李碧波,鄢兵華,陳志勇
(仙桃市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,湖北 仙桃 433000)
鉛是一種毒性較大的重金屬,鉛中毒會(huì)導(dǎo)致智力下降,感覺(jué)功能障礙,降低運(yùn)動(dòng)功能和神經(jīng)傳導(dǎo)速度,會(huì)引起貧血、高血壓等危害[1]。白酒中的鉛主要由蒸餾器、冷凝器、導(dǎo)管和貯酒容器中的鉛經(jīng)溶蝕而帶入,白酒中含有的乙酸,與鉛反應(yīng)產(chǎn)生可溶性乙酸鉛而溶于酒中。采用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)作為白酒生產(chǎn)與貯酒設(shè)備,能有效降低白酒中鉛含量。GB 5009.12-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品鉛的測(cè)定》中包括石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體光譜法、火焰原子吸收光譜法、二硫腙比色法等方法[2-4]。相比較而言,石墨爐原子吸收光譜法具有方便靈敏、經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確穩(wěn)定等特點(diǎn)。石墨爐原子吸收光譜法測(cè)鉛,使用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校正法時(shí),最易出現(xiàn)的問(wèn)題就是來(lái)自基體的干擾。而對(duì)于基體效應(yīng)影響較大或無(wú)法確證時(shí),可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。配置含有等量試樣溶液的系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)加入溶液,用硝酸鈀-硝酸鎂溶液作為基體改進(jìn)劑,測(cè)量系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)加入溶液吸光度,用excel 軟件確定線(xiàn)性方程,計(jì)算吸光值為零時(shí)與濃度軸的交點(diǎn),得到試樣中鉛的含量[5-7]。
白酒中鉛質(zhì)控樣品(No:QC-156A-3):大連中食國(guó)實(shí)檢測(cè)技術(shù)有限公司;65 %硝酸(分析純):默克股份兩合公司;鉛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[GSB G 62071-90(8201),1 000 μg/mL]:國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院;硝酸鈀溶液(No:BO190635,10 000 mg/mL)、硝酸鎂溶液(No:BO190634,10 000 mg/mL):珀金埃爾默儀器有限公司。
ZEEnit 650P 原子吸收光譜儀,塞曼扣背景:德國(guó)耶拿公司;Anton Paar Multiwave PRO 微波消解儀:奧地利安東帕公司;09A24S 趕酸器:中國(guó)博通公司;UPH-Ⅱ-5T 超純水機(jī):中國(guó)優(yōu)普公司。
1.3.1 No:QC-156A-3 白酒試樣的制備
準(zhǔn)確移取2.00 mL 白酒質(zhì)控樣品至50 mL 消解管中,120 ℃加熱,當(dāng)樣品量低于1 mL 時(shí)取下冷卻,加入6.0 mL 硝酸,蓋緊消解管,微波消解。取出,開(kāi)蓋,150 ℃加熱至溶液約2 滴至3 滴,轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,定容。同時(shí)用超純水代替白酒質(zhì)控樣品做試劑空白試驗(yàn)[8-9]。
1.3.2 測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)方法
樣品的測(cè)試結(jié)果采用“Z-比分?jǐn)?shù)”評(píng)價(jià),Z-比分?jǐn)?shù)計(jì)算如下:
式中:a 為質(zhì)控樣品鉛含量測(cè)定結(jié)果,mg/L;X 為質(zhì)控樣品鉛含量的指定值,mg/L;δ 為標(biāo)準(zhǔn)偏差;當(dāng)|Z|≤2,測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)意;當(dāng) 2<|Z|≤3,測(cè)試結(jié)果有問(wèn)題(可疑);當(dāng)3<|Z|,測(cè)試結(jié)果不滿(mǎn)意(離群)。
1.3.3 加入乙酸乙酯和己酸乙酯消除干擾試驗(yàn)
準(zhǔn)確移取2.00 mL No:QC-156A-3 白酒鉛質(zhì)控樣品至消解管中,每管中同時(shí)添加5 mg 己酸乙酯和3 mg乙酸乙酯,同時(shí)作空白試驗(yàn)。按No:QC-156A-3 白酒試樣的制備進(jìn)行樣品消解定容操作,測(cè)鉛含量。石墨爐原子吸收法的分析條件及方法:加基體改進(jìn)劑5 μL,灰化溫度 1 100 ℃,原子化溫度 1 900 ℃,除殘溫度2 450 ℃,用標(biāo)準(zhǔn)加入校正法檢測(cè)[10-11]。
不加基體改進(jìn)劑,灰化溫度600 ℃,原子化溫度1 700 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1。
表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及吸光值Table 1 Standard solution concentration and absorbance
一元線(xiàn)性回歸方程:A = 0.002 553c + 0.001 179,式中:A 表示吸光值;c 表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 570。
測(cè)定的空白液濃度為-0.266 ng/mL,白酒質(zhì)控樣品鉛含量為0.277 mg/L。
不加基體改進(jìn)劑,灰化溫度600 ℃,原子化溫度1 700 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。
表2 標(biāo)準(zhǔn)加入法溶液濃度及吸光值Table 2 Standard addition method solution concentration and absorbance
一元線(xiàn)性回歸方程:A=0.002 235c+0.013 525,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.995 476。測(cè)定得空白液濃度為12.10 ng/mL,白酒質(zhì)控樣品鉛含量為0.303 mg/L。
加基體改進(jìn)劑4 μL,灰化溫度1 100 ℃,原子化溫度1 900 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表3。
表3 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及吸光值Table 3 Standard solution concentration and absorbance
一元線(xiàn)性回歸方程:A=0.001 961 9c+0.000 846,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 965。測(cè)定得空白液濃度為0.143 ng/mL,白酒質(zhì)控樣品鉛含量為0.254 mg/L。
加基體改進(jìn)劑4 μL,灰化溫度1 100 ℃,原子化溫度1 900 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表4。
一元線(xiàn)性回歸方程:A = 0.001 698c + 0.010 510,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.996 392。將系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入樣品管中,扣除樣品空白及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液空白,測(cè)得白酒質(zhì)控樣品鉛含量為0.309 mg/L。
表4 標(biāo)準(zhǔn)加入法溶液濃度及吸光值Table 4 Standard addition method solution concentration and absorbance
加基體改進(jìn)劑4 μL,灰化溫度1 100 ℃、原子化溫度1 900 ℃、除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表5。
一元線(xiàn)性回歸方程:A=0.001 697c+0.011 110,式中:A 表示吸光值;c 表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 938。將系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入樣品管中進(jìn)行檢測(cè),扣除空白及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液空白,測(cè)得白酒質(zhì)控樣品鉛含量為0.327 mg/L。
表5 標(biāo)準(zhǔn)加入法溶液濃度及吸光值Table 5 Standard addition method solution concentration and absorbance
加基體改進(jìn)劑5 μL,灰化溫度1 100 ℃,原子化溫度1 900 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表6。
一元線(xiàn)性回歸方程:A=0.001 762c+0.001 537,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 670,測(cè)得質(zhì)控樣品中鉛含量為0.262 mg/L。
加基體改進(jìn)劑5 μL,灰化溫度1 100 ℃,原子化溫度1 900 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
表6 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及吸光值Table 6 Standard solution concentration and absorbance
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表7。
一元線(xiàn)性回歸方程:A = 0.001 754c + 0.010 962,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 943。將系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入樣品管中進(jìn)行檢測(cè),扣除空白及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液空白,得樣品中鉛含量為0.312 mg/L。
加基體改進(jìn)劑5 μL,灰化溫度1 100 ℃,原子化溫度1 900 ℃,除殘溫度2 450 ℃。測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計(jì)算回歸方程。
系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光值的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表8。
表7 標(biāo)準(zhǔn)加入法溶液濃度及吸光值Table 7 Standard addition method solution concentration and absorbance
表8 標(biāo)準(zhǔn)加入法溶液濃度及吸光值Table 8 Standard addition method solution concentration and absorbance
一元線(xiàn)性回歸方程:A = 0.001 804c + 0.010 635,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 686,將系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入樣品管中進(jìn)行檢測(cè),扣除空白及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液空白,得樣品中鉛含量為0.295 mg/L。
質(zhì)控白酒樣品鉛含量的指定值X 及標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)表9。
表9 質(zhì)控白酒樣品的指定值及標(biāo)準(zhǔn)差Table 9 Specified value and standard deviation of quality control liquor samples
質(zhì)控樣品鉛含量測(cè)定結(jié)果的Z 值及判定見(jiàn)表10。
表10 樣品鉛含量的Z 值計(jì)算及判定Table 10 Calculation and determination of Z value of test results
續(xù)表10 樣品鉛含量的Z 值計(jì)算及判定Continue table 10 Calculation and determination of Z value of test results
采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校正法測(cè)No:QC-156A-3(中食國(guó)實(shí))測(cè)得白酒質(zhì)控樣品鉛含量,其中兩次為可疑;而采用標(biāo)準(zhǔn)加入校正法以消除白酒基體引入的干擾,測(cè)得白酒質(zhì)控樣品中鉛含量判定結(jié)果均為滿(mǎn)意。
在相同條件下測(cè)樣品消解定容液和濃度為25 ng/mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值,計(jì)算其比值。改變石墨爐的升溫程序,測(cè)其比值及吸光值的精密度,以確定合適的升溫程序。
吸光度比值及精密度結(jié)果見(jiàn)表11。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在基體改進(jìn)劑加入量為4 μL 或者5 μL,灰化溫度為 1 100 ℃,原子化溫度為 1 900 ℃,除殘溫度為2 450 ℃時(shí),樣品與鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差更加穩(wěn)定、吸光值之比更高。
表11 吸光度比值及精密度Table 11 Absorbance ratio and precision
相比較而言,酯類(lèi)物質(zhì)的消解比一般其他類(lèi)物質(zhì)的消解難度要大。清香型、濃香白酒中主要風(fēng)味物質(zhì)分別為乙酸乙酯和己酸乙酯。
加入了乙酸乙酯和己酸乙酯的質(zhì)控樣品溶液濃度及吸光值見(jiàn)表12。
表12 標(biāo)準(zhǔn)加入法溶液濃度及吸光值Table 12 Standard addition method solution concentration and absorbance
一元線(xiàn)性回歸方程:A = 0.002 341c + 0.014 312,式中:A 為吸光值;c 為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,ng/mL。相關(guān)系數(shù)0.999 909,測(cè)得白酒質(zhì)控樣品中鉛含量為0.306 mg/L,測(cè)試結(jié)果分析為滿(mǎn)意。
結(jié)果顯示,使用微波消解能將白酒中人為添加的酯類(lèi)物質(zhì)消解良好,同時(shí)采用石墨爐標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)白酒鉛含量,沒(méi)有出現(xiàn)來(lái)自白酒中風(fēng)味物質(zhì)的干擾、結(jié)果可靠。
石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定白酒中鉛含量,經(jīng)過(guò)微波消解處理后,分別采用標(biāo)準(zhǔn)加入法和標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校正法時(shí),標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校正法所測(cè)得白酒質(zhì)控樣中的鉛含量比指定值低,結(jié)果有較大的偏離;采用標(biāo)準(zhǔn)加入校正法測(cè)定白酒質(zhì)控樣鉛含量,測(cè)量值與指定值更接近。在實(shí)際檢測(cè)運(yùn)用中使用標(biāo)準(zhǔn)加入校正法測(cè)得結(jié)果更準(zhǔn)確。在基體改進(jìn)劑加入量為4 μL 或者5 μL,灰化溫度為1 100 ℃,原子化溫度為1 900 ℃,除殘溫度為2 450 ℃時(shí),樣品與鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差穩(wěn)定、吸光值之比高。采用微波消解處理白酒質(zhì)控樣品,標(biāo)準(zhǔn)加入校正法進(jìn)行測(cè)鉛含量,能夠排除來(lái)自白酒風(fēng)味物質(zhì)干擾及有效降低來(lái)自白酒基體的其他干擾,測(cè)量值與指定值更接近。