賈欣
(山西省食品研究所(有限公司),山西太原 030024)
鉻廣泛存在于自然環(huán)境中,是一種毒性很大的重金屬,其中以六價鉻的毒性最強,這些化合物進入人體,易被人體吸收并蓄積,引起黏膜腦水腫,腎臟損傷,嚴重的可能導(dǎo)致腎臟壞死,具有免疫毒性、致癌誘變作用。由于鉻的性質(zhì)穩(wěn)定、溶解度低,難以進入植物體內(nèi),所以正常情況下食品中鉻的含量較低,預(yù)包裝食品中鉻的來源主要為食品原材料的污染。為了保證食品安全和保障公眾體健康,GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》標準中對不同產(chǎn)品中鉻的限量做了明確規(guī)定,食品中鉻的限量范圍為0.5 mg/kg~2.0 mg/kg,因此對預(yù)包裝食品中鉻測定結(jié)果的準確度和靈敏度有較高要求。本文旨在對石墨爐原子吸收光譜法測定食品中鉻的方法的檢出限、定量限、重復(fù)性、精密度、準確度等指標進行驗證,證明該方法適于測定食品中鉻元素的含量。
ZEEnit 700P石墨爐原子吸收分光光度計,德國耶拿;MARS One微波消解儀,美國CEM;EHD-24電熱消解儀,北京東航科儀儀器有限公司;TD465可調(diào)式電熱板,天津拓至明實驗儀器技術(shù)開發(fā)有限公司;GS 系列12 孔壓力消解器,南京瑞尼克科技開發(fā)有限公司;SX-8-10 箱式電阻爐;北京中興偉業(yè)儀器有限公司;恒溫干燥箱;電子天平。
鉻單元素標準溶液,標準物質(zhì)編號GBW08614,標準值1 000μg/mL;純硝酸,優(yōu)級純;磷酸二氫銨溶液,質(zhì)量濃度20 g/L;超純水。
1.2.1 試樣前處理
將食品試樣粉碎均勻,備用。樣品消解方法參照GB 5009.123—2014《食品安全國家標準食品中鉻的測定》,處理方法略有修改。
微波消解:準確稱取試樣0.1 g~0.5g(精確至0.001 g)于微波消解罐中,加入5 mL硝酸,按照微波消解條件(見表1)消解試樣。冷卻后取出消解罐,在電熱板上于150 ℃趕酸至0.5 mL~1.0 mL。消解罐放冷后,將消化液轉(zhuǎn)移至10 mL 容量瓶中,用少量水洗滌消解罐3 次,合并洗滌液,用水定容至刻度。同時做試劑空白試驗。
表1 微波消解條件
濕法消解:準確稱取試樣0.5 g~3.0 g(精確至0.001 g)于錐形瓶中,加入10 mL 硝酸、1 mL 高氯酸,在可調(diào)式電熱爐上消解。消解至冒白煙,消化液呈無色透明或略帶黃色,取出消化管,冷卻后用水定容至10 mL。同時做試劑空白試驗。
高壓消解:準確稱取試樣0.3 g~1.0 g(精確至0.001 g)于消解內(nèi)罐中,加入5 mL 硝酸,蓋好內(nèi)蓋,旋緊不銹鋼外套,放入恒溫干燥箱,于150 ℃消解4 h~5 h。在箱內(nèi)自然冷卻至室溫,緩慢旋松外罐,去除消解內(nèi)罐,在電熱板上于150 ℃趕酸至0.5 mL~1.0 mL。冷卻后將消化液轉(zhuǎn)移至10 mL 容量瓶中,用少量水洗滌消解罐3 次,合并洗滌液,用水定容至刻度。同時做試劑空白試驗。
干法灰化:準確稱取試樣0.5 g~3.0 g(精確至0.001 g)于坩堝中,小火加熱,炭化至無煙,轉(zhuǎn)移至馬弗爐中,于550 ℃恒溫3 h~4 h?;一猎嚇映拾谆覡睿〕隼鋮s,用硝酸溶液(1+1)溶解并用水定容至10 mL。同時做試劑空白試驗。
1.2.2 標準溶液的配制
將鉻標準儲備液用1%硝酸溶液逐級稀釋至鉻質(zhì)量濃度100 ng/mL,制成鉻標準使用液。吸取5 mL鉻標準使用液于25 mL 容量瓶中,用1%硝酸溶液稀釋至刻度,混勻。采用石墨爐自動進樣器自動配制,標準系列溶液為0.0 ng/mL、4.0 ng/mL、8.0 ng/mL、12.0 ng/mL、16.0 ng/mL、20.0 ng/mL。
將石墨爐原子吸收分光光度計工作條件調(diào)至最佳狀態(tài),儀器測定參數(shù)見表2。測定標準系列溶液的吸光度值,得到標準曲線方程。在與測定標準溶液相同的試驗條件下,分別測定空白溶液和樣品溶液,測其吸光度值,與標準系列溶液比較定量。
表2 原子吸收分光光度計儀器參數(shù)
數(shù)據(jù)經(jīng)錄入整理后,采用SPSS 25.0軟件對采用4 種樣品前處理方式檢測結(jié)果的加標回收率、精密度和準確性進行統(tǒng)計學(xué)分析。
對質(zhì)量濃度分別為0.0 ng/mL、4.0 ng/mL、8.0 ng/mL、12.0 ng/mL、16.0 ng/mL、20.0 ng/mL 標準系列溶液的吸光度進行測定,結(jié)果見下頁表3。以鉻溶液質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線(圖1),得到線性回歸方程為y=0.023x+0.009 3,R=0.999 2>0.999,故能滿足分析檢測要求。
表3 鉻標準系列溶液測定結(jié)果
采用微波消解前處理方式,連續(xù)測定21次樣品空白(見表4),得到空白值的標準偏差(SD)0.030,根據(jù)檢出限的測定方法,得到該方法的檢出限為0.090μg/L,定量限為0.30μg/L。當稱樣量為0.5 g,定容體積為10 mL 時,方法檢出限為0.001 8 mg/kg,定量限為0.006 mg/kg。
表4 方法檢出限的測定 μg/L
隨機選擇某小米樣品,分別采用4 種樣品消解方式,測定樣品中鉻的含量,每組試驗制備6 個平行試樣,同時進行加標回收試驗,計算相對標準偏差(RSD)。在樣品中分別加入低、中、高濃度的標準溶液,分別測定經(jīng)過4 種消解方式后樣品中鉻的加標回收率,結(jié)果見表5。由表5 可知,該方法測定食品中鉻的平均回收率為94%~104%,精密度為1.21%~2.35%。由統(tǒng)計學(xué)分析可知,4 種消解方式測定食品中鉻的回收率無統(tǒng)計學(xué)意義(F=1.081,P>0.05),精密度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.681,P>0.05)(表6)。根據(jù)GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測》中對回收率和精密度的規(guī)定,被測組分含量范圍為100 mg/kg~1 000 mg/kg的回收率要求為95%~105%,精密度要求為RSD<5.3%,故本試驗測定結(jié)果滿足需求。
表5 4種樣品消解方式測定的回收率和精密度
表6 4種樣品消解方式測定結(jié)果的統(tǒng)計學(xué)分析
采用4 種樣品消解方式,每種消解方式的樣品中分別加入低、中、高濃度的標準溶液,每組樣品分別制備6 個平行試樣,相對標準偏差(RSD),試驗結(jié)果見表5。由表5 可知,該方法測定食品中鉻的RSD為1.21%~2.35%,滿足GB/T 27417—2017《合格評定化學(xué)分析方法確認和驗證指南》中的規(guī)定,即被測組分含量為100 mg/kg~1 000 mg/kg,實驗室變異系數(shù)<5.3%。
本試驗對食品中鉻測定方法的檢出限、線性范圍、精密度、回收率、重復(fù)性、準確度等進行了方法學(xué)驗證。采用微波消解、濕法消解、高壓消解和干灰化法4 種樣品消解方式,所得試驗結(jié)果無明顯差異。通過對該方法各項指標的驗證,可知該方法均能符合檢驗檢測要求,故本試驗方法能滿足食品風險監(jiān)測中對鉻的測定。