(yàn)表明在濃度范圍內(nèi)均呈良好線性。在選定工作條件下，重復(fù)測(cè)定酸性空白溶液11次，用空白信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算出各元素的儀器最小檢測(cè)濃度cmin,根據(jù)樣品處理過(guò)程計(jì)算方法檢出限，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 線性方程、cmin、檢出限

2.5 精密度與回收試驗(yàn)

選擇均勻小麥粉樣品,從中取18份，平行測(cè)定其中6個(gè)樣品，做本底實(shí)驗(yàn)，以元素含量測(cè)定結(jié)果的平均值X的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)考察方法的精密度,而其余12個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，以實(shí)測(cè)添加值X2與實(shí)際添加值X1的比值r作為回收率，方法的精密度和回收率結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 方法的精密度和回收率

2.6 樣品測(cè)定

利用本方法測(cè)定了小麥粉、蛋糕、掛面、方便面、淀粉、油條等樣品40余個(gè)，6種元素測(cè)定結(jié)果列于表5。

表5 小麥粉及制品測(cè)定結(jié)果 mg/kg

按照GB 2760-2007中小麥粉及制品的規(guī)定，從實(shí)驗(yàn)的6種元素檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，其中小麥粉、蛋糕、淀粉的添加劑少，掛面、方便面有正常添加劑，而油條中添加劑過(guò)量，甚至Al超標(biāo)。

3 結(jié)論

建立的ICP-OES等離子發(fā)射光譜法測(cè)定小麥粉及制品中6種微量元素的方法，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和回收試驗(yàn)表明，該方法優(yōu)于文獻(xiàn)所規(guī)定的方法，可以進(jìn)行多元素的同時(shí)分析，方法操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確可靠，簡(jiǎn)便快速；此外，ICP-OES等離子發(fā)射光譜法寬泛的線性范圍可以對(duì)含有不同含量元素的小麥粉及制品提供準(zhǔn)確結(jié)果。該方法可用于小麥粉及制品中涉及上述6種元素的添加劑及非食用物質(zhì)的監(jiān)督檢驗(yàn)。

[1] GB/T 5009.91-2003 食品中鉀、鈉的測(cè)定[S].

[2] 覃毅磊.火焰原子吸收光譜法測(cè)定食品中鈉、鉀的含量[J].東莞理工學(xué)院報(bào),2005(1)：96-98.

[3] 王秀敏，謝令琴，劉艷蘇,等.原子吸收光譜法測(cè)定小麥品種子粒中鉀鈉鈣鎂的含量[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003(4)：50-54.

[4] 吳躍英，馬錦秋，王志強(qiáng)，等.ICP-AES法順序測(cè)定藥液中的鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鐵方法的研究[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,1993(4)：90-92,97.

[5] GB/T 5009.92-2003 食品中鈣的測(cè)定[S].

[6] GB/T 5009.90-2003 食品中鐵、鎂、錳的測(cè)定[S].

[7] GB/T 5009.182-2003 面制食品中鋁的測(cè)定[S].

[8] GB/T 21912-2008 食品中二氧化鈦的測(cè)定[S].