水产品铅含量检测技术分析

2021-11-29薛敏敏刘芳芳

食品安全导刊 2021年25期

薛敏敏，朱礼，刘芳芳，陈瑶

（湖南省产商品质量检验研究院，湖南长沙 410004）

铅对人体健康的危害极大，《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中对水产品铅含量存在细致要求，不同类型水产品的铅限量存在显著差异，这使得水产品中铅含量的快速、准确检测存在较高现实意义。火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、二硫腙比色法等均属于常用的水产品铅含量检测方法，检出限较低的石墨炉原子吸收光谱法具备较高实用性。

水产品铅含量检测技术可细分为两类，即电化学法和光谱法，电化学法包括示波极谱法、电位分析法、阳极溶出伏安法等，光谱法包括质谱法、原子突光光谱法、原子吸收光谱法等，本文主要采用原子吸收光谱法开展水产品铅含量检测试验。原子吸收光谱法能结合待测元素基态原子蒸汽吸收特征谱线的特征，通过谱线被减弱程度和特征谱线特征性，定性定量分析待测元素，这种检测技术在水产品的重金属检测中存在较高实用性，如用于铅、汞、铜、铬和砷等重金属元素的检测。原子吸收光谱法在应用中需得到原子吸收光谱仪的支持，该装置由光学系统、原子化系统、检测系统、光源和显示装置组成。在装置的应用过程中，原子化系统属于其中的关键，主要负责提供能量，保证试样能够顺利干燥、蒸发、原子化，检测结果的灵敏度和准确度直接受到原子化效率影响[1]。原子吸收光谱法在应用中存在较少干扰，相对容易克服，但在具体实践中，较为严重的干扰有时也会出现，因此必须设法实现干扰效应的减少，如化学干扰、物理干扰、光谱干扰等，如光谱干扰主要涉及吸收线重叠、背景干扰、光谱通带内存在光源发射的非吸收线的步伐，物理干扰源于温度、试样性质导致的吸光度变化，这类干扰的应对也需要得到重视[2]。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

原子吸收光谱仪、电热干燥箱、铅空心阴极灯、控温电热板、电子分析天平；玻璃仪器，通过硝酸（20%）处理，冲洗使用超纯水；1 000 μg/mL的铅标准储备液；硝酸钯（0.2%）、硝酸镁（0.5%）、磷酸二氢铵（2%）、基体改进剂、高氯酸、硝酸、聚乙二醇辛基苯基醚、超纯水，其中磷酸二氢铵、硝酸的纯度规格分别为分析纯、优级纯。

1.2 仪器工作条件

原子吸收光谱仪的波长、灯电流、狭缝、负高压、氩气流量分别设置为283.3 nm、10 mA、0.7 nm、300 V、250 mL/min，进样体积、基体改进剂分别设定为20 μL、4 μL，背景校正选择塞曼扣背景，选择标准曲线法作为测量方法，应用峰面积的积分方式；石墨炉升温程序可细分为5个环节，包括干燥a、干燥b、灰化、原子化、净化，温度分别为 110 ℃、130 ℃、850 ℃、1 600 ℃、2 400 ℃，对应的升温时间分别为5 s、15 s、10 s、5 s、1 s，保持时间分别为 30 s、30 s、20 s、3 s、3 s。

1.3 样品预处理

样品在准确称取后进行均匀捣碎处理，在刻度管（50 mL）中置入0.5 g样品，样品润湿采用适量超纯水，之后加入浓硝酸2 mL，进行20 min加热，加热过程采用控温电热板，温度设置为100 ℃，稍冷后加入聚乙二醇辛基苯基醚（0.1%），在容量瓶（50 mL）中定容并摇匀[3]。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

以浓度、峰面积分别为标准曲线的横、纵坐标，结合实验可以发现，0～20 ng/mL区间内的铅浓度存在线性关系较好的浓度与吸光度，可得线性关系式为Y=0.020 8X+0.009 1，相关系数为0.999 4。

2.2 优化分析条件

2.2.1 消解方法

样品消解采用4种方法，包括微波消解、干法灰化、湿法消解、部分消解，均能够得到澄清的消解样品，但通过仪器测定可以发现，干法灰化消解后得到的测定结果偏低，其他3种消解方法能够满足现行规定关于食品中铅测定精密度的要求。进一步对比3种满足规定的消解方法可以发现，干法灰化消解可能因高温加热导致部分铅损失，需得到微波消解仪器支持的微波消解成本较高，部分消解具备试剂成本较低、方法简单、防止污染等特点，在溶液均匀性控制、前处理步骤简化等方面也有着出色表现，因此研究选择部分消解作为消解方法，加入聚乙二醇辛基苯基醚（0.1%）处理样品[4]。

2.2.2 基体改进剂

对于组分复杂的水产品，为消除干扰组分影响，基体改进剂的优选极为关键，对比硝酸钯、磷酸氢二铵、硝酸镁3种试剂可以发现，硝酸镁存在背景值高的测定结果，磷酸氢二铵存在背景值少但不够理想的测定结果，硝酸钯背景值明显降低，在灰化温度提高等方面也有着出现表现。因此，研究选择硝酸钯作基体改进剂，基于1 μL、2 μL、4 μL和6 μL的加入量开展进一步对比，可确定加入4 μL以上的硝酸钯能够取得最佳效果，因此最终选择硝酸钯（0.2%）作为基体改进剂，用量为4 μL。

2.2.3 样品酸度

在石墨炉原子吸收光谱法的应用过程中，如存在过大的溶液酸度，石墨管使用寿命将受到负面影响，基体效应也可能产生，因此研究按照5%以下控制样品酸度，需保证样品消解时剩余控制在2 mL以内。

2.3 方法检出限

基于上述设定，开展空白溶液的连续11次测定，对标准偏差进行计算，可由此确定石墨炉原子吸收光谱法在水产品铅含量检测中存在1.0 μg/L的检出限。

2.4 精密度和准确度

选取6份对虾国家标准样品，按照上述方法开展铅含量检测，可确定6次的测定值分别为0.209 mg/kg、0.199 mg/kg、0.194 mg/kg、0.205 mg/kg、0.210 mg/kg、0.213 mg/kg，标准值、平均值分别为0.20 mg/kg、0.205 mg/kg，准确度、精密度分别为2.50%、3.53%。

2.5 加标回收实验

选择2份未知对虾样品，加入1 mL、2 ml铅标准溶液（100 ng/mL），基于消解程序进行测定，两组对虾样品的测定值分别为80.38 ng、80.11 ng，加标值分别为100 ng、200 ng，加标后测定值分别为186.06 ng、284.29 ng，加标回收率分别为103.29%、101.38%。基于数据进行分析可以发现，本文研究方法的加标回收率在101.29%～103.38%[5]。