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一次牡蛎、扇贝中总砷测定异常的分析
GB 5009.11-2014《食品中总砷及无机砷的测定》中第一法为
ICPMS,第二法为AFS。为保证检测数据的准确性,使用这两种方法进行对比验证,选择有证标准物质GBW10068牡蛎、GBW10024扇贝为验证对象。
一、比对信息
1.样品:本次数据比对样品为有证标准物质GBW10068牡蛎、GBW10024扇贝。
2.测试指标:总砷。
3.检测方法:GB 5009.11-2014《食品中总砷及无机砷的测定》中第一法
电感耦合等离子体质谱法、GB 5009.11-2014《食品中总砷及无机砷的测定》中第二法氢化物原子荧光光谱法。
4.数据分析:本次数据分析结果以有证标准物质的定值范围来判定。
二、比对数据统计与分析
本次数据比对结果统计与分析如下:
设备名称 | GBW10068牡蛎,总砷mg/kg | GBW10024扇贝,总砷mg/kg |
电感耦合等离子体质谱仪 | 12.9 | 3.7 |
原子荧光光谱仪 | 6.1 | 0.77 |
证书标示值 | 12.9±0.6 | 3.6±0.6 |
注:前处理方法均为微波消解法
从上表看出,
电感耦合等离子体质谱仪测定牡蛎、扇贝中总砷的含量均在证书标示值范围内。表明使用
电感耦合等离子体质谱仪测定
牡蛎、扇贝中总砷的含量,结果准确可靠。而原子荧光光谱仪测定牡蛎、扇贝中总砷含量,与
标示值相差较大,需要分析原因。三、原因分析
1.从检测原理分析
原子荧光光谱仪检测样品中总砷的原理是,样品通过各种强酸、强氧化剂等将样品中有机物分解,将所有形态的砷氧化成五价砷。在酸性条件下,五价砷被硫脲与抗坏血酸还原为三价砷,然后与由硼氢化钾与酸作用产生的氢气反应,生成砷化氢气态,被载气输入石英管炉中,受热后分解为原子态砷,在砷空心阴极灯发射光谱激发下,产生原子荧光,在一定浓度范围内,其荧光强度与砷含量成正比,与标准系列比较定量。
从检测原理上看,原子荧光光谱仪检测样品中总砷,最终检测的是三价砷。如果在砷形态转化过程不完全,就会出现结果偏低的情况。因此,将海产品中砷化合物所有形态砷转化成离子态砷是关键。
2.检测过程分析
原子荧光光谱仪测定牡蛎、扇贝中总砷含量是依据
GB 5009.11-2014《食品中总砷及无机砷的测定》中第二法氢化物原子荧光光谱法,其中前处理方法有湿法消解和干法灰化两种。标准中是没有微波消解法,但考虑到检测效率的问题,因此,通常在食品的消解,选择的是微波消解法。通过查看文献《优化的湿法消解-原子荧光光谱法测定海产品中总砷》等,其中有提到前处理的几点影响,如消解反应条件的优化,酸性介质及其浓度的选择等。消解温度不够(目前湿法消解温度170℃),即使有强酸的存在,砷甜菜碱、砷糖类有机砷物质很稳定,还不致引起它们的分解;消解液用量与消解时间不足。海产品中砷的存在形态很复杂,且大部分是难分解的稳定的砷化合物,较短的时间内不足以使之完全分解。
另有文献《食品中总砷测定的3种前处理方法比较》,文中优化了样品的前处理方法。采用干法灰化,可以使海产品类的砷完全转化。
四、改进计划
1.改进湿法消解参数
根据文献中优化前处理过程,以扇贝标准物质为研究对象,首先采用湿法消解,通过提高消解温度至220℃,延长样品消解时间,以及增加还原剂的浓度。实验结果,扇贝中总砷含量在0.54mg/kg-0.59mg/kg,依然偏低。因此,通过提高温度,延长样品消解时间,以及增加还原剂的浓度的方法,依然无法将样品中砷化合物完全分解。
2、使用干法灰化
干法灰化:称量1.000g置于100mL瓷坩埚,同时做2份试剂空白,加10mL 150g/L硝酸镁混匀,低热蒸干,然后加1g氧化镁仔细覆盖样品表面,然后电炉上炭化,至无黑烟,移入马弗炉 550℃灰化4h,取出放冷,小心加入盐酸溶液(1+1,V/V) 10mL,以中和氧化镁并溶解灰分,转入25mL容量瓶中,定容至刻度。
依然是以扇贝为对象,使用干法灰化,上原子荧光测试,结果显示,总砷的测定结果为3.5mg/kg,在证书范围内。
五、总结
在测定牡蛎、扇贝等水产品的总砷时,选择干法灰化测定的结果是可靠的。但在干法灰化时,对实验人员的操作提出一些要求。
加硝酸镁混匀后低热蒸干,对蒸干程度的把握。如遇在炭化过程中,依然有鼓包现象,则样品未蒸干。判断样品蒸干,应该是样品呈现焦黄状态后再继续加热一段时间,然后就直接炭化。另外,升温过程不能过快,应缓慢调节温度的上升。
干法灰化持续时间较长,而且在炭化与灰化过程,实验人员最好不要离开,观察到异常时可以随时调整温度。
参考文献
1. GB 5009.11-2014食品安全国家标准《食品中总砷及无机砷的测定》。
2.李文廷,洪雪花等。优化的湿法消解-原子荧光光谱法测定海产品中总砷。中国卫生检验杂志 2014,24(07),937-939。
3.李慧,洪全。食品中总砷测定的3种前处理方法比较。中国卫生检验杂志,2017年12月第27卷第24期。
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万夕和等。微波加湿法分段消解-原子荧光法测贝藻产品中总砷含量。江苏农业学报.2017年03期第695-700页。
5.易伟,王娟娟等。测定水产品中总砷的前处理方法选择。河北渔业,2016年第2期(总第266期)。
6.黎少豪,雷宁生。不同前处理方法对食品中总砷含量测定结果的影响。食品安全质量检测学报.2019年05期。