魯秀婷
(山西省檢驗(yàn)檢測(cè)中心食品與糧食檢驗(yàn)技術(shù)研究所,山西太原 030012)
汞在自然界分布廣泛,是對(duì)人類和環(huán)境最具危害的元素之一。食品中汞的污染由來已久,食品中汞的檢測(cè)一直是人們重點(diǎn)關(guān)注的問題[1-2]。汞及其化合物在人體內(nèi)具有極高的積蓄性,對(duì)人們的身體健康有很大的威脅[3]。
本文采用直接進(jìn)樣測(cè)汞法對(duì)食品中總汞含量進(jìn)行測(cè)定,并以GB 5009.17——2021[4]中第一篇第二法為基礎(chǔ)進(jìn)行了方法優(yōu)化,樣品經(jīng)高溫灼燒及催化熱解后,汞被還原成汞單質(zhì),用金汞齊富集帶入檢測(cè)器,在253.7 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行原子吸收光譜測(cè)定。
DMA-80直接進(jìn)樣測(cè)汞儀,意大利Milestone公司。
硝酸,電子MOS級(jí);重鉻酸鉀,優(yōu)級(jí)純;水為一級(jí)水;氧氣(體積分?jǐn)?shù)≥99.99%);重鉻酸鉀的硝酸溶液(0.5 g·L-1):稱取0.5 g重鉻酸鉀,用硝酸溶液(5+95)溶解并稀釋至1 000 mL,混勻;汞單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1),國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。礦泉水、小麥粉、牛奶、生肉、鮮蛋、食用鹽以及嬰幼兒輔食均在當(dāng)?shù)爻匈?gòu)買。
1.2.1 樣品舟的凈化及選擇
樣品舟凈化方式:在稱取樣品前使用儀器自帶加熱程序灼燒,去除汞殘留。鎳舟:適用于固體樣品;石英舟:適用于液體樣品及標(biāo)準(zhǔn)品。
1.2.2 溶液配制
標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:吸取濃度為1 000 μg·mL-1的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(唯一標(biāo)識(shí)213022-5)1.00 mL于100 mL容量瓶中,用重鉻酸鉀的硝酸溶液(0.5 g·L-1)定容至刻度,混勻,此標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度為10 μg·mL-1。
標(biāo)準(zhǔn)使用液:吸取濃度為10 μg·mL-1汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1.00 mL于10 mL容量瓶中,用重鉻酸鉀的硝酸溶液(0.5 g·L-1)定容至刻度,混勻,此標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為1.0 μg·mL-1。
標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別吸取濃度為1.0 μg·mL-1汞標(biāo)準(zhǔn)使用液0 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL和1.0 mL于10 mL比色管中,用重鉻酸鉀的硝酸溶液定容至刻度,混勻,配制濃度為0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、20.0 ng·mL-1、40.0 ng·mL-1、80.0 ng·mL-1和100.0 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
分別吸取100 μL汞標(biāo)準(zhǔn)工作液于石英舟中,按汞質(zhì)量由低到高的順序,依次進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測(cè)定,記錄響應(yīng)值峰高。以汞的質(zhì)量(ng)為橫坐標(biāo),以其對(duì)應(yīng)的信號(hào)響應(yīng)值峰高為縱坐標(biāo),繪制汞標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.4 樣品測(cè)定
準(zhǔn)確稱取0.1 g(精確至0.000 1 g),液體樣品量取1.0 mL于樣品舟中,固體樣品進(jìn)行粉碎均勻,含水及液態(tài)樣品進(jìn)行勻漿至均質(zhì),以確保樣品均勻性。按照表1的儀器參數(shù)及試驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)定,獲得相應(yīng)的原子吸收信號(hào)值,從標(biāo)準(zhǔn)曲線讀取對(duì)應(yīng)的汞質(zhì)量,計(jì)算出樣品中汞含量,每個(gè)樣品做平行測(cè)定。
表1 儀器測(cè)定參數(shù)
1.2.5 加標(biāo)回收
將樣品舟中殘留樣品灰燼處理干凈后,使用儀器自帶加熱程序高溫650 ℃灼燒去除汞殘留。稱取樣品后分別加入低標(biāo)、中標(biāo)、高標(biāo),根據(jù)GB/T 27404——2008[6]選定低標(biāo)為方法測(cè)定低限、中標(biāo)為最高限量,GB 2762——2022[5]規(guī)定的限值、高標(biāo)為曲線中點(diǎn),在稱取樣品后加入上述3種濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液,按優(yōu)化好的試驗(yàn)條件測(cè)定,計(jì)算加標(biāo)回收率。
灼燒溫度、灼燒時(shí)間、分解溫度、分解時(shí)間、齊化溫度以及載氣流量等因素都會(huì)影響汞的檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度。因?yàn)槭称窐悠分泄暮亢艿蜕踔翛]有,所以在試驗(yàn)以加入低含量(0.2 ng)的汞標(biāo)進(jìn)行,采用正交試驗(yàn)對(duì)灼燒溫度(A)、灼燒時(shí)間(B)、分解溫度(C)、分解時(shí)間(D)4個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化(根據(jù)前期單因素試驗(yàn)確定正交試驗(yàn)的因素水平),因素水平設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果見表2、表3。
表2 正交試驗(yàn)因素水平表
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表
分析可知,4個(gè)因素對(duì)低濃度汞回收率的影響主次順序?yàn)樽茻郎囟龋痉纸鉁囟龋咀茻龝r(shí)間>分解時(shí)間;由K值分析可知,儀器最佳參數(shù)組合為A3B1C3D2,即灼燒溫度280 ℃、灼燒時(shí)間50 s、分解溫度700 ℃、分解時(shí)間90 s。
將配制好的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在上述條件下進(jìn)行分析,以汞的質(zhì)量(ng)為橫坐標(biāo),以其對(duì)應(yīng)的信號(hào)響應(yīng)值峰高為縱坐標(biāo),繪制汞標(biāo)準(zhǔn)曲線,在0~10 ng標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.002 492 88+0.057 146 32x-0.000 684 36x2,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9。
2.3.1 方法檢出限
按照優(yōu)化好的試驗(yàn)條件,以11次空白結(jié)果的峰高帶入計(jì)算出方法的檢出限為0.000 086 mg·kg-1,滿足GB 5009.17——2021中規(guī)定的方法檢出限(0.000 2 mg·kg-1)要求。
2.3.2 精密度試驗(yàn)
對(duì)礦泉水(加入1 ng汞標(biāo)準(zhǔn)使用液)和小麥粉(加入2 ng汞標(biāo)準(zhǔn)使用液)進(jìn)行7次測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見表4。礦泉水和小麥粉的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.58%和0.93%,試驗(yàn)的精密度滿足方法標(biāo)準(zhǔn)要求。
表4 精密度測(cè)定結(jié)果
根據(jù)GB 2762——2022[5]中總汞限量要求及GB/T 27404——2008[6],在小麥粉、生肉、牛奶、鮮蛋、食用鹽、礦泉水、嬰幼兒輔食基質(zhì)中分別添加低、中、高3個(gè)水平的汞標(biāo)準(zhǔn)工作液,按照優(yōu)化好的試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn),每個(gè)濃度水平做平行試驗(yàn),考察其加標(biāo)回收率,結(jié)果見表5。
表5 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果表
由表5可知,該方法平均回收率在70.3%~109.0%,滿足GB/T 27404——2008中規(guī)定的被測(cè)組分含量<0.1 mg·kg-1時(shí)回收率為60%~120%的要求。
本文建立了直接進(jìn)樣測(cè)汞法測(cè)定食品中總汞含量的方法。試驗(yàn)結(jié)果表明,在0~10 ng線性關(guān)系良好,取樣量為0.1 g時(shí),該方法檢出限為0.000 086 mg·kg-1,加標(biāo)回收率為70.3%~109.0%,精密度為0.93%~1.58%。方法操作簡(jiǎn)單,無需進(jìn)行樣品消解定容,且快速穩(wěn)定,精密度、準(zhǔn)確度等均符合方法要求及GB/T 27404——2008的規(guī)定,能夠滿足食品中微量汞的測(cè)定。