微波消解-電感耦合等離子質(zhì)譜法對(duì)8種市售醬油無機(jī)元素的分析

汪曉冬

（天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)技術(shù)研究院,天津300384）

微波消解-電感耦合等離子質(zhì)譜法對(duì)8種市售醬油無機(jī)元素的分析

汪曉冬

（天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)技術(shù)研究院,天津300384）

利用微波消解-電感耦合等離子質(zhì)譜法對(duì)8種市售醬油所含部分無機(jī)元素進(jìn)行分析。樣品經(jīng)過微波消解后，通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）在線內(nèi)標(biāo)法對(duì)醬油中 Pb、As、Cr、Fe、Mn、Zn、Cu、Hg、Ni、和 Cd 10 種元素分析表明，該方法的準(zhǔn)確度、精密度及回收率均滿足檢測(cè)分析要求，通過對(duì)市場(chǎng)上8種醬油的檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品中Fe、Zn元素含量較高，重金屬元素中，Cr和Pb含量相對(duì)較高，但均未超出國(guó)家食品衛(wèi)生限量標(biāo)準(zhǔn)。

醬油；微波消解；ICP-MS；無機(jī)元素；重金屬

Abstract:Eight soy sauce samples in Chinese market were analyzed about partial inorganic elements by inductively coupled plasma-mass spectrometry（ICP－MS）with microwave digestion method.After microwave digestion,ten metallic elements（Pb,As,Cr,Fe,Mn,Zn,Cu,Hg,Ni,and Cd）in samples were determined by ICP-MS with on-line internal standard method.The results showed that the accuracy,precision degree and the recovery rate of the method can meet the testing requirements for analysis.By eight soy sauce samples testing,Fe and Zn contents in samples were higher than other elements.In heavy metals,Cr and Pb contents were relatively high,but did not exceed the limits of the State Food and Health standards.

Key words：soy sauce;microwave digestion;ICP-MS;inorganic elements;heavy metal

醬油作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡恼{(diào)味品越來越受到人們的喜愛。然而醬油在帶給人們美味享受和營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，醬油本身的產(chǎn)品質(zhì)量問題同樣值得關(guān)注。GB2717-2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)醬油產(chǎn)品的各項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo)有明確限量規(guī)定，其中也有對(duì)產(chǎn)品中重金屬砷和鉛元素的限量要求。醬油在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)和生產(chǎn)原料的選擇上都有可能對(duì)其造成污染，導(dǎo)致重金屬超標(biāo)，危害人們的健康[1-2]。

醬油中無機(jī)元素的分析通常采用原子吸收法、原子熒光法、示波極譜法、二硫腙比色法、等離子體原子發(fā)射光譜法等。但是這些方法中有的必須單元素逐一分析，速度較慢；有的方法雖然可以進(jìn)行多元素分析，但是對(duì)于特定元素的靈敏度不夠精確，譬如石墨爐原子吸收法雖然靈敏度較高，但由于受基體中大量鹽類的干擾,背景較高,需要加入基體改進(jìn)劑并仔細(xì)優(yōu)化升溫程序才可實(shí)現(xiàn)分析,頗為耗時(shí)[3-5]。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP－MS）是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的新的分析測(cè)試技術(shù)，以多元素同時(shí)分析、分析速度、檢出限和同位素分析能力等方面獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在食品、土壤及生物和環(huán)境樣品等各方面中得到較廣泛的應(yīng)用[6-8]。本文建立了微波消解-電感耦合等離子質(zhì)譜檢測(cè)醬油中無機(jī)元素的方法，方法的檢出限、樣品分析的精密度、準(zhǔn)確度以及加標(biāo)回收均取得令人滿意的結(jié)果，同時(shí)，并利用該方法對(duì)8種市售醬油中的Pb、As等10種無機(jī)元素進(jìn)行了分析。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent7500a電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國(guó)Agilent公司；Mars5微波消解系統(tǒng)：美國(guó)CEM公司；Milli-Q Gradient超純水機(jī)：美國(guó)Millipore公司。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) Pb、As、Cr、Fe、Mn、Zn、Cu、Hg、Ni和 Cd均由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供（1000 mg/mL）；內(nèi)標(biāo)物質(zhì)Li、Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi（10 mg/L）：美國(guó)Agilent公司；調(diào)諧液 Li、Y、Ce、TI、Co（10 μg/L）：美國(guó) Agilent公司；硝酸（高純）；30%過氧化氫（優(yōu)級(jí)純）；標(biāo)準(zhǔn)溶液，用1%HNO3配成 Pb、As、Cr、Fe、Mn、Zn、Cu、Hg、Ni和 Cd 濃度為5.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，分別貯存于聚乙烯塑料瓶中。然后根據(jù)不同元素測(cè)定的需要，配制成適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2 樣品來源

所有樣品均來源天津市各大超市不同廠家生產(chǎn)的瓶裝醬油。

1.3 方法

1.3.1 微波法處理樣品

移取1.0 mL醬油樣品，加入干凈的聚四氟乙烯微波消解罐中，同時(shí)加入4 mL硝酸，2 mL H2O2，放入微波消解儀中進(jìn)行消解。消解程序如表1，消解完后，經(jīng)適當(dāng)趕酸處理后，所有的樣品用2%HNO3定容10.0mL，搖勻，同時(shí)做試劑空白。

表1 微波消解程序Table 1 Microwave digestion procedures

1.3.2 儀器的測(cè)試條件

試驗(yàn)中以 10 μg/L Li、Y、Ce、TI、Co 調(diào)諧液對(duì)儀器條件進(jìn)行最佳化選擇,最佳的儀器工作條件見表2。

表2 ICP-MS儀器測(cè)試條件Table 2 Test Conditions of ICP-MS instrument

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品消解與工作曲線

各醬油樣品經(jīng)微波消解后，液體變的澄清透明，說明消化的效果好，同時(shí)微波消解有別于其他傳統(tǒng)消解方法，具有操作簡(jiǎn)單，過程可控，結(jié)果重現(xiàn)性好，樣品不易污染等優(yōu)點(diǎn)。在上述儀器工作條件下，各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)入ICP-MS后，儀器自動(dòng)給出各元素的校準(zhǔn)方程及線性相關(guān)系數(shù)，方程的相關(guān)系數(shù)高，其值均在0.9996以上。

2.2 檢出限和精密度試驗(yàn)

驗(yàn)微波消解-電感耦合等離子質(zhì)譜檢測(cè)醬油中各金屬元素的檢出限依據(jù)以下公式進(jìn)行，檢出限(μg/L)=[3σ/（S－B）]×C。式中：σ為平行測(cè)定10份試劑空白溶液，計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差；S為一定已知濃度各元素濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的信號(hào)強(qiáng)度；B為試劑空白的信號(hào)強(qiáng)度；C為各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。按公式：各元素方法檢出限計(jì)算所得結(jié)果見表3。

表3 方法的檢出限、加標(biāo)回收率及精密度Table 3 The detection limit,Recovery rate and Precision of the method

各醬油樣品平行處理11份，計(jì)算其結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD范圍0.37%~4.34%，均小于5%，具有較好的精密度。

2.3 加標(biāo)回收試驗(yàn)

為驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，在醬油樣品前處理前加入一定已知濃度某元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，回收率在96.13%~102.89%，回收率良好，能滿足測(cè)定要求，結(jié)果見表3。

2.4 醬油樣品的分析

按照上面建立的方法，對(duì)天津市各大超市8種不同廠家生產(chǎn)的瓶裝醬油所含 Pb、As、Cr、Fe、Mn、Zn、Cu、Hg、Ni和 Cd元素進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表4。

從試驗(yàn)結(jié)果可知，樣品中Fe、Zn元素含量較高，重金屬元素中，Cr和Pb含量相對(duì)較高。

3 結(jié)論

本研究采用微波消解及ICP-MS法快速、準(zhǔn)確地測(cè)定了 8 種市售醬油中的 Pb、As、Cr、Fe、Mn、Zn、Cu、Hg、Ni、和Cd元素含量，測(cè)試結(jié)果表明，該方法的準(zhǔn)確度、精密度及回收率均滿足檢測(cè)分析要求，具有較高的實(shí)用性和應(yīng)用前景。通過對(duì)市場(chǎng)上8種醬油的檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品中Fe、Zn元素含量較高，重金屬元素中，Cr和Pb含量相對(duì)較高，但均未超出國(guó)家食品衛(wèi)生限量標(biāo)準(zhǔn)。

表4 8種醬油中無機(jī)元素的分析結(jié)果Table 4 The results of 8 soy sauce samples for inorganic element analysis μg/L

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Determination of Inorganic Elements of 8 Soy Sauces in Chinese Market by ICP-MS with Microwave Digestion

WANG Xiao-dong
（Tianjin Product Quality Inspection Technology Research Institute，Tianjin 300384，China）

2010-07-06

汪曉冬（1960—），男（漢），高級(jí)工程師，本科，研究方向：食品安全與檢測(cè)。