APP下载

微波消解-ICP-MS法测定粽叶中11种元素

2023-08-18葛芳芳朱洪亮钱非

食品工业 2023年8期
关键词:粽叶内标电感

葛芳芳,朱洪亮,钱非

1. 耐斯检测技术服务有限公司(嘉兴 314001);2. 嘉兴市食品药品与产品质量检验检测院(嘉兴 314050)

粽叶又称箬叶,具有清香气味和营养价值,在我国主要用作粽子的包装材料。研究表明,粽叶中含有丰富的多糖、微量元素和多酚类物质,具有抗癌、抗肿瘤、抗氧化作用和抗菌活性[1-3],能使粽叶包裹的粽子较长时间贮存,而且能增加粽子的清香,是一种十分理想的天然绿色食品包装物[4]。

粽叶在生长过程中会选择性富集多种微量元素,其中如钙、锰、铜、铁、锌等对人体有重要作用,而部分元素如铅、镉、砷等对人体会产生毒性。由于粽叶直接与食品接触,其质量安全状况对人体健康有重要影响。近年来,更有一些不法商贩使用铜盐、色素和香精等化工原料对粽叶进行浸泡染色,以增加其绿色、香味和新鲜度,造成粽子中铜等重金属含量大大超标,严重危害消费者的身体健康。因此,了解粽叶中金属元素质量分数对掌握粽叶的食品安全质量具有十分重要意义。

在元素分析测定手段上,通常方法有比色法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),其中ICP-MS法由于具有同时分析多种元素、精度高、线性范围宽、抗干扰能力强等优点,在食品中元素分析测定中得到越来越多的应用[5-6]。对粽叶中元素测定的方法主要有原子吸收光谱法[7-9]、电感耦合等离子发射光谱法[10]。使用ICP-MS法对粽叶中的金属元素进行测定尚未见报道。试验将ICP-MS检测法应用于粽叶中金属元素检测,为粽叶的开发利用及食品安全监管提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

NexlON 350XX型电感耦合等离子体质谱仪(美国PerkinElmer公司);MARS5型微波消解仪(美国CEM公司);Mili-Q Reference型超纯水系统(美国Millipore公司);ME204E型电子天平(德国梅特勒公司,精度万分之一);试验用超纯水(18.2 MΩ·cm,由超纯水系统制备);MOS级硝酸(国药集团化学试剂有限公司);粽叶(采购于市场)。

Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Al、Cr、As、Cd、Pb多元素混合标准溶液(Ca、Mg质量浓度2 000.00 μg/mL,Al、Fe质量浓度500.00 μg/mL,Cu、Mn、Zn质量浓度50.00 μg/mL,As、Cd、Cr、Pb质量浓度5.00 μg/mL,美国Inorganic Ventures公司)。

系列混合标准工作溶液:准确量取一定体积的混合标准溶液,用2%硝酸稀释,配制成系列标准工作溶液,溶液中:Ca、Mg质量浓度为0,0.4,2,4,12和20 mg/L;Al、Fe质量浓度为0,0.1,0.5,1,3和5 mg/L;Cu、Mn、Zn质量浓度为0,10,50,100,300和500 μg/L;As、Cd、Cr、Pb质量浓度为0,1,5,10,30和50 μg/L。

Bi、Ge、In、Sc混合内标溶液(质量浓度10 μg/mL,美国PerkinElmer公司),使用时用2%硝酸逐级稀释,配制成各组分质量浓度均为20 μg/L的混合内标工作液。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 微波消解仪工作程序

功率1 200 W,5 min内由室温升至120 ℃保持5 min,25 min内升温至200 ℃保持40 min。

1.2.2 电感耦合等离子体质谱仪

RF功率1 600 W;雾化气流量0.98 L/min;辅助气流量1.20 L/min;等离子体气体流量18.0 L/min;测量方式为跳峰;重复次数3;检测模式为碰撞反应池模式。

1.3 样品前处理方法

将粽叶用水洗净后晾干,磨碎,过0.850 mm孔径(20目)筛,混匀。准确称取0.2~0.3 g(精确至0.001 g)混匀后的样品,置于微波消解管中,向微波消解罐中依次加入10 mL硝酸,室温放置30 min后,密闭微波消解罐并放入微波消解仪,按照设定的消解程序进行消解,消解完毕后将消解管降至常温,缓慢打开消解罐盖排气,用少量水冲洗内盖,将消解罐在电热板上100 ℃加热30 min,用水定容至25 mL容量瓶中,摇匀后得测试液,同时做空白试验。

1.4 待测元素质量数及内标元素的选择

选择与待测元素化学性质和物理性质相近的元素作为内标元素,试验选择Sc、Ge、In、Bi作为内标元素,各元素的分析质量数和相应的内标元素见表1。

表1 各元素的分析质量数和内标元素

2 结果与讨论

2.1 工作曲线、线性范围及检出限

电感耦合等离子体质谱法测定各种元素具有较宽的线性范围,试验以工作溶液中所含元素浓度为横坐标(x),以待测元素与内标元素的计数量比值为纵坐标(y),经仪器数据分析系统处理后绘制标准曲线;对试剂空白溶液连续测定11次,计算标准偏差,获得方法的检出限。具体结果见表2。11种元素在测定过程中均显示良好线性关系,相关系数均大于0.999 9,符合检测要求。

表2 标准曲线、线性范围、相关系数和检测限

2.2 精密度及回收率

准确量取0.2~0.3 g(精确至0.000 1 g)样品,按照前述前处理方法对样品进行加标回收率试验,平行6次测定,具体试验结果见表3。

表3 精密度和回收率试验

结果显示,各种元素的回收率在89.2%~104.7%范围内,方法精密度范围为1.31%~4.36%,表明回收率和精密度良好。

2.3 准确度验证

按照所建立的方法,对GBW 07604杨树叶成分分析标准物质中的11种元素进行测定,结果见表4。

表4 标准物质分析结果 单位:mg/kg

结果显示,标准物质中元素的测定值与标准值相符,证明试验方法具有良好的准确度。

2.4 方法应用

按照试验方法对市场上购买的6种粽叶样品中11种元素进行分析,各元素含量结果见表5。

表5 样品分析结果 单位:mg/kg

从检测结果可以看出,粽叶中含有丰富的矿物元素,其中人体必需微量元素如Zn、Cu、Mn、Ca、Mg含量都较高,比较这几种元素含量的高低,为Ca>Mg>Fe>Mn>Zn,而对于人体有害的金属元素如Pb、As、Cd等虽都有检出,但其含量相对其他元素均较低。通过检测结果也可发现,不同粽叶产品的各微量元素含量均有不同差异,分析原因可能是生长环境不同所造成的。

3 结论

试验建立一种微波消解-电感耦合等离子体质谱法检测粽叶中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Al、Cr、As、Cd、Pb共11种元素的分析方法,采用标准物质GBW 7064对方法进行验证,检测结果与标准值相符。结果表明,试验方法测定各种粽叶样品中金属元素的含量简便、可靠,准确度和精密度高,为粽叶的深入开发和质量安全的控制提供依据。

猜你喜欢

粽叶内标电感
情浓端午,粽叶飘香
粽叶飘香过端午
气相色谱内标法测洗涤剂中的甲醇
有机热载体热稳定性测定内标法的研究
基于NCP1608B的PFC电感设计
GC内标法同时测定青刺果油中4种脂肪酸
摘粽叶·剪粽叶
核磁共振磷谱内标法测定磷脂酰胆碱的含量
隔离型开关电感准Z源逆变器
改进型抽头电感准Z源逆变器