趙 旭*, 林起輝, 梁淑雯, 謝宗良, 潘 清, 吳瓊臻, 李 琳
(深圳海關(guān)食品檢驗檢疫技術(shù)中心,廣東深圳 518045)
鎘是一種具有累積性的有毒重金屬元素,它對人體的肝、腎、骨骼、腦均可產(chǎn)生毒性,并可致癌[1]。我國國家標準(GB 2762-2017,簡稱“GB 2762”)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》對11個大類食品中鎘的含量給出限量[2]。同時該標準指定(GB 5009.15-2014,簡稱“GB 5009.15”)《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》為鎘的檢測方法[3]。該方法將消解后的試樣,采用石墨爐原子吸收光譜法(GFAAS)測定鎘的濃度,但單次測定耗時長,且每次只能測定一個元素,檢測效率低。國家標準(GB 5009.286-2016,簡稱“GB 5009.268”)《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》[4]于2016年正式頒布,該標準采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定食品中的元素含量。ICP-MS法具有極高的靈敏度和極低的檢出限[5],且可同時檢測食品中多個元素,這使得國標(GB 5009.268)成為食品中元素分析的高效方法。但由于國標(GB 2762)指定(GB 5009.15)為鎘的檢測方法,當按國標(GB 2762)進行結(jié)果判定時,無法使用國標(GB 5009.268)進行檢測。
本文對國標(GB 5009.15)和(GB 5009.268)進行比較,認為當使用國標(GB 2762)進行結(jié)果判定時,采用國標(GB 5009.268)作為鎘的檢測方法是可行的。
賽默飛ice3500原子吸收光譜儀;安捷倫7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀;CEM Xpress微波消解儀。
鎘單元素標準物質(zhì)(GBW 08612,1 000 μg/mL,國家標準物質(zhì)研究中心),硝酸(優(yōu)級純,默克)。
1.2.1 微波消解儀主要工作參數(shù)優(yōu)化后的微波消解程序見表1。
表1 微波消解儀的主要工作參數(shù)
1.2.2 石墨爐原子吸收光譜儀工作條件本實驗參考國標(GB 5009.15)優(yōu)化了石墨爐工作參數(shù),波長228.8 nm,狹縫0.7 nm,燈電流6 mA,塞曼背景矯正。石墨爐升溫程序如表2 所示。
表2 石墨爐原子吸收光譜工作主要參數(shù)
1.2.3 ICP-MS工作條件本實驗參考國標(GB 5009.268)優(yōu)化了ICP-MS測定各元素的儀器條件。經(jīng)調(diào)諧后的儀器參數(shù)設(shè)置如表3所示。
表3 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀主要工作參數(shù)
1.3.1 樣品處理稱取試樣0.5 g(精確至0.001 g)于微波消解罐中,加入7 mL HNO3,按照表1中微波消解的操作步驟消解試樣。冷卻后取出消解罐,在電熱板上于140~160 ℃趕酸至2~3 mL左右。消解罐冷卻后,將消化液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,用少量水洗滌消解罐2~3次,合并洗滌液于容量瓶中并用水定容至刻度,混勻備用。同時做試劑空白試驗。
1.3.2 標準曲線的配制GFAAS的標準曲線:準確吸取鎘標準使用液(100 μg/L)0、0.50、1.0、1.5、2.0、3.0于100 mL容量瓶中,用2%HNO3定容至刻度,即得到含鎘量分別為0、0.50、1.0、1.5、2.0、3.0 μg/L的標準系列溶液。ICP-MS測定標準曲線:準確吸取鎘標準使用液(1 000 μg/L)0、0.10、0.50、1.0、3.0、5.0于100 mL容量瓶中,用2%HNO3定容至刻度,即得到含鎘量分別為0、1.0、5.0、10、30、50 μg/L的標準系列溶液。
從表4可以看出,國標(GB 5009.15)和國標(GB 5009.268)都適用于各類食品樣品中鎘的測定。從前處理方法來看,除了微波消解法和壓力罐消解法,國標(GB 5009.15)還提供了濕法消解和干灰化法。從標準提供的檢出限來看,兩個標準的檢出限同為0.001 mg/kg,都滿足國標(GB 2762)中各類食品的限量要求。因此國標(GB 5009.268)本身用于測定食品中的鎘是完全可行的。
2.2.1 檢測效率GFAAS法測定一次耗時約1.5 min,且每次只能測試一個元素,測試效率較低。而ICP-MS法可以同時檢測包括鎘在內(nèi)的26個元素,省去了石墨爐不同元素之間平衡時間,耗時短且檢測效率高。因此,國標(GB 5009.268)在檢測效率方面優(yōu)于國標(GB 5009.15)。
表4 GFAAS法和ICP-MS法適用性比較
2.2.2 方法線性比較GFAAS法線性范圍窄,當消化液濃度高時易出現(xiàn)信號飽和的情況。在國標(GB 5009.15)中線性范圍為0~3 μg/L,當消化液中鎘濃度超出線性范圍時,需要根據(jù)含量用2%HNO3稀釋至0~3 μg/L。ICP-MS法線性范圍寬,線性動態(tài)范圍高達9個數(shù)量級[6 - 7]。國標(GB 5009.268)中線性工作范圍為0~50 μg/L。因此,國標(GB 5009.268)的線性范圍優(yōu)于國標(GB 5009.15)。
選用大米、黃瓜、金針菇、扇貝、豬肝樣品進行加標回收試驗。分別添加0.5倍最大殘留限量(MRL)、1倍MRL、2倍MRL三個濃度水平,每個水平進行6次平行測試。兩個標準方法回收率情況見表5。兩個方法的加標回收試驗結(jié)果理想,且精密度符合各自方法的要求。因此,國標(GB 5009.268)測定鎘的加標回收是滿意的。
表5 加標回收試驗結(jié)果
選用小麥、螃蟹、礦泉水樣品進樣結(jié)果的差異性分析。分別按照兩個標準對樣品進行6平行測試,采用F檢驗對結(jié)果進行差異性分析,結(jié)果如表6所示。小麥粉、螃蟹、礦泉水樣品的F值均小于表中查得的F界限值,說明國標(GB 5009.15)和國標(GB 5009.268)的測試結(jié)果無顯著差異。
表6 GFAAS和ICP-MS檢測結(jié)果差異性分析
本文對國標(GB 5009.15)和國標(GB 5009.268)展開比較。通過對標準的適用性、實用性比較,發(fā)現(xiàn)國標(GB 5009.268)符合國標(GB 2762)的要求,可以用于食品中鎘的測定。通過比較方法的回收率和檢測結(jié)果的差異性發(fā)現(xiàn),兩個方法都具備較好的回收率,檢測結(jié)果無顯著差異。所以國標(GB 5009.268)可以作為食品中鎘的測定,其檢測結(jié)果符合標準(GB 2762)的判定要求。建議啟動國標(GB 5009.15)的修訂工作,引用標準(GB 5009.268)為食品中鎘的測定可選方法,讓檢測人員可以根據(jù)實際需求更合理的選擇檢測方法。