植物油中微量重金属检测研究
2023-06-29熊斌贺辛乐蔡芳周舟
熊斌 贺辛乐 蔡芳 周舟
一、样品采集
搜集市售植物油共58件,包括调合油15件(编码为mix-1到mix-15)、橄榄油15件(编码为O-1到O-15)、大豆/黄豆油6件(编码为SB-1到SB-6)、玉米油5件(编码为GS-1到GS-5)、葵花籽油4件(编码为SF-1到SF-4)、花生油4件(编码为Ca-1到Ca-4)、黑芝麻油3件(编码为BS-1到BS-3)、白芝麻油2件(编码为WS-1和WS-2)、亚麻籽油2件(编码为FS-1和FS-2)、葡萄籽油及香菜籽油各1件(编码分别为RB及Co)。样品来源为大卖场,皆在保存期限内,密封保存于25℃干燥阴暗处。
二、样品前处理
取油样0.3mL,置于消化管中,再加入浓硝酸8mL,锁瓶后均匀摇晃,然后静置30min使其进行预消化,30min后放进微波消化系统中。
三、ICP-MS(感应耦合电浆质谱仪)分析
1.检量线的制作。待测金属元素为Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn、Ni、Co、Cu、Ga、As、Se、Mo、In、Cd、Sn、W、Hg、Pb,不同金属将以不同模式进行上机测试,主要分为高温电浆(Hot plasma)、低温电浆(Cold plasma)以及气体碰撞腔(CCT)模式。
(1)高温电浆(Hot plasma):适用金属为汞(Hg)。以1%HNO3配制检量线,并在各样品中加入20ppb金(Au)及内标准品10ppb铑(Rh)。以适当速度注入感应耦合电浆质谱仪中,依据元素与铑信号强度比与对应的元素浓度来制作检量线。
(2)低温电浆(Cold plasma):适用金属为铝(Al)。以去离子水配制检量线,并在各样品中加入内标准品10ppb铑(Rh),以适当速度注入感应耦合电浆质谱仪中,依据元素与铑信号强度比与对应的元素浓度来制作检量线。
(3)气体碰撞腔(CCT):适用金属为锌(Zn)。以去离子水配制检量线,并在各样品中加入内标准品10ppb铑(Rh),以适当速度注入感应耦合电浆质谱仪中,依据元素与铑信号强度比与对应的元素浓度来制作检量线。以1%HNO3配制检量线,并在各样品中加入内标准品10ppb铑(Rh),以适当速度注入感应耦合电浆质谱仪中,依据元素与铑信号强度比与对应的元素浓度来制作检量线。
2.待测样品的配制。样品经微波消化完成后,待降温后将样品取出,并于通风橱内泄压,再从消化管中倒出样品,定容到50mL的定量瓶中。然后依照各元素需求分别稀释,并在各稀释样品中加入内标准品10ppb铑(Rh),作为待测液。
3.含量测定。将待测液及标准溶液以适当速度分别注入感应耦合电浆质谱仪中,参照标准曲线制作所列的测定条件进行分析,对待测液与标准溶液中各元素与铑信号强度进行比较,并依据定容的体积、上机稀释倍数及取样体积回推出待测样品中各元素的浓度。
四、品保品管
1.空白样品分析。每一批次(20件样品)实验应设置一空白样品进行空白分析,以消化液作为检液,依照相同的前处理及分析步骤检测,所得浓度分别与样品浓度鉴别并定量。空白分析测定值必须小于2倍的方法侦测极限。
2.重复分析。重复分析是指将一样品进行二等分,依照相同的前处理及分析步骤,针对同批次中的同一样品执行两次以上的分析(含样品前处理、分析步骤),借此可确定操作程序的精密度。每一批次(20件样品)实验应随机选择批次中的一个样品执行重复分析,依照相同的前处理及分析步骤进行检测。重复分析的相对差异百分比必须在±20%以内,如果重复分析的相对差异百分比在管制范围外,则该分析值视为不可靠,须整批样品完成修正后,再重新进行测定,并完成其他质量管制规定。同一样品重复分析两次,得到测定值X1、X2,依据公式(1)计算其相对差异百分比RPD(%)。
3.检量线查核分析。检量线制作完成后,应使用不同来源的另一标准品,浓度配制一般为检量线的中间浓度,检查该检量线的适用性应在±10%以内,如果超出要求范围,则须重新配制检量线。
4.添加分析。每一批次(20件样品)实验应随机选择批次中的一个样品执行添加回收率分析,依照相同的前处理及分析步骤检测。在样品中加入一定浓度的标准溶液,与待测样品同步进行配制,上机分析后按照公式(2)计算其回收率P,回收率必须在±20%范围内,如果添加回收率在管制范围以外,该分析值视为不可靠,须整批样品完成修正后,再重新进行测定,并完成其他质量管制规定。
在公式(2)中,SSR为添加样品中待测物的测定量,SR为原样品中待测物的测定量,SA为标准品添加量。
5.仪器侦测极限(Instrument detection limit,IDL)评估。将空白试剂注入到仪器中,重复分析7次,并計算测定值的标准偏差,3倍标准偏差值即为仪器侦测极限。
6.方法侦测极限(Method detection limit,MDL)评估。样品含待测物的浓度高于预估方法侦测极限,添加仪器侦测极限五倍的标准溶液于样品检液中,使其浓度为预估侦测极限的1-5倍,依据检验方法中待测物的分析步骤操作,重复分析7次,计算7次测定值的标准偏差,3倍标准偏差即为方法侦测极限。
五、结果与讨论
将58件植物油样品分成4个批次进行样品前处理及上机分析,4个批次的品管数据(空白、查核、重复、添加)如表1-4所示。
预先设定食用油脂类中重金属的范围如下:铜为0.4mg/L、汞为0.05mg/L、砷为0.1mg/L、铅为0.1mg/L,依此标准检视本研究的58件植物油样品,铜含量超过标准的样品为FS-2、mix-3;铅含量超过标准的样品为Co-1、FS-2、mix-3;汞及砷的含量在所有样品中皆符合设定的规范。
比较各个油种中重金属含量多寡时可以发现,铝(Al)浓度最高的是葡萄籽油,但由于葡萄籽油只有一件样品,造成浓度偏高可能是人为因素,并非此油种特有的现象,因此需更多样品确认此论点;锌(Zn)浓度最高的是葵花籽油;在所有油种中,铬(Cr)的浓度不超过0.1mg/L;镍(Ni)的浓度范围为0mg/L-0.3mg/L,在香菜籽油与葡萄籽油中并未侦测到;铜(Cu)浓度最高的是亚麻籽油,对照数据后发现由于FS-2样品的铜浓度明显偏高,因此导致亚麻籽油的两件样品平均后浓度偏高。
作者简介:熊斌(1987-),男,湖南益阳人,助理工程师,大学专科,研究方向为检验检测,食品、化工产品质量检验及研究。