石墨消解-ICP-MS法測定方便面調味料中10種金屬元素

李文廷，趙麗，李潔，申穎，農蕊瑜，徐丹先，欒杰*

(1.昆明市疾病預防控制中心，昆明 650228；2.云南省疾病預防控制中心，昆明 650022)

方便面因具有便于保存、烹飪方便等特點成為人們日常生活中最常見的快餐食品之一。調味料為方便面食用的關鍵部分，里面含有食鹽、油脂以及花椒、辣椒等香辛料成分[1-2]。曾經有媒體報道部分方便面調味料有重金屬檢出且超標的問題，在調味料的成分中以及方便面的生產、包裝等環節均可能是重金屬的來源，成為人們對食用安全性的關注點，對食用者有潛在的健康威脅[3-6]。

將方便面的研究相關文獻已有較多報道，但主要針對于丙烯酰胺、食用添加劑及脂肪含量的研究，對于方便面調味料中金屬元素的研究報道相對較少，金屬元素的分析主要采用原子吸收分光光譜儀(AAS)、原子熒光光譜儀(AFS)及電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP)等進行檢測分析[7-10]，樣品所采用的前處理方法大多為微波消解[11-14]，在此基礎研究上，本文通過方法優化，提高了方法的快捷性和準確度，利用石墨濕法消解進行樣品前處理，采用靈敏度高、定性定量更準確的電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)進行檢測分析，建立石墨消解-電感耦合等離子體質譜法，快速準確地測定方便面調味料中10種金屬元素，保障人民群眾對方便面的食用安全性。

1 材料與方法

1.1 材料

方便面為云南省16個地州市當地疾病預防控制中心采集于超市，分別取調料醬包和調料粉包進行金屬元素的檢測分析。

1.2 儀器及試劑

Nexion 350X電感耦合等離子體質譜儀 美國PerkinElmer公司；ED36石墨消解儀 北京萊伯泰科儀器有限公司；XS205DU型分析天平 瑞士Mettler Toledo公司。

中國計量科學研究院金屬混合標準溶液(100 μg/mL)，地球物理地球化學勘查研究所生物成分分析標準物質(GBW10051 GSB-29豬肝，GBW10043 GSB-21遼寧大米)，四川西隴化工股份有限公司優級純硝酸；國藥集團化學試劑有限公司分析純硼氫化鉀和氫氧化鉀。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液配備

準確量取金屬混合標準溶液，用2%硝酸溶液逐級稀釋至濃度為1 μg/mL標準中間液，臨用時接著用2%硝酸溶液配制對應濃度依次為0，5，10，20，30，50，100 μg/L的標準系列，待儀器平衡穩定后進行測定。

1.3.2 樣品處理

精確稱取1.0 g(精確至0.001 g)置于50 mL塑料離心管中，加入10 mL濃硝酸，放入消解條件為2000 W、120 ℃的石墨爐消解儀消解至待測液透亮無肉眼可見物，加純水定容至50 mL供測定。同時做兩份空白對照。

1.3.3 儀器條件

ICP-MS儀器工作條件見表1。

表1 ICP-MS工作條件Table 1 The operating conditions of ICP-MS

2 結果與分析

2.1 檢測儀器的選擇

AFS及AAS作為經典的金屬元素檢測儀器，但由于檢測通道有限，對多種金屬元素的檢測具有很大制約，ICP雖然能夠進行多種金屬元素的分析，但其靈敏度及準確度相對于ICP-MS在較大差異。ICP-MS具有較低的檢出限，通過內標元素的定量進行準確測定，因此本文采取ICP-MS進行方便面調味料金屬元素的測定。

2.2 樣品前處理優化

石墨消解法直接采取將1.0 g樣品放入50 mL塑料離心管內，加入5.0 mL硝酸，擰緊蓋子后再旋松以使氣體能排出，放置于120 ℃石墨消解儀進行處理，經4 h消解后樣品溶液即可達到清亮澄清的狀態，加水定容備測。相比較于微波消解、濕法消解及干灰化消解等常用方法，該方法具有酸使用量低，消解時間短，樣品無損失以及消解過程中無需人員在場等特點，對于批量樣品的處理，能顯著提高實驗效率。

2.3 線性關系和靈敏度

將配制好的標準系列溶液與內標液同時進行測量分析，為避免金屬元素在測定過程中存在的干擾情況，10種金屬元素(質量數)及對應內標元素情況分別為：Al選擇內標為Li；Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As均選擇Ge；Cd選擇In；Hg、Pb均選擇Bi。10種元素在0～100 μg/L濃度范圍內均有良好的線性關系。測定10次試劑空白溶液的濃度，根據測定結果計算標準偏差，并采用3倍標準偏差和10倍標準偏差分別計算檢出限和定量限。標準系列線性關系及方法檢出限見表2。

表2 標準系列線性關系及方法檢出限Table 2 The linear relationship of standard series and method detection limits

2.4 加標實驗

隨機選取一件樣品進行加標實驗，準確稱取18份樣品分為3組，分別進行濃度為2，40，90 μg/L的加標回收實驗見表3。

由表3可知，回收率范圍為96.7%～101.1%，精密度范圍為1.16%～2.96%，實驗表明10種金屬元素均具有較高的回收率及較好的精密度。

2.5 質量控制

分別稱取兩種質控樣1.0 g(精確至0.001 g)，按照樣品條件進行前處理。質控樣測定結果見表4，均符合標準證書要求。

2.6 樣品檢測

將2%的硝酸配制成濃度為30.0 μg/L的混合內標元素溶液，通過三通進樣管一起隨處理好的樣品溶液進入儀器進行檢測。對所采集的35份方便面粉包及醬包樣品進行監測，檢測結果見表5。樣品的檢測結果顯示，樣品中Hg均未檢出，Cd僅有一件檢出且含量較低，相比較醬包的檢出率略高于粉包，Al的含量在粉包中大于醬包，其余金屬未有明顯區別，調味醬和粉包中金屬含量大小均為Al>Fe>Mn>Zn>Cr>Cu>Pb>As>Cd、Hg。根據《食品安全國家標準 食品中污染物限量》的規定[15]，樣品中金屬含量均未超過規定限值。

表5 實際樣品檢測結果Table 5 The test results of actual samples

續 表

3 結論

通過對采集于云南各州市的35個方便面樣品中10種金屬的測定研究，均未發現超標現象，樣品中的金屬可能來自食品的生產、加工及包裝等過程中，每一個環節都有可能產生一定的影響。經過檢測儀器的選擇及樣品前處理條件的優化，選擇最佳檢測條件，建立了ICP-MS檢測方法，該方法操作簡單，經濟環保，并且靈敏度及準確度高，適合方便面調味料中多種金屬元素的快速檢測。