郭利攀，章路，段曉婷，王榮慧，徐曉

(綠城農(nóng)科檢測技術(shù)有限公司，浙江 杭州，310052)

蠔油是以牡蠣(Ostreagigastnunb)為原料，經(jīng)過蒸煮濃縮后加工精制而成的調(diào)味品。蠔油味道鮮美，富含多種人體必需氨基酸和微量元素，深受消費者喜愛[1]。牡蠣作為蠔油制作的主要原料，主要生活在近海地區(qū)，然而隨著工業(yè)社會的發(fā)展，沿海生態(tài)環(huán)境受到一定程度的污染，而牡蠣對重金屬具有極強的富集能力，容易導(dǎo)致其體內(nèi)重金屬超標[2-3]。趙鵬等[4]的研究結(jié)果表明，北部灣欽州港牡蠣對Zn、Cu、Cd、Cr富集嚴重，Cu總超標率為89%，As總超標率為11%；王增煥等[5]對華南沿海部分海域的近江牡蠣(Ostrearivularis)和太平洋牡蠣(Crassostreagigas)重金屬含量進行監(jiān)測分析，結(jié)果表明Cd含量超出無公害水產(chǎn)品質(zhì)量標準限量值，超標率為48%。重金屬經(jīng)食物鏈的富集后進入人體，對健康造成威脅。因此對蠔油中的常量元素和重金屬進行分析，既可以評估其營養(yǎng)價值，又能分析存在的健康安全風(fēng)險，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

目前國內(nèi)外關(guān)于蠔油的研究重點，主要包括不同發(fā)酵期氨基酸成分變化[6]、血管緊張素轉(zhuǎn)移酶抑制劑分離[7]、感官特性與品質(zhì)評價[8-9]、品種識別[10]、加工工藝[11-12]、防腐劑檢測[13-14]、重金屬脫除吸附[15]、膳食攝入評估[16]等，關(guān)于蠔油中常見微量元素和重金屬分析的報道還較少。水產(chǎn)品及其制品中元素分析的方法比較多，主要包括原子吸收光譜法[17]、原子熒光光譜法[18]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[19]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[20-21]、高效液相色譜-電感耦合等離子質(zhì)譜法[22]等。原子吸收光譜法和原子熒光光譜法選擇性強，光譜干擾小，但不能進行多元素同時分析；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子質(zhì)譜法具有分析速度快、測定范圍廣、檢出限低、靈敏度高、準確度好、能進行多元素同時分析的特點，在元素分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本研究以蠔油為分析對象，建立微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜/質(zhì)譜法檢測K、Na、Ca、Mg、P、Fe、Mn、Cu、Zn、Al、As、Pb、Cd、Cr、Se分析方法，采用國家標準物質(zhì)扇貝(GBW 10024)驗證方法的準確度，同時將建立的方法應(yīng)用于實際樣品檢測，以評估蠔油的營養(yǎng)價值和可能存在的健康安全風(fēng)險。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

UP級硝酸(質(zhì)量分數(shù)65%)、過氧化氫(質(zhì)量分數(shù)30%)，蘇州晶銳化學(xué)股份有限公司；1 000 μg/mL K、Na、Ca、Mg、P、Fe、Mn、Cu、Zn、Al、As、Pb、Cd、Cr、Se單元素標準溶液，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；1 μg/L Li、Co、In、U、Ce調(diào)諧液，美國賽默飛世爾公司；5 mg/L Al、As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Se、Sr、Zn和50 mg/L K波長校正液，美國安捷倫公司；1 000 μg/mL Ge、Rh、Re元素內(nèi)標液，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；生物成分分析標準物質(zhì)扇貝(GBW10024)，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司；蠔油樣品，市售。

1.2 儀器與設(shè)備

iCAP Qc型 ICP-MS，美國賽默飛世爾公司；5100 ICP-OES，美國安捷倫公司；ETHOS ONE微波消解系統(tǒng)，美國麥爾斯通公司；Milli-Q超純水儀，美國密理博公司；BSA224S電子天平，德國賽多利斯公司；DEENA Ⅱ全自動石墨消解儀，美國Thomas Cain公司；VB24Plus智能樣品處理器，北京萊博泰科公司。

1.3 樣品前處理

稱取扇貝、蠔油樣品0.5 g(精確至0.001 g)于微波消解罐中，加入5 mL硝酸，1 mL過氧化氫，靜置預(yù)反應(yīng)1 h后置于微波消解儀中進行樣品消解。微波消解最大功率為1 600 W，采用程序升溫方式：第一階段為120 ℃保持5 min；第二階段為150 ℃保持10 min；第三階段為180 ℃保持20 min。待消解結(jié)束后，取出消解罐，置于趕酸儀上，于150 ℃加熱趕酸至0.5 mL左右，待消解液冷卻至室溫后，準確轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用超純水定容。同時進行試劑空白試驗。

1.4 儀器工作條件

電感耦合等離子體發(fā)射光譜(inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES)工作條件：采用5 mg/L Al、As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Se、Sr、Zn和50 mg/L K波長校正溶液，對儀器波長進行校正；在待機狀態(tài)對儀器檢測器進行校正，確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。優(yōu)化后的儀器條件為：射頻功率1 200 W；等離子體氣流量12.0 L/min；霧化氣流量0.7 L/min；輔助氣流量1.0 L/min；蠕動泵速12 r/min；穩(wěn)定時間15 s。待測元素K、Na選擇徑向觀測方式，Ca、Mg、P選擇軸向觀測方式。

電感耦合等離子體質(zhì)譜(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)：采用1 μg/L Li、Co、In、U、Ce調(diào)諧液對ICP-MS儀器狀態(tài)進行調(diào)諧，使信號值Li≥50 000 cps，Co≥100 000 cps，In≥200 000 cps，U≥300 000 cps，雙電荷(138Ba++/137Ba+)≤3.0%，氧化物(CeO/Ce)≤1.9%，59Co/51ClO≥28。優(yōu)化后的儀器條件為：射頻功率1 550 W；霧化氣流量1.12 L/min；冷卻氣流量14.0 L/min；輔助氣流量0.80 L/min；待測目標同位素為56Fe、55Mn、65Cu、66Zn、27Al、75As、208Pb、111Cd、52Cr、78Se。

1.5 標準工作曲線配制

根據(jù)樣品中元素含量的高低，采用逐級稀釋的方法，用5%的硝酸配制成不同梯度的工作曲線。K、Na、Ca、Mg、P元素分析標準系列濃度為0.25、0.5、1、2、4、8、16 mg/L；Fe、Al元素分析標準系列濃度為5、25、50、100、200、400、800 μg/L；As、Pb、Cd、Cr、Mn、Cu、Zn、Se元素分析標準系列濃度為0.1、0.5、1、2、5、10、20 μg/L。其中，K、Na、Ca、Mg、P元素含量采用ICP-OES分析測定，F(xiàn)e、Mn、Cu、Zn、Al、As、Pb、Cd、Cr、Se元素含量采用ICP-MS分析測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 前處理條件的選擇

樣品的消解效果直接決定著檢測結(jié)果的準確性。為了比較不同消解方式和消解體系對檢測結(jié)果的影響，本研究采用快速石墨消解和微波消解2種方式，選擇硝酸-鹽酸和硝酸-過氧化氫2種消解體系進行樣品的消解?？焖偈膺x擇硝酸-鹽酸消解體系：稱取0.5 g樣品，加入6 mL硝酸、2 mL鹽酸，設(shè)置消解溫度為180 ℃；微波消解選擇硝酸-過氧化氫消解體系：稱取0.5 g樣品，加入4 mL硝酸、1 mL過氧化氫，按指定程序消解。結(jié)果表明，快速石墨消解速度快，但消解過程需補加硝酸和鹽酸，且在ICP-MS分析過程會引入Cl-干擾；微波消解操作簡便，試劑用量少，空白值低，消解過程中使用的硝酸-過氧化氫體系只存在H、O、N元素，不會引入其他元素形成多原子離子干擾。因此，本研究選擇硝酸-過氧化氫消解體系，采用微波消解進行樣品前處理。

2.2 干擾的消除

在ICP-OES分析過程中，應(yīng)避免由于譜線重疊而產(chǎn)生的光譜干擾，分析線的選擇應(yīng)以靈敏度高、自吸收效應(yīng)小、背景干擾低為原則。為確認最優(yōu)分析譜線，本研究選擇儀器譜線庫中自帶的3條元素譜線進行分析，對比標準溶液與樣品溶液光譜圖和信號值后進行譜線篩選，最終選擇分析譜線分別為K:766.491 nm；Na:589.592 nm；Ca:396.847 nm；Mg:279.553 nm；P:213.68 nm。

在ICP-MS分析過程中，應(yīng)避免由于等離子體產(chǎn)生的質(zhì)譜干擾，待測同位素的選擇應(yīng)以豐度比高、多原子離子干擾小為原則。常見的多原子離子干擾包括40Ar35Cl對75As的干擾、40Ar38Ar對78Se的干擾、35Cl16O1H對52Cr的干擾等。為消除這些質(zhì)譜干擾對檢測結(jié)果的影響，本研究選擇待測同位素分別為56Fe、55Mn、65Cu、66Zn、27Al、75As、208Pb、111Cd、56Cr、78Se，以He氣為碰撞氣，采用動能歧視模式(kinetic energy discrimination, KED)進行測定。同時，為降低樣品黏度、霧化效率等引起的基體效應(yīng)和信號漂移，采用在線加入內(nèi)標的方式，分別選擇Ge為Fe、Mn、Cu、Zn、Al、As、Cr的內(nèi)標，Rh為Se、Cd的內(nèi)標，Re為Pb的內(nèi)標，對檢測結(jié)果進行校正。

2.3 標準曲線與檢出限

在優(yōu)化好的儀器工作條件下，采用ICP-OES和ICP-MS進行多元素同時分析，測定標準系列溶液，得到各元素的標準曲線方程和相關(guān)線性系數(shù)。對空白溶液連續(xù)測定11次，以3倍標準偏差對應(yīng)的質(zhì)量濃度計算方法的檢出限。各元素的標準曲線方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限見表1。由表1可知，方法線性良好，線性相關(guān)系數(shù)R2≥0.999，ICP-OES各元素的檢出限范圍為0.125～0.987 mg/kg，ICP-MS各元素的檢出限為0.001～0.014 mg/kg，滿足分析要求。

表1 各元素檢出限與相關(guān)系數(shù)Table 1 The detection limits and correlation coefficient of elements

2.4 回收率與精密度

為驗證方法的準確性和穩(wěn)定度，選取1批次蠔油樣品，在優(yōu)化好的儀器條件下測定各元素的含量，根據(jù)元素含量范圍進行3水平6平行加標回收實驗。其中Na 3檔加標濃度分別為20、100、400 mg/kg；K、Ca、Mg、P 3檔加標濃度分別為5、20、80 mg/kg；Fe、Al 3檔加標濃度分別為0.5、2、4 mg/kg；As、Pb、Cr、Mn、Cu、Zn 3檔加標濃度分別為0.2、1、2 mg/kg；Cd、Se 3檔加標濃度分別為0.02、0.1、0.2 mg/kg，加標回收實驗結(jié)果見表2。結(jié)果表明，蠔油樣品中各元素的平均回收率范圍為87.2%～107.8%，相對標準偏差RSD為0.2%～3.7%，方法準確度與精密度良好，滿足分析要求。

表2 各元素加標回收率(n=6)Table 2 Recoveries of elements(n=6)

2.5 準確度

為進一步考察方法的準確度和可靠性，本研究選擇扇貝標準物質(zhì)，在相同的前處理方法和儀器條件下進行分析，平行測定6次，檢測結(jié)果見表3。結(jié)果表明，扇貝中各元素的測得值均在標準物質(zhì)證書參考值范圍之內(nèi)，精密度為0.4%～2.8%，滿足分析要求，方法準確可靠。

表3 扇貝標準物質(zhì)測定結(jié)果(n=6)Table 3 Results of scallop reference materials(n=6)

2.6 實際樣品分析

采用建立的方法，對10批次不同品牌的蠔油樣品進行了檢測，結(jié)果見表4。由表4可知，不同品牌蠔油中各元素含量均存在一定差異，可能與生產(chǎn)蠔油的牡蠣原料和加工工藝有關(guān)。蠔油中常量元素K、Na、Ca、Mg、P含量較高，可以作為人體必需元素的來源，具有較高的營養(yǎng)價值。其中，Na元素含量最高，為39 590～55 349 mg/kg；其次為K元素，為169～1 391 mg/kg；Ca、Mg、P元素含量相對豐富，分別為32.8～258.0 mg/kg、41.2～511.0 mg/kg、43.9～316.0 mg/kg。蠔油中含有一定量的微量元素，對人體健康具有積極意義。其中，F(xiàn)e元素含量為3.28～21.90 mg/kg；Mn元素含量為0.217～1.730 mg/kg；Cu元素含量為0.023～0.273 mg/kg；Zn元素含量為0.252～2.480 mg/kg；Al元素含量為1.17～10.1 mg/kg；Se元素含量為0.004～0.126 mg/kg。蠔油中重金屬元素As、Pb、Cd、Cr均有檢出，但含量均低于GB 2762—2017食品中污染物限量要求，不存在健康安全風(fēng)險。其中，As元素含量為0.011～0.834 mg/kg、Pb元素含量為0.009～0.046 mg/kg、Cd元素含量為0.001～0.050 mg/kg、Cr元素含量為0.033～0.175 mg/kg。

表4 不同品牌蠔油中各元素檢測結(jié)果(n=3) 單位：mg/kg

3 結(jié)論

本研究建立了微波消解-ICP-OES/ICP-MS法測定蠔油中15種元素含量，樣品回收率為87.2%～107.8%，相對標準偏差為0.2%～3.7%，方法檢出限低，準確度高，精密度好，可應(yīng)用于實際樣品分析。多元素分析結(jié)果表明，蠔油中K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等常微量元素含量豐富，As、Pb、Cd、Cr等重金屬元素含量低于限量要求。研究結(jié)果可以為蠔油中元素含量的科學(xué)評價提供數(shù)據(jù)參考。