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        石墨消解-ICP-MS法測定方便面調(diào)味料中10種金屬元素

        2020-12-21 09:44:10李文廷趙麗李潔申穎農(nóng)蕊瑜徐丹先欒杰
        中國調(diào)味品 2020年12期
        關(guān)鍵詞:方便面金屬元素內(nèi)標

        李文廷,趙麗,李潔,申穎,農(nóng)蕊瑜,徐丹先,欒杰*

        (1.昆明市疾病預(yù)防控制中心,昆明 650228;2.云南省疾病預(yù)防控制中心,昆明 650022)

        方便面因具有便于保存、烹飪方便等特點成為人們?nèi)粘I钪凶畛R姷目觳褪称分?。調(diào)味料為方便面食用的關(guān)鍵部分,里面含有食鹽、油脂以及花椒、辣椒等香辛料成分[1-2]。曾經(jīng)有媒體報道部分方便面調(diào)味料有重金屬檢出且超標的問題,在調(diào)味料的成分中以及方便面的生產(chǎn)、包裝等環(huán)節(jié)均可能是重金屬的來源,成為人們對食用安全性的關(guān)注點,對食用者有潛在的健康威脅[3-6]。

        將方便面的研究相關(guān)文獻已有較多報道,但主要針對于丙烯酰胺、食用添加劑及脂肪含量的研究,對于方便面調(diào)味料中金屬元素的研究報道相對較少,金屬元素的分析主要采用原子吸收分光光譜儀(AAS)、原子熒光光譜儀(AFS)及電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)等進行檢測分析[7-10],樣品所采用的前處理方法大多為微波消解[11-14],在此基礎(chǔ)研究上,本文通過方法優(yōu)化,提高了方法的快捷性和準確度,利用石墨濕法消解進行樣品前處理,采用靈敏度高、定性定量更準確的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)進行檢測分析,建立石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法,快速準確地測定方便面調(diào)味料中10種金屬元素,保障人民群眾對方便面的食用安全性。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        方便面為云南省16個地州市當?shù)丶膊☆A(yù)防控制中心采集于超市,分別取調(diào)料醬包和調(diào)料粉包進行金屬元素的檢測分析。

        1.2 儀器及試劑

        Nexion 350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 美國PerkinElmer公司;ED36石墨消解儀 北京萊伯泰科儀器有限公司;XS205DU型分析天平 瑞士Mettler Toledo公司。

        中國計量科學研究院金屬混合標準溶液(100 μg/mL),地球物理地球化學勘查研究所生物成分分析標準物質(zhì)(GBW10051 GSB-29豬肝,GBW10043 GSB-21遼寧大米),四川西隴化工股份有限公司優(yōu)級純硝酸;國藥集團化學試劑有限公司分析純硼氫化鉀和氫氧化鉀。

        1.3 實驗方法

        1.3.1 標準溶液配備

        準確量取金屬混合標準溶液,用2%硝酸溶液逐級稀釋至濃度為1 μg/mL標準中間液,臨用時接著用2%硝酸溶液配制對應(yīng)濃度依次為0,5,10,20,30,50,100 μg/L的標準系列,待儀器平衡穩(wěn)定后進行測定。

        1.3.2 樣品處理

        精確稱取1.0 g(精確至0.001 g)置于50 mL塑料離心管中,加入10 mL濃硝酸,放入消解條件為2000 W、120 ℃的石墨爐消解儀消解至待測液透亮無肉眼可見物,加純水定容至50 mL供測定。同時做兩份空白對照。

        1.3.3 儀器條件

        ICP-MS儀器工作條件見表1。

        表1 ICP-MS工作條件Table 1 The operating conditions of ICP-MS

        2 結(jié)果與分析

        2.1 檢測儀器的選擇

        AFS及AAS作為經(jīng)典的金屬元素檢測儀器,但由于檢測通道有限,對多種金屬元素的檢測具有很大制約,ICP雖然能夠進行多種金屬元素的分析,但其靈敏度及準確度相對于ICP-MS在較大差異。ICP-MS具有較低的檢出限,通過內(nèi)標元素的定量進行準確測定,因此本文采取ICP-MS進行方便面調(diào)味料金屬元素的測定。

        2.2 樣品前處理優(yōu)化

        石墨消解法直接采取將1.0 g樣品放入50 mL塑料離心管內(nèi),加入5.0 mL硝酸,擰緊蓋子后再旋松以使氣體能排出,放置于120 ℃石墨消解儀進行處理,經(jīng)4 h消解后樣品溶液即可達到清亮澄清的狀態(tài),加水定容備測。相比較于微波消解、濕法消解及干灰化消解等常用方法,該方法具有酸使用量低,消解時間短,樣品無損失以及消解過程中無需人員在場等特點,對于批量樣品的處理,能顯著提高實驗效率。

        2.3 線性關(guān)系和靈敏度

        將配制好的標準系列溶液與內(nèi)標液同時進行測量分析,為避免金屬元素在測定過程中存在的干擾情況,10種金屬元素(質(zhì)量數(shù))及對應(yīng)內(nèi)標元素情況分別為:Al選擇內(nèi)標為Li;Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As均選擇Ge;Cd選擇In;Hg、Pb均選擇Bi。10種元素在0~100 μg/L濃度范圍內(nèi)均有良好的線性關(guān)系。測定10次試劑空白溶液的濃度,根據(jù)測定結(jié)果計算標準偏差,并采用3倍標準偏差和10倍標準偏差分別計算檢出限和定量限。標準系列線性關(guān)系及方法檢出限見表2。

        表2 標準系列線性關(guān)系及方法檢出限Table 2 The linear relationship of standard series and method detection limits

        2.4 加標實驗

        隨機選取一件樣品進行加標實驗,準確稱取18份樣品分為3組,分別進行濃度為2,40,90 μg/L的加標回收實驗見表3。

        由表3可知,回收率范圍為96.7%~101.1%,精密度范圍為1.16%~2.96%,實驗表明10種金屬元素均具有較高的回收率及較好的精密度。

        2.5 質(zhì)量控制

        分別稱取兩種質(zhì)控樣1.0 g(精確至0.001 g),按照樣品條件進行前處理。質(zhì)控樣測定結(jié)果見表4,均符合標準證書要求。

        2.6 樣品檢測

        將2%的硝酸配制成濃度為30.0 μg/L的混合內(nèi)標元素溶液,通過三通進樣管一起隨處理好的樣品溶液進入儀器進行檢測。對所采集的35份方便面粉包及醬包樣品進行監(jiān)測,檢測結(jié)果見表5。樣品的檢測結(jié)果顯示,樣品中Hg均未檢出,Cd僅有一件檢出且含量較低,相比較醬包的檢出率略高于粉包,Al的含量在粉包中大于醬包,其余金屬未有明顯區(qū)別,調(diào)味醬和粉包中金屬含量大小均為Al>Fe>Mn>Zn>Cr>Cu>Pb>As>Cd、Hg。根據(jù)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》的規(guī)定[15],樣品中金屬含量均未超過規(guī)定限值。

        表5 實際樣品檢測結(jié)果Table 5 The test results of actual samples

        續(xù) 表

        3 結(jié)論

        通過對采集于云南各州市的35個方便面樣品中10種金屬的測定研究,均未發(fā)現(xiàn)超標現(xiàn)象,樣品中的金屬可能來自食品的生產(chǎn)、加工及包裝等過程中,每一個環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)過檢測儀器的選擇及樣品前處理條件的優(yōu)化,選擇最佳檢測條件,建立了ICP-MS檢測方法,該方法操作簡單,經(jīng)濟環(huán)保,并且靈敏度及準確度高,適合方便面調(diào)味料中多種金屬元素的快速檢測。

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