陳風(fēng)蔚 ,殷悅 ,邵俊杰 ,吳蓓琦 ,2,高鈺一 ,2,劉暢 ,2,譚秀慧 ,2
(1.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210017;2.江蘇省水產(chǎn)質(zhì)量檢測中心,江蘇 南京 210017)
中華絨螯蟹味道鮮美,富含人體必須的氨基酸和微量元素,長期以來備受國內(nèi)外消費者的青睞,市場需求十分旺盛。但是,近年來由于環(huán)境污染,砷、鎘、汞、鉛等重金屬被水產(chǎn)品吸收和富集后,通過食物鏈進(jìn)入人體,從而對人體健康產(chǎn)生危害[1-2]。中華絨螯蟹中重金屬含量與富集成為食品安全安全工作者關(guān)注和研究的對象[3-7]。水產(chǎn)品中無機(jī)元素分析方法主要有原子吸收光譜法(AAS)[8]、原子熒光光譜分析法(AFS)[9]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)[10-11]等,其中 ICP-MS 法靈敏度高、準(zhǔn)確性好、可多元素同時測定,被廣泛應(yīng)用于食品中的元素分析[12]。
該研究選用微波消解進(jìn)行樣品前處理,具有消解快、試劑消耗少,空白低的優(yōu)點,適用于易揮發(fā)、易損失的元素的測定,采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定中華絨螯蟹肌肉和肝胰臟中的砷、鎘、汞、鉛的含量。方法簡便快速、準(zhǔn)確,適用于中華絨螯蟹重金屬含量的測定。
ELAN DRC-e型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(美國PerkinElmer儀器公司);Milli-QIntegral5超純水儀(美國Millipore公司);TE612-L電子天平(德國Sartorius公司);ETHOS ONE微波消解儀(意大利Milestone公司);EH20A plus趕酸儀(美國LabTech公司)。
硝酸(工藝超純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);過氧化氫(優(yōu)級純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);超純水(電阻率 18.2 MΩ·cm)。As、Cd、Hg、Pb標(biāo)準(zhǔn)儲備液(各1 000 mg/L,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);Ge、In、Bi內(nèi)標(biāo)儲備液(各1 000 mg/L,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);Mg、Cu、Rh、Cd、In、Ba、Ce、Pb、U 調(diào)諧液(10 μg/L,美國 PerkinElmer公司)。質(zhì)控物質(zhì)T07279QC購于英國FAPAS。
試驗所用器皿均用15%硝酸浸泡24 h,超純水洗凈晾干后備用。
1.2.1 樣品制備 中華絨螯蟹去殼去鰓,取可食部分,用高速萬能試樣粉碎機(jī)打成勻漿,放置-20℃冰箱中冷凍貯存。
1.2.2 試樣消解 測定前將樣品室溫解凍,稱取約0.5 g(精確到0.001 g)混合均勻的樣品,置于干凈的微波消解罐中,加入5 mL硝酸(ρ=1.42 g/mL)、2 mL超純水、1 mL過氧化氫(ρ=1.12 g/mL)密封,放入微波消解儀(消解條件:5 min,1 000 W,140℃;10 min,1 000 W,200℃;10 min,1 000 W,200℃),待消解結(jié)束,系統(tǒng)冷卻后,取出內(nèi)罐,用少量水沖洗內(nèi)蓋,把消解罐置于趕酸儀于140~160℃趕酸至約1.0 mL,消解罐放冷后,將消化液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,用少量水洗滌消解罐2~3次,合并洗滌液,用水定容至刻度,混勻上機(jī)待測。同時做試劑空白試驗。
1.2.3 檢測方法 將樣液注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中,內(nèi)標(biāo)溶液以三通方式用蠕動泵在線加入,測定消解液中 As、Cd、Hg、Pb 的含量。ICP-MS 儀器工作條件為:射頻功率1 100 W,等離子體流量15 L/min,霧化氣流量0.82 L/min,輔助氣流量1.2 L/min,蠕動泵速20 r/min,數(shù)據(jù)重復(fù)采集3次。樣液平行測定三次,取其平均值。根據(jù)各金屬元素工作曲線計算含量。金屬含量(mg/kg)=由回歸方程計算出的金屬濃度(mg/L)×溶液體積(mL)/稱取的樣品質(zhì)量(g)。
為減少基體效應(yīng)干擾,改善分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,實驗采用內(nèi)標(biāo)加入法進(jìn)行干擾校正,選擇與待測元素質(zhì)量數(shù)接近、化學(xué)性能相同、電離能與待測元素相近而待測樣品中不含有的元素作為內(nèi)標(biāo),其中As采用Ge做內(nèi)標(biāo)元素,Cd采用In做內(nèi)標(biāo)元素,Hg、Pb采用Bi做內(nèi)標(biāo)元素。
分別配制四種元素的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,其中As、Cd、Pb 濃度分別為 0、0.50、1.00、5.00、10.0、20.0、50.0 μg/L,Hg 濃度分別為 0、0.10、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00 μg/L,按試驗方法進(jìn)行測定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,在該濃度范圍內(nèi),各元素線性回歸方程相關(guān)系數(shù)均在0.999以上。對試劑空白溶液平行測定11次,以待測元素濃度3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的待測元素的濃度值計算方法檢出限,結(jié)果見表3。
表1 待測元素的質(zhì)量數(shù)、內(nèi)標(biāo)元素、線性曲線方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限s
以中華絨螯蟹樣品為基質(zhì),分別在3個水平進(jìn)行加標(biāo)試驗,每個水平作6個加標(biāo)平行樣,按優(yōu)化的試驗條件進(jìn)行分析,結(jié)果如表2所示。分析各組的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差可知,各元素的平均回收率在95.8%~99.7%之間,精密度RSD在1.72%~4.31%之間,說明該方法有較好的重復(fù)性。
表2 加標(biāo)回收率實驗結(jié)果(n=6)
為進(jìn)一步驗證該試驗方法的準(zhǔn)確性,使用FAPAS質(zhì)控樣品蟹肉罐頭T07279QC驗證方法的準(zhǔn)確性,測定結(jié)果見表3。結(jié)果表明,各元素的測定值均在標(biāo)準(zhǔn)值參考范圍內(nèi),說明該研究建立的方法準(zhǔn)確可靠。
表3 FAPAS質(zhì)控樣品測定值與參考值(n=6)
采用該研究建立的試驗方法,對江蘇地區(qū)市場40份中華絨螯蟹樣品進(jìn)行了抽樣檢測,各元素的測定結(jié)果見表4。結(jié)果表明大部分樣品均未超過國家標(biāo)準(zhǔn)[13]規(guī)定的質(zhì)量安全限量,部分樣品總砷含量超過0.5 mg/kg,需進(jìn)一步分析其無機(jī)砷含量,才能準(zhǔn)確判斷其是否超過限量值,個別樣品Cd含量較高,建議加強(qiáng)對中華絨螯蟹體內(nèi)砷、鎘等重金屬代謝轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究。
表4 中華絨螯蟹樣品分析結(jié)果mg/kg
研究建立電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定中華絨螯蟹砷、鎘、汞、鉛的測定方法,樣品經(jīng)過微波消解,采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定各元素的含量,各元素線性方程相關(guān)系數(shù)均大于0.999,方法檢出限為 0.00228~0.0342 μg/L,回收率為 95.8%~99.7%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.72%~4.31%。方法簡便快速、準(zhǔn)確,適用于中華絨螯蟹樣品中砷、鎘、汞、鉛含量的測定。