快速測定螺旋藻類保健食品中汞含量方法的建立

饒琛，張維波，姜川，陳衛(wèi)平，陳夢，盧光英

1.麗水市質(zhì)量協(xié)會（麗水 323000）；2.麗水市質(zhì)量檢驗檢測研究院（麗水 323000）

隨著人民的生活水平顯著提高，人們的健康意識在不斷提升，保健食品的使用也越來越普及。螺旋藻作為保健食品，是一種具有很高營養(yǎng)保健及醫(yī)藥價值的優(yōu)質(zhì)菌體蛋白，具有提高機(jī)體免疫力、抗衰老、降血脂、降血壓、促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、抗癌等生理功效，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）等國際機(jī)構(gòu)認(rèn)可[1]。但在螺旋藻的養(yǎng)殖和螺旋藻制品的加工和運(yùn)輸過程中可能會受到不同程度的污染，其中就包含對人體有害的汞元素[2]。汞元素會對人體的消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及心臟等器官產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損害，對人類的身體健康和兒童的生長發(fā)育都存在嚴(yán)重威脅[3]。

目前，我國對于食品安全問題十分重視，全自動直接測汞儀在食品檢測領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。當(dāng)前國際上比較常規(guī)的汞元素檢測方法有氫化物原子熒光光譜法[4]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[5]、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[6]、原子吸收光譜法[7]、紫外-可見分光光度法[8]等。這些方法普遍都需要進(jìn)行步驟繁瑣且費(fèi)時、耗酸的樣品前處理過程，這不僅會因為汞的揮發(fā)造成結(jié)果不夠準(zhǔn)確，還會對環(huán)境造成污染[9]。此次試驗采用的DMA-80型直接測汞儀，集熱分解、催化、汞齊化及原子吸收于一體，以3種螺旋藻類保健食品樣品為樣品，建立快速測定方法，通過與傳統(tǒng)的原子熒光光譜法比較，該方法的檢測結(jié)果令人滿意，可用于保健食品汞含量的快速測定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

全自動直接測汞儀（DMA-80，意大利Milestone（邁爾斯通）公司）；氫化物原子熒光光譜儀（AFS-933，北京吉天儀器有限公司）；Multiwave PRO微波消解儀（奧地利Anton Paar（安東帕）公司）。

汞元素單標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB 04-1729-2004，1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW（E）100348，鋼鐵研究總院）；嬰兒奶粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（COAA-QC1-CFAPA390，上海安譜實驗科技股份有限公司）；硝酸（優(yōu)級純，德國Merck（默克）公司）；試驗用水（Milli-Q純水器制備的超純水）。

1.2 試驗方法

1.2.1 直接測汞儀法

1) 測汞儀條件。干燥溫度350 ℃，干燥時間45 s；分解溫度650 ℃，分解時間90 s，等待時間90 s，齊化管加熱時間12 s，記錄時間30 s，氧氣壓力0.4 MPa。

2) 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。汞單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液用5%硝酸稀釋，使汞含量為0，1.00，2.00，5.00，10.00，20.00，50.00，100.00，200.00和400.00 ng，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3) 樣品測試。測試前，用空白樣品舟進(jìn)行測試，直至儀器吸光度低于0.003。稱取約0.1 g樣品于樣品舟中，樣品進(jìn)入儀器內(nèi)部，經(jīng)過干燥、熱分解、催化、汞齊化等過程，測定汞含量。

1.2.2 原子熒光光譜法

1) 樣品前處理。稱取約0.3 g固體樣品于微波消解管中，加入5.00 mL硝酸，加蓋放置過夜后，旋緊置于微波消解儀，設(shè)置消解程序：80 ℃保持5 min，120 ℃保持7 min，160 ℃保持5 min，升溫時間均為30 min。消解結(jié)束，待冷卻后將消解液轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中，定容至刻度線，混勻備用。

2) 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。汞單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液用5%硝酸稀釋，得到0，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00和2.50 μg/L汞系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3) 樣品測試。將定容后的消解液用原子熒光光譜儀平行測定3次，記錄數(shù)據(jù)并取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

為了增加儀器的檢測范圍，全自動直接測汞儀同時配有2個吸收池，以應(yīng)對不同濃度的樣品。測試時，高溫解吸的汞蒸氣會先進(jìn)入長吸收池，然后再進(jìn)入短的吸收池。測汞儀依據(jù)不同的吸光度，自動選擇2個吸收池對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行擬合，低濃度范圍在0～10 ng之間，相關(guān)系數(shù)R=0.999 6；高濃度范圍在10～400 ng之間，相關(guān)系數(shù)R=0.999 8。圖1和圖2說明該方法對高、低濃度的汞溶液均可以進(jìn)行良好的擬合，而且線性范圍寬廣。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線-1

圖2 標(biāo)準(zhǔn)曲線-2

在色譜法中，由于同一檢測器對不同物質(zhì)的響應(yīng)值不同，為使峰面積能夠準(zhǔn)確地反映待測組分的含量，需引入校正因子概念。而在光譜法中，校正因子用來描述一條標(biāo)準(zhǔn)曲線的穩(wěn)定性，通常情況下只要測汞儀各個配件正常，其現(xiàn)有曲線可以維持較長的一段時間的穩(wěn)定[10]。此次試驗的標(biāo)準(zhǔn)曲線穩(wěn)定性良好，經(jīng)過一段時間的測試，校正因子始終維持在0.96～1.08之間。

2.2 檢出限和精密度

以5%硝酸作為空白樣品，取0.1 mL測定11次，吸光度分別為0.003 2，0.002 3，0.001 7，0.001 7，0.001 6，0.002 1，0.002 2，0.002 3，0.002 4，0.002 3和0.002 4，對應(yīng)汞質(zhì)量分別為0.067 5，0.049 2，0.037 4，0.036 9，0.034 3，0.045 9，0.048 7，0.048 8，0.050 1，0.048 0和0.050 9 ng，11次空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0.009 ng，檢出限3S則為0.03 ng。以0.1 g樣品計，方法最低檢出濃度為0.000 3 mg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB 5009.17—2014要求（原子熒光法的最低檢測濃度為0.003 mg/kg）[11]。

選擇一個樣品進(jìn)行重復(fù)性試驗（n=6），其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（σRSD）為3.14%，說明測汞儀具有良好的穩(wěn)定性，方法精密度良好。

2.3 回收率

為了驗證該方法在實際測定時的可行性，對3種螺旋藻類保健食品樣品進(jìn)行0.01，0.05和0.10 mg/kg 3種濃度的加標(biāo)回收試驗，加標(biāo)平行操作3次。由表1可知，3種水平的加標(biāo)回收率在94.80%～105.20%范圍內(nèi)，結(jié)果滿足試驗要求。

表1 測汞儀法加標(biāo)回收結(jié)果

2.4 實際樣品和質(zhì)控樣品測試

在國家推薦標(biāo)準(zhǔn)中，原子熒光光譜法是食品中汞含量測定的首選方法。為研究不同螺旋藻類保健食品中汞含量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，試驗對2種方法的實際樣品檢測結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果如表2所示。直接測汞儀法的測定結(jié)果相對誤差絕對值均較小，與原子熒光光譜法相比沒有較大差異。

表2 2種方法實際樣品中汞含量的測定結(jié)果

為了研究兩種方法在標(biāo)定范圍之內(nèi)，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，試驗選取嬰兒奶粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（COAA-QC1-CFAPA390）和大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW（E）100348）進(jìn)行比對試驗。由表3可知，結(jié)果符合試驗要求。

表3 2種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對試驗對比 單位：mg/kg

3 結(jié)論

試驗利用直接測汞儀對螺旋藻類保健食品中的汞含量進(jìn)行了方法學(xué)研究，建立了一種快速測定螺旋藻類保健食品中汞含量的方法。該方法具有檢出范圍寬、檢出限低、結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢。

保健食品的原材料豐富多樣，對于汞元素的檢測來說容易造成基質(zhì)干擾影響，與國家標(biāo)準(zhǔn)推薦方法（原子熒光光譜法）相比，直接測汞儀具有對樣品需求量少、無需前處理的特點，可以消除前處理時汞的揮發(fā)，也可以有效地減少基質(zhì)干擾影響。但是不同種類的保健食品，其基質(zhì)干擾影響也不盡相同，此次試驗為其他各種保健食品中汞元素快速檢測方法的建立提供了研究基礎(chǔ)和思路，便于直接測汞儀更廣泛地應(yīng)用于保健食品安全檢測。