应用基体改进剂技术测定食品中的铅

周 永，吴金凯

（宣城市食品药品检验中心，安徽宣城 242000）

铅广泛分布于自然界中，存在于方铅矿（PbS）、白 铅 矿（PbCO3）、硫 酸 铅 矿（PbSO4）、黄 铅矿[PbCl2·3Pb3(AsO4)2]和绿铅矿[PbCl2·3Pb3(PO4)2]之中，也存在于岩石中。植物吸收并积累土壤中的铅，通过食物链进入人体。瓷、搪瓷、马口铁等食具容器的原料中含有铅；部分非金属，如聚乙烯塑料管材用铅作稳定剂，在特定条件下会逐渐迁移到食品中，此外有些含有铅的非食品用化工产品被当作食品添加剂用在食品生产加工环节，也会造成食品中铅的污染[1]。

铅进入机体后大部分通过粪便排出体外，但也有部分残留在体内，长期积累可导致慢性中毒。成年人血铅含量如果超过0.80 µg·mL-1，临床上则会出现明显症状。铅和机体的δ-氨基乙酰丙酮脱水酶及血色素合成酶中的巯基（-SH）作用，造成血色素缺少性贫血，人的面貌出现“血容”，牙齿出现“血缘”，还会造成血管痉挛、腰肢疼、视网膜小动脉痉挛、高血压等症状[2]。

石墨炉原子吸收光谱法虽然检出限低，但是对于复杂组分，基体干扰较严重。针对这种情况，主要采用溶剂萃取、选择蒸发、背景校正、原子化器改进技术和添加基体改进剂[3]。本文通过用塞曼背景校正和添加基体改进剂相结合的方法有效降低干扰铅检测组分的响应值，使得达到准确检测食品中铅含量的目的，检测过程操作方便、快捷[4]。

1 材料与方法

1.1 样品来源

20组不同厂家或批次的河虾酱和牛肉酱，于2022年8月从宣城市市区的6家超市随机购买。

1.2 仪器和试剂

硝酸（优级纯）；30%过氧化氢（优级纯）；磷酸氢二铵和抗坏血酸混合液；硝酸溶液（5+95）；铅标准储备液1 000 mg·L-1（国家标准物质）；PinAAcle 900T型原子吸收光谱仪（配石墨炉原子化器和铅空心阴极灯）；MARS6型CEM微波消解仪（配聚四氟乙烯消解内罐）；赶酸仪（控温可调节）；AL204型电子天平（精度0.1mg）；组织捣碎机[5]。

1.3 标准溶液和试剂的配制

①铅 标 准 使 用 液（25 ng·mL-1）。吸 取5.0 mL铅标准储备液1 000 mg·L-1（国家标准物质）至1 000 mL容量瓶中，用硝酸溶液（5+95）定容，摇匀后，再吸取5.0 mL稀释液至1 000 mL容量瓶中，用硝酸溶液（5+95）定容，摇匀后，备用。②硝酸溶液（5+95）。量取50 mL硝酸，缓慢加入到450 mL去离子水中，混匀，备用。③磷酸氢二铵和抗坏血酸混合液。准确称取2.0 g磷酸氢二铵和10.0 g抗坏血酸，然后用水定容至100 mL，摇匀后备用。

1.4 样品处理

将试样用组织捣碎机混合均匀，称取试样0.2～0.5 g（精确至0.000 1 g）于聚四氟乙烯内罐内，加入10 mL硝酸，浸泡30 min后，加入过氧化氢2 mL。置于微波消解仪内消解，设置消解程序见表1。待消解结束后，冷却至室温，开盖，将消解后的试液放置在赶酸仪上，将赶酸仪温度设置为140 ℃，赶酸至1 mL左右。消解罐放冷后，将消解后的试液先用少量去离子洗涤消解罐2～3次，再合并洗涤液于容量瓶中并用去离子水定容至25 mL，混匀后待测，同时做空白试验。

表1 微波消解程序

1.5 仪器条件的设置

波长283.31 nm，狭缝0.7 nm，灯电流10 mA，塞曼扣背景，进样量20 µL，基体改进剂量5 µL（当样品不需要加基体改进剂时，则用超纯水代替），同一试样测定两次，取平均值。石墨炉加热参考程序见表2[6]。

表2 石墨炉加热程序

1.6 试样与标准样品的测定

用25 ng·mL-1铅标准使用液在带有自动进样器（具有自动稀释功能）的原子吸收光谱仪上分别检测出2.5 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、15.0 ng·mL-1、20.0 ng·mL-1和25.0 ng·mL-1吸 收 峰 面 积，然 后 检测20组不添加基体改进剂的样品的峰面积，与标准响应值比较定量，再检测20组添加基体改进剂的相同样品（设置仪器自动添加基体改进剂，添加量为5 µL），并与标准响应值比较定量。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的相关性

经过测定得出标准系列的结果，设置为线性通过零点，相关系数为0.999 8，斜率为0.008 3。结果表明铅含量与吸光度峰面积呈正比，浓度范围选择适当。标准曲线见图1。

图1 铅标准曲线

2.2 精密度试验

分别对未加入和加入基体改进剂的样品进行精密度实验，平行测定20次，检测出峰面积，得出的RSD见表3。说明仪器性能稳定、重现性好。

表3 精密度试验（n=20）

2.3 回收率试验

加入已知浓度的铅标液于样品中，进行与样品相同的前处理，做加标回收实验，结果见表4。本法采用微波消解的前处理方式，样品中铅几乎无损失，可行性程度较高。

表4 回收率试验

2.4 是否加入基体改进剂检测效果的比较

使用本方法对河虾酱和牛肉酱的20组样品中铅含量测定结果进行测定，其结果如表5所示。从表5中可以看出，使用了基体改进剂，可以有效降低复杂基质组分干扰，并且效果较明显，测定结果更接近真实值。

表5 测定结果比较

3 讨论

3.1 前处理的方式

微波消解方式温度较低，因试样在密闭的环境下消解，试样中的铅几乎无损失，且操作方便快捷。消解试剂使用量较普通湿法消解也大大减少，可以降低试剂干扰和环境污染。

3.2 主要干扰组分NaCl的消除

大多食品为高盐产品，而高含量的NaCl对铅测定的干扰较大，以0.5 g称样量计算，样品中NaCl含量大于10%时，背景干扰呈对数递增。本文采用塞曼扣背景和磷酸氢二铵结合的方法消除干扰，效果较明显，磷酸氢二铵与氯化钠反应生成氯化铵后分解成氯化氢而蒸发除去氯离子，且磷酸根与铅结合，使铅更稳定，原子化效率更高。

3.3 强酸和高钙对测定干扰的消除

食品中钙含量一般较高，尤其是本实验中选取的河虾酱和牛肉酱样品，并且在前处理的过程中产生了大量的酸不易排出，对铅含量的测定影响较大。本实验通过微波消解的前处理方式，消解后使用赶酸仪，有效去除多余的强酸和副产物，并借鉴王春来等[7]的研究，采用抗坏血酸对强酸和高钙基体干扰的消除效果较好。

3.4 检测过程中的问题

在测定的过程中，如果样品中铅含量过高或过低，可以适当降低或提高进样量，对于难以消解的样品，如油脂含量过高时，需减少称样量，适当提高微波消解的消解温度和消解时间。

3.5 塞曼扣背景的优势

本实验针对食品中的铅含量检测，一般食品中的铅含量较低，需要采用石墨炉原子吸收光谱法。塞曼扣背景的光谱来源为同一空心阴极灯的铅特征波长，能量相同，并且吸收波长和背景波长相同，因此扣除背景干扰的效果较好。

4 结论

在使用塞曼扣背景的情况下，采用基体改进剂（磷酸氢二铵和抗坏血酸混合液）在高盐高钙食品中铅含量的测定中，消除基体干扰效果较好，符合目前国家对食品行业检测技术的要求，使用此种处理方法可以为检测部门出具更准确的检测数据，以保障人们的饮食健康。