ICP-MS法測(cè)定食品接觸用硅油紙中鉑遷移量

祿春強(qiáng)*，孫衎，代亞男，羅嬋，宋丹

上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院（上海 201114）

硅油紙是在半透明紙或防油紙的基礎(chǔ)上涂上食品等級(jí)的硅油，使紙張不易與食物粘連，食品加工后易于剝離，一般可耐受230～250 ℃高溫，這種產(chǎn)品在烘焙、燒烤等食品加工中應(yīng)用廣泛[1-3]。硅油固化過(guò)程中可能會(huì)用到一些鉑催化劑[4-6]。鉑不在中國(guó)食品添加劑正面清單目錄GB 9685—2016及國(guó)務(wù)院衛(wèi)生行政部門相關(guān)公告之中[7]。GB 4806.1—2016規(guī)定，對(duì)于不和食品直接接觸且與食品之間有有效阻隔層阻隔的、未列入相應(yīng)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)，食品接觸材料及制品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)估和控制，使其遷移到食品中的量不超過(guò)0.01 mg/kg[8]。

單玲等[9]采用原子吸收光譜（AAS）測(cè)定硅橡膠催化劑中鉑含量，方法的檢出限為0.044 mg/L。榮麗麗等[10]采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）測(cè)定潤(rùn)滑油異構(gòu)脫蠟催化劑中鉑、鈀含量，Pt檢出限為0.03 mg/L。王立等[11]采用ICP-MS法測(cè)定LED有機(jī)硅封裝膠中鉑，方法檢出限為0.1 μg/L。ICP-MS法具有檢出限低、干擾少的特點(diǎn)[12]。試驗(yàn)采用體積分?jǐn)?shù)4%乙酸浸泡處理硅油紙樣品，采用ICP-MS法測(cè)定鉑遷移量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

PE 300 D型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS，美國(guó)Perkin-Elmer公司）；CEM MARS型微波輔助消解儀（美國(guó)CEM公司）；試驗(yàn)用水為一級(jí)水（電阻率不小于18.2 MΩ·cm）；鉑的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1 g/L，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液采用10 mg/L錸單元素離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；冰乙酸（分析純）。

1.2 試驗(yàn)方法

食品用硅油紙為本地市場(chǎng)上隨機(jī)購(gòu)買，共5批次。

體積分?jǐn)?shù)4%乙酸溶液配制：量取40 mL冰醋酸于1 L容量瓶中，用一級(jí)水定容。

樣品遷移試驗(yàn)條件的選擇：硅油紙產(chǎn)品一般用于烘烤、蒸等食品加工方式，根據(jù)GB 31604.1—2015[13]及GB 5009.156—2016[14]的原則，按照6 dm2/L加入食品模擬物，在設(shè)定溫度條件下，浸泡時(shí)間2 h，取浸泡液，冷卻后待測(cè)。

1.3 儀器分析條件

ICP-MS工作條件：射頻功率1 600 W；載氣（氬氣），流量0.92 L/min；冷卻氣（氬氣），流量18 L/min；輔助氣（氬氣），流量1.5 L/min。玻璃同心霧化器；石英霧室；鎳采樣錐和鎳截取錐。反應(yīng)電壓RPq 0.26 V。

2 結(jié)果與討論

2.1 內(nèi)標(biāo)元素的選擇

采用內(nèi)標(biāo)法消除儀器漂移的影響，選擇187Re作內(nèi)標(biāo)元素，內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)量濃度選擇10 μg/L。

2.2 同位素的選擇

鉑元素豐度比較高的同位素有194Pt、195Pt、196Pt，自然豐度分別為32.9%，33.8%和25.3。分別測(cè)定空白溶液和0.5 μg/L Pt標(biāo)準(zhǔn)溶液中3種同位素（n=11）。0.5 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液中Pt的3種同位素的信號(hào)比值32.83%/33.90%/25.27%，與天然豐度比接近，說(shuō)明3種同位素均可準(zhǔn)確定量。3種Pt同位素信背比（S/B）的相對(duì)偏差δRSD為1.4%，低于5.0%。考慮到靈敏度，試驗(yàn)選擇豐度最高的195Pt。

2.3 反應(yīng)電壓（RPq）的優(yōu)化

在標(biāo)準(zhǔn)模式下測(cè)Pt信號(hào)值，以0.01 V變化量，從0.15 V逐漸調(diào)節(jié)反應(yīng)電壓RPq至0.35 V，測(cè)試不同條件下空白溶液和0.1 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果見圖1。隨著RPq增大，Pt的空白信號(hào)平穩(wěn)，標(biāo)準(zhǔn)溶液信號(hào)呈先升后降趨勢(shì)，在0.26 V時(shí)最高，隨后下降。因此，RPq值選擇0.26 V。

圖1 不同RPq下的Pt信號(hào)值

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

以體積分?jǐn)?shù)4%乙酸為介質(zhì)將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，配制成0，0.01，0.05，0.10，0.20，0.50，1.00，5.00和20.00 μg/L鉑標(biāo)準(zhǔn)溶液。鉑的線性參數(shù)見表1。

表1 不同鉑同位素比較

測(cè)定11份空白溶液，以其測(cè)定值標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)濃度的3倍作為檢出限，10倍作為定量限。結(jié)果見表2。

表2 線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

2.5 方法精密度、準(zhǔn)確度和回收率

取食品用硅油紙樣品，測(cè)定體積分?jǐn)?shù)4%乙酸中，100 ℃、2 h條件下Pt遷移量。在加標(biāo)回收試驗(yàn)中，樣品中加標(biāo)量分別為0.1，0.5和5.0 μg/L，測(cè)定7次，結(jié)果見表3。

表3 回收試驗(yàn)結(jié)果（n=7）

結(jié)果表明，回收率為98.6%～106.0%，重復(fù)性δRSD為1.7%～3.2%。滿足GB/T 27404—2008[15]中痕量分析的要求。

2.6 樣品分析

對(duì)5批次食品接觸用硅油紙?jiān)隗w積分?jǐn)?shù)4%乙酸中、100 ℃、2 h條件下中Pt遷移量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表4。

表4 樣品分析結(jié)果（n=3）

結(jié)果表明，5批次樣品中Pt均有檢出，最大值為0.657 μg/L，即0.000 657 mg/kg（模擬物密度以1 kg/L計(jì)）。在4%乙酸溶液模擬物中，100 ℃、2 h浸泡條件下，5批次食品接觸用硅油紙中Pt遷移量均低于0.01mg/kg。

2.7 溫度對(duì)Pt遷移量的影響

選擇3#、5#樣品，分別測(cè)定體積分?jǐn)?shù)4%乙酸中，40 ℃、2 h和70 ℃、2 h條件下中Pt遷移量，4個(gè)樣品3種溫度條件下的測(cè)定結(jié)果見圖2。結(jié)果表明，隨著溫度升高，Pt遷移量增加，相同模擬物，相同浸泡時(shí)間，高溫測(cè)試條件嚴(yán)格。

圖2 溫度對(duì)Pt遷移量的影響

3 結(jié)論

試驗(yàn)建立ICP-MS測(cè)定食品接觸用硅油紙中Pt遷移量的方法，優(yōu)化儀器條件，比較194Pt、195Pt、196Pt這3種同位素。試驗(yàn)方法檢測(cè)限低、線性范圍寬、準(zhǔn)確、快速，適用于食品接觸用硅油紙中Pt遷移量的測(cè)定，有助于食品接觸用硅油紙生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對(duì)產(chǎn)品遷移的Pt進(jìn)行安全性評(píng)估和控制。