馬善磊 王連鳳 郭曉梅 孟慶紅 王丹慧
摘要:采用GB/T5009.15-2003第一法中干法灰化法預處理牛奶,干灰化法是常用的無機化處理方法,用干灰化法處理食品及生物樣品不但較為簡便,適用于批量樣品的分析,而且無需加入大量可能導致干擾測定的試劑,有利于降低空白值,不足之處是容易引起待測元素損失,影響檢驗準確性。通過前處理時樣品加入硝酸溶液、加標配制方法、調整灰化溫度灰化時間、優(yōu)化儀器參數(shù)的措施,提高了以牛奶為本底的檢測回收率,探索出適合乳品鎘含量的檢測方法,提高了檢測的準確性。
關鍵詞:乳品 石墨爐原子吸收 干法灰化 鎘
中圖分類號:TS272.7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5336(2013)16-0023-02
鎘是一種毒性很強的重金屬,不是人體必需的元素,鎘中毒具有蓄積性,持久性,不可逆性,易引起心腦血管疾病。由于重金屬鎘的累積導致土地、地下水被污染,導致“鎘大米”等嚴重危害健康的食品出現(xiàn)。因此,加強食品檢測,防止鎘中毒十分必要,而獲得快速、靈敏、準確的檢測方法尤為重要。
1 試劑與藥品
0.5mol/L硝酸(優(yōu)級純);20g/L磷酸二氫銨(優(yōu)級純);1000μg/ml鎘標準溶液(中國計量科學研究院);一級水(符合GB/T6682-2008要求)。
2 儀器設備
原子吸收分光光度計(本方法使用:瓦里安AA240Z,附GTA120石墨爐及鎘空心陰極燈);可調式電熱板;馬弗爐;萬分之一天平;
所用玻璃儀器均以硝酸(1+5)浸泡過夜,用水反復沖洗,最后用一級水沖洗、瀝凈。
3 實驗步驟
3.1 試樣消解
稱取滅菌乳3~5g于瓷坩堝中,先小火在可調式電爐上炭化至無煙,移入馬弗爐500℃灰化6-8h時,冷卻。若個別試樣灰化不徹底,則加1毫升混合酸(1︰4高氯酸︰硝酸)在可調式電爐上小火加熱,反復多次直到消化完全,放冷,用硝酸(0.5mol/l)將灰分溶解,用滴管將試樣消化液洗入10ml-25ml容量瓶中,用水少量多次洗滌瓷坩堝,洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混勻備用,同時作試劑空白。
加標回收實驗與實際樣品前處理過程完全相同。(加標樣配制:吸取2.5ml濃度為1μg/ml的鎘標準溶液于50ml容量瓶中,用牛奶定容至刻度,搖勻備用。)
3.2 上機測定
取上述溶液,進樣量10μl,按照表1所列的石墨爐升溫程序設定參數(shù),進樣測定,由標準曲線得出樣液中鎘的濃度,加標樣按同樣方式設檢測。
4 結果與討論
按照以GB/T5009.15-2003中干法灰化的前處理方法,多次檢測鎘加標回收率在30%-60%之間,且準確度較差。
綜合分析整個檢驗過程發(fā)現(xiàn),回收率異常主要是由于牛奶前處理不充分,加標樣配制不合理,干法灰化溫度高、時間長導致樣品損失、石墨爐升溫程序不合理等原因導致,以下對以上問題進行改進,可以提高檢驗準確度和精密度。
4.1 樣品處理
由于牛奶中含有大量脂肪、蛋白等物質,在電熱板干燥階段樣品表面會形成“奶皮”一直覆蓋住樣品,繼續(xù)升溫后樣品會從奶皮較薄處噴濺,導致樣品灰化不徹底并損失樣品。經多次實驗發(fā)現(xiàn),在稱量好的牛奶樣品中加入1-2ml 0.5mol/l的硝酸可以有效解決此問題。
4.2 樣品灰化
國標中,干法灰化處理樣品時,需要先小火炭化至無煙后,再放入馬弗爐中500℃灰化6h-8h。鎘元素沸點為767℃,屬于低溫元素。樣品長時間處于高溫狀態(tài),鎘易揮發(fā)損失。通過實驗確定最佳灰化過程為:樣品在小火炭化至無煙后于馬弗爐中450℃保持6h。若樣品灰化不徹底可加入1-5ml 0.5mol/l硝酸溶解灰燼,在電熱板蒸干后在馬弗爐中400℃灰化3-5min即可灰化完全。
4.3 加標樣配制
原加標樣品,是用以0.5mol/l硝酸為溶劑的鎘標準中間液配制。標準中間液的酸度較高,與牛奶本底接觸時會導致蛋白變性并結塊,影響樣品的均勻性、穩(wěn)定性,回收率結果不能準確反映檢驗準確性。通過用超純水代替0.5mol/l硝酸作為溶劑配制1μg/ml的鎘標準溶液(即:吸取0.50ml 100μg/ml的鎘標準溶液到50ml容量瓶中,用超純水定容到刻度,搖勻備用。),可降低酸度,有效避免鎘標準品與牛奶凝結,保證樣品的均一穩(wěn)定。
4.4 基體改進劑
用空白溶液、1ng/ml和2ng/ml鎘標準溶液分別后加基體改進劑做了6次鎘吸光度的連
續(xù)測定,用空白溶液、1ng/ml和2ng/ml鎘標準溶液分別不加基體改進劑做了6次鎘吸光度的連續(xù)測定連續(xù)測定6次基體改進劑本身的吸光度,加基體改進劑后吸光度有一定提高?;w改進劑5μl與10μl進樣量的吸光度基本一致,說明基體改進劑本身對鎘無明顯干擾,所以本方法需要加基體改進劑。
4.5 儀器參數(shù)
石墨爐升溫程序分四個階段:干燥、灰化、原子化、凈化。通過石墨爐視頻仔細觀察升溫過程發(fā)現(xiàn),干燥階段溶劑沒有被完全蒸干,在灰化初始階段由于溫度快速升高引起樣品爆沸,說明原石墨爐升溫程序設置不合理,通過延長干燥時間等措施進行優(yōu)化,最終確定的升溫程序:儀器條件:波長:228.8nm;狹縫:0.5nm;燈電流:6mA;背景校正:塞曼;樣品進樣量:10μl;基體改進劑(20g/L磷酸二氫銨溶液)進樣量:5μl。
4.6 標準曲線
分別配制濃度為0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0ng/ml的鎘標準溶液系列濃度,使用優(yōu)化后升溫程序檢測的線性回歸方程為:Abs=0.03725*C+0.01142,相關系數(shù)r=0.9988。
4.7 方法檢出限
用空白標準溶液進行20次鎘吸光值的連續(xù)測定,測得吸光度的標準偏差為0.000605,根據(jù)標準曲線回歸方程計算方法檢出限為0.049pg。
5 結語
本文通過改善牛奶前處理步驟,調整干法灰化溫度、時間,優(yōu)化石墨爐升溫程序,提高了石墨爐原子吸收光譜法檢測牛奶中鎘的準確度。
參考文獻
[1]GB/T5009.1-2003食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分總則.
[2]王迎新.新編化驗員工作手冊.