水產品鉛含量檢測技術分析
薛敏敏,朱 禮,劉芳芳,陳 瑤
(湖南省產商品質量檢驗研究院,湖南長沙 410004)
摘 要:作為我國居民的日常食品,水產品安全向來受到重視,水產品鉛含量檢測技術屬于保證其安全的重要手段,相關研究屬于業界長期關注的熱點?;诖?,本文將簡單介紹水產品鉛含量檢測技術,并圍繞石墨爐原子吸收光譜法的具體應用開展深入探討,希望研究內容能夠給相關從業人員帶來一定啟發。
關鍵詞:水產品;鉛含量檢測;石墨爐原子吸收光譜法
鉛對人體健康的危害極大,《食品安全國家標準 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中對水產品鉛含量存在細致要求,不同類型水產品的鉛限量存在顯著差異,這使得水產品中鉛含量的快速、準確檢測存在較高現實意義?;鹧嬖游展庾V法、石墨爐原子吸收光譜法、二硫腙比色法等均屬于常用的水產品鉛含量檢測方法,檢出限較低的石墨爐原子吸收光譜法具備較高實用性。
水產品鉛含量檢測技術可細分為兩類,即電化學法和光譜法,電化學法包括示波極譜法、電位分析法、陽極溶出伏安法等,光譜法包括質譜法、原子突光光譜法、原子吸收光譜法等,本文主要采用原子吸收光譜法開展水產品鉛含量檢測試驗。原子吸收光譜法能結合待測元素基態原子蒸汽吸收特征譜線的特征,通過譜線被減弱程度和特征譜線特征性,定性定量分析待測元素,這種檢測技術在水產品的重金屬檢測中存在較高實用性,如用于鉛、汞、銅、鉻和砷等重金屬元素的檢測。原子吸收光譜法在應用中需得到原子吸收光譜儀的支持,該裝置由光學系統、原子化系統、檢測系統、光源和顯示裝置組成。在裝置的應用過程中,原子化系統屬于其中的關鍵,主要負責提供能量,保證試樣能夠順利干燥、蒸發、原子化,檢測結果的靈敏度和準確度直接受到原子化效率影響[1]。原子吸收光譜法在應用中存在較少干擾,相對容易克服,但在具體實踐中,較為嚴重的干擾有時也會出現,因此必須設法實現干擾效應的減少,如化學干擾、物理干擾、光譜干擾等,如光譜干擾主要涉及吸收線重疊、背景干擾、光譜通帶內存在光源發射的非吸收線的步伐,物理干擾源于溫度、試樣性質導致的吸光度變化,這類干擾的應對也需要得到重視[2]。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
原子吸收光譜儀、電熱干燥箱、鉛空心陰極燈、控溫電熱板、電子分析天平;玻璃儀器,通過硝酸(20%)處理,沖洗使用超純水;1 000 μg/mL的鉛標準儲備液;硝酸鈀(0.2%)、硝酸鎂(0.5%)、磷酸二氫銨(2%)、基體改進劑、高氯酸、硝酸、聚乙二醇辛基苯基醚、超純水,其中磷酸二氫銨、硝酸的純度規格分別為分析純、優級純。
1.2 儀器工作條件
原子吸收光譜儀的波長、燈電流、狹縫、負高壓、氬氣流量分別設置為283.3 nm、10 mA、0.7 nm、300 V、
250 mL/min,進樣體積、基體改進劑分別設定為20 μL、
4 μL,背景校正選擇塞曼扣背景,選擇標準曲線法作為測量方法,應用峰面積的積分方式;石墨爐升溫程序可細分為5個環節,包括干燥a、干燥b、灰化、原子化、凈化,溫度分別為110 ℃、130 ℃、850 ℃、1 600 ℃、2 400 ℃,對應的升溫時間分別為5 s、15 s、10 s、5 s、1 s,保持時間分別為30 s、30 s、20 s、3 s、3 s。
1.3 樣品預處理
樣品在準確稱取后進行均勻搗碎處理,在刻度管
(50 mL)中置入0.5 g樣品,樣品潤濕采用適量超純水,之后加入濃硝酸2 mL,進行20 min加熱,加熱過程采用控溫電熱板,溫度設置為100 ℃,稍冷后加入聚乙二醇辛基苯基醚(0.1%),在容量瓶(50 mL)中定容并搖勻[3]。
2 結果與分析
2.1 標準曲線繪制
以濃度、峰面積分別為標準曲線的橫、縱坐標,結合實驗可以發現,0~20 ng/mL區間內的鉛濃度存在線性關系較好的濃度與吸光度,可得線性關系式為=0.020 8+
0.009 1,相關系數為0.999 4。
2.2 優化分析條件
2.2.1 消解方法
樣品消解采用4種方法,包括微波消解、干法灰化、濕法消解、部分消解,均能夠得到澄清的消解樣品,但通過儀器測定可以發現,干法灰化消解后得到的測定結果偏低,其他3種消解方法能夠滿足現行規定關于食品中鉛測定精密度的要求。進一步對比3種滿足規定的消解方法可以發現,干法灰化消解可能因高溫加熱導致部分鉛損失,需得到微波消解儀器支持的微波消解成本較高,部分消解具備試劑成本較低、方法簡單、防止污染等特點,在溶液均勻性控制、前處理步驟簡化等方面也有著出色表現,因此研究選擇部分消解作為消解方法,加入聚乙二醇辛基苯基醚(0.1%)處理
樣品[4]。
2.2.2 基體改進劑
對于組分復雜的水產品,為消除干擾組分影響,基體改進劑的優選極為關鍵,對比硝酸鈀、磷酸氫二銨、硝酸鎂3種試劑可以發現,硝酸鎂存在背景值高的測定結果,磷酸氫二銨存在背景值少但不夠理想的測定結果,硝酸鈀背景值明顯降低,在灰化溫度提高等方面也有著出現表現。因此,研究選擇硝酸鈀作基體改進劑,基于1 μL、2 μL、4 μL和
6 μL的加入量開展進一步對比,可確定加入4 μL以上的硝酸鈀能夠取得最佳效果,因此最終選擇硝酸鈀(0.2%)作為基體改進劑,用量為4 μL。
2.2.3 樣品酸度
在石墨爐原子吸收光譜法的應用過程中,如存在過大的溶液酸度,石墨管使用壽命將受到負面影響,基體效應也可能產生,因此研究按照5%以下控制樣品酸度,需保證樣品消解時剩余控制在2 mL以內。
2.3 方法檢出限
基于上述設定,開展空白溶液的連續11次測定,對標準偏差進行計算,可由此確定石墨爐原子吸收光譜法在水產品鉛含量檢測中存在1.0 μg/L的檢出限。
2.4 精密度和準確度
選取6份對蝦國家標準樣品,按照上述方法開展鉛含量檢測,可確定6次的測定值分別為0.209 mg/kg、0.199 mg/kg、0.194 mg/kg、0.205 mg/kg、0.210 mg/kg、0.213 mg/kg,標準值、平均值分別為0.20 mg/kg、0.205 mg/kg,準確度、精密度分別為2.50%、3.53%。
2.5 加標回收實驗
選擇2份未知對蝦樣品,加入1 mL、2 ml鉛標準溶液
(100 ng/mL),基于消解程序進行測定,兩組對蝦樣品的測定值分別為80.38 ng、80.11 ng,加標值分別為100 ng、
200 ng,加標后測定值分別為186.06 ng、284.29 ng,加標回收率分別為103.29%、101.38%?;跀祿M行分析可以發現,本文研究方法的加標回收率在101.29%~103.38%[5]。
2.6 實際樣品測定
購買附近超市的鲅魚、鯉魚、黃花魚、金昌魚、三文魚、草魚樣品各1份,應用石墨爐原子吸收光譜法開展鉛含量測定,得到的結果分別為0.070 mg/kg、0.082 mg/kg、
0.320 mg/kg、0.150 mg/kg、0.045 mg/kg和0.042 mg/kg,上述結果均滿足現行規定要求。
3 結論
綜上所述,水產品鉛含量檢測會受到多方面因素影響。在此基礎上,本文圍繞影響檢測的因素(消解方法、基體改進劑、樣品酸度等內容)開展了深入探討。為更好開展水產品鉛含量檢測,檢測方法的優選、檢測條件的科學設定、新型檢測儀器的積極應用同樣需要得到重視。
參考文獻
[1]徐英江,劉歡,彭凱秀.水產品中三種常見重金屬污染物的毒性及風險評估進展[J].現代食品科技,2020,36(9):
314-324.
[2]譚秀慧,楊洪生,任娣.GFAAS法和ICP-MS法測定水產品中鉛含量的不確定度評定[J].食品研究與開發,2020,41(7):182-187.
[3]李潔,申穎,農蕊瑜.石墨濕法消解-電感耦合等離子體質譜法測定云南水產品魚類中的鉛、鉻、鎘含量[J].食品安全質量檢測學報,2019,10(22):7540-7545.
[4]劉喜帥,王倩茹,陳銀蘋.廣州市出入境水產品重金屬含量分析及健康風險評價[J].食品工業,2021,42(5):471-475.
[5]陶森,阮世勇,林對儉.水產品中重金屬鎘的檢測技術研究[J].現代食品,2021(2):184-188.
作者簡介:薛敏敏(1985—),女,漢族,江蘇鹽城人,碩士,工程師。研究方向:食品安全檢測。

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