(榆林市食品檢驗檢測中心,陜西榆林 719000)
榆林自古流傳有“酒通缸坊”的傳說,榆林酒最初產(chǎn)生于漢代,距今約有2000 多年的歷史。榆林人有句口頭禪:“不管吃飯不吃飯,進(jìn)門先喝三杯酒?!币虼?,榆林市場上不僅預(yù)包裝白酒琳瑯滿目,散裝白酒也是星羅棋布。
鉛是一種毒性很強的金屬。食品污染物限量[1]規(guī)定了白酒中鉛的限量不得超過0.2 mg/kg。人體一次性口服攝入的中毒劑量為2~5 g,致死量為50 g。鉛對人體各系統(tǒng)均有毒害作用,主要病變在神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和血管方面。這是因為鉛進(jìn)入人體后通過血液侵入大腦神經(jīng)組織,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供應(yīng)不足,造成腦組織損傷所致,嚴(yán)重者可導(dǎo)致終身殘廢。鉛可以從呼吸、飲水及其他食物中進(jìn)入人體。因此,建立快速、準(zhǔn)確的白酒中鉛含量的測定方法,就顯得特別重要。
食品中微量鉛[2]的測定方法主要采用石墨爐原子吸收光譜法[3]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[4]、火焰原子吸收光譜法[5]和二硫腙比色法[6]。也有學(xué)者采用了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[7]、氫化物原子熒光法[8]和極譜法測定鉛[9]。石墨爐原子吸收光譜法因其靈敏度高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于元素分析。本研究采用微波消解—石墨爐原子吸收光法測定白酒中鉛含量,方法的準(zhǔn)確度和精密度都符合要求,結(jié)果令人滿意,為監(jiān)管部門對榆林散裝白酒的市場管理提供了有力保障。
原子吸收光譜儀(美國安捷倫240 Duo)、微波消解儀,配聚四氟乙烯消解內(nèi)罐(德國麥爾斯通ETHOS UP),智能樣品處理器(蘭博VB24 Plus)、萬分之一電子精密天平(瑞士梅特勒Me 204)、超純水儀(美國熱電Micropure V/UF)、鉛空心陰極燈(美國安捷倫)、容量瓶(50 mL、100 mL)。
硝酸(優(yōu)級純、德國默克)、鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1000 μg/mL,GSB04-1742-2004,國家有色金屬及電子材料分析測試中心)、磷酸二氫銨(分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司)、GB/T 6682規(guī)定的二級水[10](超純水儀制備)。
消解罐和所用玻璃器皿均用硝酸溶液(1+5)浸泡過夜處理。
1.3.1 儀器工作條件(表1、表2)
表1 原子吸收操作條件
1.3.2 試液配制
鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.00 mg/L):準(zhǔn)確吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1000 mg/L)1.00 mL 于1000 mL 容量瓶中,加硝酸溶液(5+95)至刻度,混勻。
基體改進(jìn)劑(10 g/L):稱取1.0 g 磷酸二氫銨于100 mL 燒杯中,加水溶解然后轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中,用超純水定容至刻線,搖勻。
表2 石墨爐進(jìn)樣操作步驟
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
分別吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.00 mg/L)0 mL、0.200 mL、0.400 mL、0.800 mL、1.60 mL 和2.00 mL于100 mL 容量瓶中,加硝酸溶液(5+95)至刻度,混勻。此鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度分別為0 μg/L、2.00 μg/L、4.0 μg/L、8.0 μg/L、16.0 μg/L和20.0 μg/L。
按表1 和表2 的操作條件采用共進(jìn)方式進(jìn)樣10 μL,基體改進(jìn)劑5 μL,以Pb 吸光度A 為縱坐標(biāo),Pb 濃度C 為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.4 酒樣的處理
準(zhǔn)確稱取0.5 g 酒樣于干燥的聚四氟乙烯樣杯中,加入濃度為69%的硝酸5 mL,嚴(yán)格按照微波消解程序和微波消解儀的操作規(guī)程(見表3)進(jìn)行處理,消解至樣品溶液透明。冷卻后取出消解罐,在智能樣品處理器上于140 ℃趕酸至1 mL 左右。消解罐放冷后,將消化液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,用少量水洗滌消解罐2~3 次,合并洗滌液于容量瓶中并用水定容至刻度,混勻備用。同時做試劑空白試驗。
1.3.5 樣品測定
按表1 和表2 的操作條件采用共進(jìn)方式進(jìn)樣10 μL,基體改進(jìn)劑5 μL,測得吸光度,按標(biāo)準(zhǔn)曲線計算即得。
分別選擇濃硝酸(5 mL)和硝酸(5 mL)-H2O2(1 mL)兩種方式,按照表3 的消解條件進(jìn)行樣品消解,均能得到澄清無色的消解液。經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn),對于白酒,硝酸-H2O2試劑在消解過程中反應(yīng)劇烈,壓力大,容易損壞防爆膜導(dǎo)致消解失敗,消解液的用量大小會直接影響樣品空白值的大小,因此選擇5 mL 濃硝酸作為消解試劑。
溫度、時間、壓力是影響消解效果的主要因素。溫度越高,時間越長,消解越完全。但溫度過高,時間過長又容易產(chǎn)生危險。低壓下,樣品難以消解完全,消化后溶液不夠澄清;壓力過大,反應(yīng)劇烈,會發(fā)生液體沖罐泄漏。試驗確定最佳微波消解程序,結(jié)果見表3。
表3 微波消解程序
選用磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、硝酸鎂、磷酸二氫銨+硝酸鎂混合溶液作為基體改進(jìn)劑。經(jīng)過對比加磷酸二氫銨基體改進(jìn)劑時樣品吸光度更大,背景峰更小,干擾小,所以本方法使用磷酸二氫銨作為基體改進(jìn)劑。
以標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度(y)對相應(yīng)的濃度(x)進(jìn)行線性回歸,計算出回歸曲線及相關(guān)系數(shù)。方法檢出限以空白液重復(fù)測量所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3 倍為準(zhǔn),方法檢出限乘以稀釋倍數(shù)便得原始酒樣的最低檢測濃度。本方法標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍為0.0~20.0 μg/L,線性回歸方程為:
y=0.0081x+0.0057,相關(guān)系數(shù)r=0.9991,截距為0.0057(表4)。
表4 線性方程對應(yīng)數(shù)據(jù)
依照IUPAC 的規(guī)定,連續(xù)測定空白溶液11 次,求得標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.0003,按c=3 s/k(k 為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線斜率)計算檢出限,c=0.11 μg/L。按X=10 s/k 計算得方法的定量限為0.37 μg/L。
在白酒樣品中分別加入0.20 mg/L、0.5 mg/L、0.7 mg/L 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,每個樣品測定3 次,測定結(jié)果見表5。由表5 可知,相同本底值下不同低中高加標(biāo)鉛的平均回收率為95.3%~104.1%,均符合檢測要求,表明采用本法測定白酒中的鉛含量,結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。
表5 加標(biāo)回收實驗結(jié)果
應(yīng)用本法對3 個白酒樣品重復(fù)測定6 次,測定結(jié)果列于表6,由表6 可知,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%~4.2%,表明測量精密度較高。
采用本方法,選取了榆林市場上20 種散裝白酒中,雙平行測定樣品,定容體積為50 mL,加標(biāo)回收率為97.9%,測定鉛的含量見表7。測定結(jié)果表明,抽檢的20 種散裝白酒鉛含量均小于0.2 mg/kg,符合GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》要求。
表6 精密度檢測結(jié)果
采用石墨爐原子吸收光譜法測定白酒中的鉛,用微波消解法處理樣品,該法靈敏度高,準(zhǔn)確度、精密度、回收率良好,消解過程快速、省力,適合日常批量檢測,為監(jiān)管部門對相關(guān)產(chǎn)品的日常監(jiān)管提供了有力技術(shù)保障。