◎ 姜 帥,劉 帆
(重慶市計量質量檢測研究院,重慶 401123)
食品安全是當前廣受關注的熱點話題,金屬污染是對食品安全造成威脅的重要原因。鎘在常溫下為銀白色或略帶藍色光澤的軟質金屬。自20世紀初以來,鎘的產(chǎn)量及用途不斷增加,全世界每年向環(huán)境中釋放的鎘大多數(shù)會進入土壤中。2019年7月23日,鎘及鎘化合物被列入《有毒有害水污染物名錄(第一批)》[1]。
早在幾年前,南京農業(yè)大學農業(yè)資源與環(huán)境研究所潘根興教授就發(fā)現(xiàn)了種植水稻的土壤中重金屬超標的狀況,其中稻米對于鎘污染的吸附作用明顯強于玉米、大豆等其他的作物品種?;蛟胶玫拇竺?,越容易吸收土壤里的重金屬[2-4]。為保障人們的飲食安全,本文以大米為試驗對象,采用微波消解前處理樣品,應用ICP-MS法對大米中的鎘含量進行測定,以供參考。
市售試劑硝酸(HNO3):優(yōu)級純;過氧化氫(30%);鎘標準液(按Cd計):GSB 04-1721-2004(唯一性標識:195039-8),質量濃度為1 000 μg·mL-1;質譜調諧液:混合溶液Li、Co、In、U;內標元素:209Bi、45Sc、115In 等。
電感耦合等離子體質譜儀ICAPQ、微波消解儀、超純水制備儀等。
1.3.1 ICP-MS法測定條件
使用調諧液調整儀器的各項指標達到要求,具體參數(shù)見表1、表2。
表1 工作參數(shù)表
表2 調諧要求表
1.3.2 樣液的制備(微波消解法)
稱取0.5 g樣品于微波消解內罐中,加入10 mL硝酸,按照微波消解儀標準操作步驟進行消解。冷卻后取出,緩慢打開罐蓋排氣,將消解罐放在控溫電熱板上或超聲水浴箱中進行脫氣,用水定容至50 mL,混勻備用,同時做空白試驗[5]。微波消解條件具體參數(shù)見表3。
表3 微波消解條件表
1.3.3 ICP-MS法試驗步驟
①樣品前處理。見1.3.2。②質譜儀準備工作。開機抽真空,真空度達到要求時,用調諧液進行調諧等操作,當儀器7Li、59Co、115In、238U強度都達到要求時,準備吸噴標準溶液及樣品溶液。③使用儀器自帶的在線內標功能和樣液同時吸噴到ICP內,再進入質譜,進行相關數(shù)據(jù)處理。
使用鎘標準液(按Cd計)用一定濃度的硝酸溶液配制 成濃度為 0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1和 20.0 μg·L-1的 標 準 系 列 溶 液, 在0.50~ 20.0 μg·L-1,線性方程為y=2 318.978 3x+23.212 7,相關系數(shù)為0.999 6,見表4。
經(jīng)計算,儀器檢出限為0.029 mg·L-1;樣品以1 g定容至100 mL計算,方法檢出限為0.001 2 mg·kg-1,定量限為0.004 1 mg·kg-1;樣品以2.0 mL定容至50 mL計算,方法檢出限為0.000 31 mg·L-1,定量限為 0.001 0 mg·L-1。
選取隨機購買的5種大米作為試驗對象,編號為1、2、3、4和5,樣品溶液的制備見2.3.2。實測值見表6。
根據(jù)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)規(guī)定大米中鎘含量限量應≤0.2 mg·kg-1,《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》(GB 5009.268—2016)規(guī)定固態(tài)樣品中鎘的檢出限為0.002 mg·kg-1,定量限為 0.005 mg·kg-1。由以上數(shù)據(jù)可知,5種大米的鎘限量均符合食品安全國家標準要求,其中大米試樣1中的含量小于定量限,視為未檢出,其余大米試樣均有數(shù)值。
選取大米試樣1進行下一步研究,進行加標試驗和精密度試驗,通過在1倍檢出限、2倍檢出限、10倍檢出限3水平加標試驗,加標回收率在60.0%~120.0%,同時對精密度進行測定并計算,精密度<25%,并且隨著加標濃度的提升,精密度呈現(xiàn)更穩(wěn)的趨勢。試驗表明,回收率及精密度滿足《實驗室質量控制規(guī)范 食品理化檢測》(GB/T 27404—2008)標準要求,數(shù)據(jù)詳見表7、表8、表9。
表7 1倍檢出限回收率及方法精密度試驗數(shù)據(jù)表(加標量 0.02 μg·L-1)
表8 2倍檢出限回收率及方法精密度試驗數(shù)據(jù)表(加標量 0.04 μg·L-1)
表9 10倍檢出限回收率及方法精密度試驗數(shù)據(jù)表(加標量 0.20 μg·L-1)
食品安全不可忽視,糧食安全更加重要,本研究采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS法)測定大米中的鎘,結果表明,該方法檢出限和定量限均滿足標準要求,適合于測定大米中的鎘,預期能夠在糧食類食品重金屬的檢測有很好的應用前景。