金屬食品接觸材料中5種重金屬元素的遷移量檢測分析

◎ 魏 東，郭賀影

（北京市產品質量監督檢驗院，北京 101300）

食品用金屬制品由于外觀光亮奪目、堅固耐用被廣泛用于人們日常生活中[1]。在人們日常使用過程中，其中的金屬元素有可能遷移出來，有些元素如鉛、鎘、砷、鎳、鉻等在人體內積累到一定的量就可能對身體產生危害[2-3]。我國發布的食品接觸材料及制品相關的食品安全系列國家標準對不銹鋼和其他金屬材質的有害物質限量做出了明確規定，為此有必要對金屬食品接觸材料中金屬元素遷移量水平進行考察[4]。本實驗結合國家標準以4%乙酸為食品模擬液，選定儀器條件后，通過電感耦合等離子體發射光譜法對60批次食品接觸金屬制品金屬元素遷移量進行了檢測，實驗同時測定了砷、鎘、鉛、鉻和鎳5種金屬元素的遷移量，本研究對市售食品用金屬制品產品質量水平進行了評估，有利于開展該類制品的安全風險監測，為食品安全監控提供了依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

多元素標準溶液，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；硝酸HNO3（68%，痕量分析級），國藥集團化學試劑有限公司；乙酸，分析純，國藥集團化學試劑有限公司；實驗用水為一級水。

1.2 儀器與設備

珀金埃爾默2000 DV電感耦合等離子體發射光譜儀（珀金埃爾默，美國）；移液槍，2-16PK 型，美國Sigma公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

用適量清洗劑清洗食品用金屬制品后用自來水沖洗3次，再用一級水沖3次，自然晾干待測。按照《食品安全國家標準 食品接觸用金屬材料及制品》（GB 4806.9—2016）規定，以體積分數4%乙酸作為食品模擬物，并按照《食品安全國家標準 食品接觸材料及制品遷移試驗預處理方法通則》（GB 5009.156—2016）的要求進行遷移試驗[5-6]。將模擬液（4%乙酸）提前預熱至遷移實驗溫度，向樣品中加入預熱好的食品模擬物并密封，放入相應試驗條件下并計時。浸泡完成后取混合均勻的樣品溶液經濾膜過濾待測。所有食品接觸用金屬制品為實驗室抽檢樣品。

1.3.2 溶液配制

（1）混合標準中間溶液。準確吸取金屬混合標準溶液（100 mg·L-1）1 mL于100 mL棕色容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，標準中間溶液的濃度為1 mg·L-1，此中間溶液可在20～25 ℃下棕色容量瓶避光存放3個月。

（2）混合標準工作溶液。根據需要，使用前將上述混合標準中間溶液，用4%乙酸稀釋配制成適當濃度的混合標準工作溶液，其濃度系列為0 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.50 mg·L-1和1.00 mg·L-1，該溶液在20～25 ℃下保存兩個月。

（3）溶劑配制。①1% 硝酸溶液（V/V=10∶990）。用移液器取10 mL硝酸，緩慢加入一級水900 mL水中，再加去離子水定容1 000 mL。②4%乙酸溶液（V/V=40∶960）。用量筒量取40 mL乙酸，緩慢加入一級水900 mL水中，再加入一級水定容1 000 mL。如樣品測試結果超過標準曲線范圍，將樣品溶液稀釋后再上機檢測。

1.3.3 儀器條件

建立ICP-OES系統的測試條件如表1。

表1 儀器測試條件表

2 結果與討論

2.1 分析譜線的選擇

遵循所選譜線靈敏度高，干擾少的原則，本文實驗時，參照儀器軟件中現有的譜線庫和光譜干擾情況，通過在同一條件下，同時測定各譜線的強度及對待測譜線周圍干擾譜線的觀察分析，確定了各元素的分析譜線波長分別為As：193.696 nm，Pb：220.353 nm，Ni：231.604 nm，Cr：267.716 nm，Cd：228.802 nm。

2.2 標準曲線和檢出限

在選定的分析條件下對混合標準溶液系列進行測定，以5種元素的質量濃度為橫坐標，其對應的光譜強度為縱坐標繪制標準曲線，標準曲線見表2。按照儀器工作條件測定樣品空白11次，以3倍標準偏差計算檢出限，結果見表2。

表2 標準曲線和檢出表

2.3 方法精密度試驗

對樣品遷移溶液中5種不同金屬元素做了精密度實驗。ICP-OES法測定遷移液中As、Pb、Ni、Cr和Cd含量的相對標準偏差分別為3.9%、5.6%、3.6%、2.1%和3.3%。

2.4 加標回收實驗

對樣品分別進行了3個梯度的兩平行加標回收實驗，電感耦合等離子體發射光譜法對于測定遷移液中的重金屬含量有較好的回收率。

2.5 樣品測定

本研究共對60組不同食品用金屬制品中5種元素遷移量進行檢測，對每次試驗所得溶液進行2次測試取其平均值作為結果。結果表明，60組食品用金屬制品中5種金屬元素均被檢測到，但金屬元素遷移水平隨樣品不同而有所不同。實際樣品中5種不同金屬元素的遷移量范圍與國標標準要求值對比如表3所示。

表3 食品用金屬制品中金屬元素遷移量水平表（單位：mg·kg-1）

所測樣品5種金屬元素的遷移量水平均不同，其中，鉛、鉻的遷移量水平較高，但其遷移量均符合食品安全國家標準的要求，表明目前市售金屬餐具產品整體質量較好。但是檢測數據也表明有一批次樣品的砷含量超標，長期使用勢必會危害人的身體健康，存在極高的安全風險，應該引起食品相關產品監督部門的高度重視。

3 結論

本文采用ICP-OES方法對市售60組金屬食品接觸材料中5種金屬元素的遷移量水平進行評估研究，同時對比總結了國內外有關金屬制品中重金屬的遷移限量要求。在試驗選定的條件下，所測樣品中5種金屬元素的遷移量水平均不同，其中，鉛、鉻的遷移量水平較高，但其遷移量均符合食品安全國家標準的要求，表明目前市售金屬餐具產品整體質量較好。同時發現有一批次樣品的砷含量超標，長期使用勢必會危害人的身體健康，存在極高的安全風險，建議相關監管部門加強金屬接觸材料的金屬元素遷移量日常監測。