◎張 薇
(天津北辰疾病預(yù)防控制中心,天津 300400)
對食品中總砷的測定方法有砷斑法、銀鹽法、氫化物原子吸收光譜法以及氫化物原子熒光光譜法等測定方法,氫化物原子熒光光譜法由于其具有敏感度高、干擾因素少和快捷方便等特征,在食品測定中的應(yīng)用范圍較廣。但是,在食品檢測中原子熒光光譜測定法的樣本前處理比較繁瑣,其檢測結(jié)果的質(zhì)量與樣本中的砷經(jīng)過消解以及還原完成轉(zhuǎn)化為三價無機(jī)砷有直接的關(guān)系,并且需要盡量減少在消化以及還原中的砷損耗。
在原子熒光法測定食品總砷的前處理方式有許多,且常用的前處理方法有濕法消解、干法消解、微波消解以及綜合方法處理等方式。其中濕法消解具有較強(qiáng)的靈活性,在元素分析中的應(yīng)用比較常見,但是,濕法消解-原子熒光測定總砷中的檢測結(jié)果容易受到操作者的因素影響,并且其具有試劑消耗量大的問題。干法消解具有能夠破壞有機(jī)物的優(yōu)勢,但干法消解-原子熒光法測定總砷的結(jié)果需要選擇最佳的消解溫度以及持續(xù)時間,并且在中途需要添加硝酸鎂加速溶解,不然可能導(dǎo)致檢測結(jié)構(gòu)受到影響。微博消解具有簡單快捷、易操作的優(yōu)勢,但是由于受到酸種類、劑量以及溫度的限制,使其在含有砷的甜菜堿以及砷樣本消解比較困難。
研究主要針對國際衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)的《GB 5009.11-2003食品中總砷及無機(jī)砷的測定》中的濕法消解-原子熒光測定總砷方法進(jìn)行改進(jìn),并對菠菜粉、海帶粉以及蝦粉中的總砷含量進(jìn)行測定。測試儀器為AF-625原子熒光光度計(jì),砷標(biāo)液、菠菜粉、海帶粉和蝦粉均為研究所提供。所選酸類均為優(yōu)質(zhì)酸,且研究所用水為純凈水。
取一定量的菠菜粉、海帶粉和蝦粉至梨形消煮瓶中,并將原方法中加入硫酸1.25 mL的步驟消除,按照原方法將樣本處理直至硫酸冒白煙為止,然后進(jìn)行冷卻處理,再置入硫酸10 mL,并采取低溫加熱的方式,在此過程中可反復(fù)加入硫酸,直至溶液清澈透明,將其蒸發(fā)直到接近干燥,冷卻過后再補(bǔ)加1.25 mL穩(wěn)定溶液,其余步驟與原方法相同。
按照原方法取0.5 g樣本后,置于50 mL錐形瓶中,同時制作兩份樣本,每份采取相同步驟和操作,加入硫酸5 mL,然后置入小漏斗,放置80℃電熱板進(jìn)行預(yù)消解30 min,上述步驟是取代原方法中加入20 mL硝酸和1.25 mL硫酸浸泡過夜的操作步驟。預(yù)消解后將樣本取下后稍冷過后加入硫酸2mL,并再放置到130℃電熱板上加熱15~20 min進(jìn)行低溫消解,這是本研究中增加的步驟。再將電熱板溫度調(diào)升至340℃,可觀察到小姐過程中樣本有棕色煙霧冒出,溶液減少,為了防止出現(xiàn)碳化反應(yīng),需要提升硫酸的濃度以及溫度,并對樣本進(jìn)行脫水碳化,破壞樣本中的有機(jī)物,使得溶液的顏色逐漸變?yōu)楹谏?,就能將電熱板的電源關(guān)閉,再使用余溫加熱1~2 min,使樣品充分碳化。將錐形瓶放置與室溫相同后,加入2 mL硝酸和1 mL高氯酸,攪拌均勻后再將電熱板開啟進(jìn)行加熱處理,此時氧化生成碳與高氯酸進(jìn)行反應(yīng),可觀察到白煙冒出,并觀察溶液是否轉(zhuǎn)為清澈透明,在此過程中可重復(fù)加入2 mL硝酸和1 mL高氯酸,直至溶液轉(zhuǎn)為清澈透明。將錐形瓶取下后稍微冷卻5 min,即可將小漏斗中殘存的液體回流至錐形瓶中,再將樣本放置電熱板進(jìn)行加熱消解,直至觀察到有白煙冒出,重復(fù)上述步驟直至白煙消失。將樣本取下后放置室溫,加入5 mL純水并將其轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中,然后加入50 g/L硫脲+50 g/L L-抗壞血酸2.5 mL,并補(bǔ)水至刻度并攪拌均勻。
原方法雖然能適用于測定菠菜粉與海帶粉的總砷含量,但是對于蝦粉的總砷含量檢測不能起到較高的檢測效果。海帶與蝦雖然同為海產(chǎn)品,但是其砷存在的形態(tài)不相同。相關(guān)文獻(xiàn)指出,海帶中的有機(jī)砷主要以砷糖的形式存在,而蝦中的砷主要以砷甜菜堿的形式存在。這兩種砷形態(tài)具有比較高的穩(wěn)定性,需要較高的溫差才能將其進(jìn)行小結(jié)。本研究針對濕法消解-原子熒光法測定中的問題進(jìn)行改進(jìn),并且取得了一定的進(jìn)步,能有效提高檢測結(jié)果的敏感度,減少試劑的消耗,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
文章針對濕法消解-原子熒光測定食品總砷的方法提出了改進(jìn),對消解樣品控制困難問題,采用高溫濃縮硫酸對樣本進(jìn)行脫水碳化消解,其利用濃硫酸沸點(diǎn)高,且具有脫水碳化的特點(diǎn),對有機(jī)物的特性進(jìn)行破壞,能促使樣本的消解更加充分。對于測定結(jié)果浮動大的問題,通過加強(qiáng)溫度控制,實(shí)現(xiàn)在低溫消解中降低砷化合物的損失,且高溫加速樣本消解,縮短消解時間。對試劑消耗大的問題,通過加蓋小漏斗形成回流,能有效減少砷化合物的損失。
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