◎ 李永毅，孫玉榮，薛 紅，吳 平，胡冬梅，伊德潤

（蒙牛乳業(yè)（察北）有限公司，河北 張家口 076481）

砷是一種廣泛存在于自然環(huán)境中的有毒元素，其在糧食及糧食制品中的含量對人體健康具有潛在的風(fēng)險。因此，對糧食及糧食制品中總砷含量的準(zhǔn)確檢測方法顯得尤為重要。砷一般以有機(jī)砷與無機(jī)砷兩種形式存在，無機(jī)砷通常以三價和五價形式存在，主要以砷酸和砷酸鹽的形式出現(xiàn)，有機(jī)砷的存在形式主要有甲基砷酸和二甲基砷酸。砷的長期攝入對人體健康可能產(chǎn)生潛在的危害，包括慢性中毒、癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)損害等。因此，對糧食及糧食制品中砷的檢測方法的研究具有重要意義[1]。

由于樣品處理方法、儀器性能、狀態(tài)的差異、操作步驟和藥品選擇等因素的影響，以及每位實驗操作者對具體實驗細(xì)節(jié)理解認(rèn)知不同，依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》（GB 5009.11ü 2014）進(jìn)行總砷測定時，所使用的檢驗方法也各有不同[2]?；诖?，筆者結(jié)合實驗中所出現(xiàn)的問題，探討糧食及糧食制品中總砷含量的定量測定方法。使用外加標(biāo)法制備陽性樣品，微波消解法對樣品進(jìn)行消解，通過原子熒光法對空白樣品、陰性樣品、陽性樣品進(jìn)行定量檢測。人員A、人員B（人員間對比）、人員C（實驗室間對比）相同檢測過程各重復(fù)3 次實驗，并對檢測結(jié)果進(jìn)行分析，確保該方法適用于糧食及糧食制品中總砷含量的檢測。

1 材料與方法

1.1 試劑

硝酸（67%～70%），分析純；過氧化氫（29%～32%），分析純；100 g·L-1氨基磺酸溶液，優(yōu)級純；100 g·L-1硫脲溶液，優(yōu)級純；5%鹽酸，優(yōu)級純；2 g·L-1氫氧化鈉和15 g·L-1硼氫化鈉混合溶液，優(yōu)級純。

1.2 儀器與設(shè)備

AFS-8220 原子熒光光度計；ME204 電子天平；TOPEX+全能型微波化學(xué)工作平臺。

1.3 實驗方法

1.3.1 GB 5009.11ü 2014 法測定總砷的原理

本文使用方法的檢測原理與GB 5009.11ü 2014 原理相同。試樣經(jīng)過微波消解后，加入氨基磺酸溶液，中和消除消解液中部分酸，避免消解液中多余的硝酸和后續(xù)步驟中加入的硫脲發(fā)生反應(yīng)，確保硫脲將消解液中所有的五價砷全部還原為三價砷，再加入硼氫化鈉將三價砷還原生成砷化氫[3]。由氬氣載入并推動砷化氫進(jìn)入石英原子化器中，再由砷空心陰極燈發(fā)射光的激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光，其熒光強(qiáng)度在固定的條件下與被測液中的砷濃度成正比，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程中從而實現(xiàn)定量分析。

1.3.2 試樣前處理

稱取燕麥粉0.2～2.0 g（精確到0.001 g）于消解罐中，先后加入4 mL 硝酸與2 mL 過氧化氫，加入藥品的同時振搖混合均勻，然后放入微波消解儀中進(jìn)行消解。消解完畢后置于室溫冷卻，消解罐中緩慢加入2.5 mL 濃度為100 g·L-1氨基磺酸溶液，搖勻使反應(yīng)完全，待冷卻后用5%鹽酸將消解液轉(zhuǎn)移到25 mL 容量瓶中，用少量5%鹽酸反復(fù)洗滌內(nèi)罐，再分別加入2.5 mL 濃度為100 g·L-1的硫脲溶液，并用5%鹽酸定容至刻度，混勻，靜置30 min 后上機(jī)檢測。

1.3.3 溶液配制

（1）還原劑的配制。準(zhǔn)確稱取0.5 g 氫氧化鈉，用一級水溶解并定容至250 mL。稱取3.75 g 硼氫化鈉，用2 g·L-1氫氧化鈉溶液定容至250 mL，即為2 g·L-1氫氧化鈉和15 g·L-1硼氫化鈉混合溶液。

（2）砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。在25 mL 容量瓶中分別準(zhǔn)確加入50 ng·mL-1砷標(biāo)準(zhǔn)工作液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL 和2.5 mL（砷濃度分別相當(dāng)于0 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、2.0 ng·mL-1、3.0 ng·mL-1、4.0 ng·mL-1和5.0 ng·mL-1），再分別加入2.5 mL 硫脲溶液，用5%鹽酸溶液定容。

1.3.4 儀器條件

砷光電倍增管負(fù)高壓：255 V；砷燈電流：65 mA；原子化器高度：10.5 mm；氬氣流速：載氣400 mL·min-1；屏蔽氣：800 mL·min-1；測量方式：標(biāo)準(zhǔn)曲線法[4]。

1.3.5 實驗室環(huán)境

本次實驗全過程溫度控制在22.4～24.5 ℃，相對濕度在34%～44%。在該溫度、濕度范圍內(nèi)，實驗室環(huán)境的差異對測量結(jié)果造成的誤差很小[5]，可忽略不計。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

經(jīng)分析，標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)熒光值（I）與總砷濃度（C）成正比，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程（以第一組實驗為例）為I=50.695 8C+3.977 8，相關(guān)系數(shù)為0.999 6。

2.2 加標(biāo)回收實驗

在相同檢測條件下，按照1.3 實驗方法進(jìn)行平行樣檢測，做3 組不同加標(biāo)濃度平行實驗，加標(biāo)濃度分別為0.010 mg·kg-1（國標(biāo)中原子熒光光譜法檢出限）、0.040 mg·kg-1（國標(biāo)中原子熒光光譜法定量限）和0.060 mg·kg-1，結(jié)果見表1。如表1 所示，對不同加標(biāo)濃度的陽性樣品進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果的相對偏差均符合國標(biāo)要求（0～20%），回收率均符合國標(biāo)要求的回收率范圍（60%～120%），結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

表1 不同加標(biāo)濃度平行實驗檢測結(jié)果表

2.3 人員間對比和實驗室間對比

同實驗室同崗位不同檢測人員（表1 中1、2、3 為人員A 的3 組實驗，4、5、6 為同實驗室人員B 的3 組實驗）、不同實驗室同崗位人員（表1 中7、8、9 為不同實驗室人員C 的3 組實驗）在相同檢測條件下，按照1.3 的實驗方法進(jìn)行平行樣檢測，各做3 組不同加標(biāo)濃度平行實驗，加標(biāo)濃度分別為0.010 mg·kg-1（國標(biāo)中原子熒光光譜法檢出限）、0.040 mg·kg-1（國標(biāo)中原子熒光光譜法定量限）和0.060 mg·kg-1，結(jié)果如圖1 所示。3 名檢測人員使用相同檢測方法分別對不同加標(biāo)濃度的陽性樣品進(jìn)行檢測，人員間檢測結(jié)果的對比偏差較小，具有相對可靠的準(zhǔn)確性。

圖1 不同人員間各濃度點(diǎn)回收率對比圖

2.4 重復(fù)性

取同一加標(biāo)濃度為0.040 mg·kg-1（國標(biāo)中原子熒光光譜法定量限）的陽性樣品，按照1.3 的實驗方法進(jìn)行重復(fù)性檢測（n=7），結(jié)果如表2 所示?？梢钥闯觯鄬ζ钤?.06%～0.20%，表明該方法可以穩(wěn)定地檢測糧食制品中總砷的含量。

表2 重復(fù)性檢測結(jié)果表

3 討論與結(jié)論

本文以《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》（GB 5009.11ü 2014）為基礎(chǔ)，將國標(biāo)中第一法與第二法結(jié)合使用；試樣的消解采用國標(biāo)法第一法中的微波消解法，以簡化消解過程。消解過程使用的試劑由國標(biāo)中的硝酸改為硝酸和雙氧水，樣品的轉(zhuǎn)移和曲線的配制過程中使用的試劑由（1+9）硫酸、硫脲、抗壞血酸和水改為5%鹽酸、硫脲、氨基磺酸，替代試劑皆是性質(zhì)、功能相近且是國標(biāo)中推薦的參考試劑，檢驗過程更簡潔，檢驗效果更穩(wěn)定，檢驗成本更低。

依據(jù)不同人員使用相同方法進(jìn)行樣品檢測所得實驗數(shù)據(jù)，對比分析了該方法的穩(wěn)定性及精確度。結(jié)果表明，原子熒光法在糧食及糧食制品中總砷的分析中具有高靈敏度、高穩(wěn)定性、高精密度和高準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)。新方法適用于糧食及糧食制品中總砷含量的檢測，操作便捷、精密度好，可用于實驗室日常檢測。