顺序注射-HG-AFS法测定食品接触材料中痕量铅、镉、砷和锑迁移量的检测方法

摘要

本发明涉及食品接触材料中有害元素迁移量的检测方法，尤其涉及一种使用顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS法）测定食品接触材料中铅、镉、砷和锑迁移量的检测方法。该方法包括以下的步骤：一、迁移试验；二、食品模拟物试液的处理；三、空白试验；四、顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法测定。本发明采用L-半胱氨酸为预还原剂，或采用直接稀释法消除4%乙酸基体对原子荧光法测定铅及镉的严重抑制干扰，可以高效、简便、快速的测定食品接触材料中砷和锑的迁移量及铅、镉的迁移量。本发明只需要进行简单前处理就可以检测四种有害元素迁移量，铅、镉、砷和锑的测定低限分别为0.010,0.010,0.010,0.010mg/L。

说明书

技术领域

本发明涉及食品接触材料中有害元素迁移量的检测方法，尤其涉及一种使用顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS法）测定食品接触材料中铅、镉、砷和锑迁移量的检测方法。

背景技术

陶瓷餐具的制作方法分为釉上彩、釉中彩和釉下彩三种。搪瓷是涂烧在金属底坯表面上的无机玻璃瓷釉。色釉中含有铅、镉、锑等对人体有害的化合物。不锈钢的主要成分是铁、铬、镍合金，此外还含锰、钛、钴、砷和镉等微量元素，这使不锈钢性能稳定，具有不锈性和耐蚀性。铝制餐具是以铝或其合金为基本材料制成的食器。质地坚韧而轻，不容易锈蚀。以上所述的食品接触材料在与食品接触过程中，其中的铅、镉、砷和锑等有害元素会迁移到食品中。众所周知，铅、镉、砷、锑是具有蓄积性的有害元素，进入人体后，积蓄于肾、肝、脑、骨骼等组织，引起慢性中毒，对人体有较大的毒害作用：铅能引起血液和神经系统紊乱，会阻碍儿童的身体和智力发育；镉在人体中积累会造成骨骼损害，引起“疼痛病”、心力衰竭、动脉硬化等多种疾病；无机砷及其化合物有剧毒，是皮肤癌和肺癌的致癌物质；锑能破坏物质代谢，损害肝脏、心脏及神经系统。 因此，铅、镉、砷和锑等有害元素迁移到食品中给人们身体健康带来极大的危害，甚至引起中毒。

目前，食品接触材料中有害元素迁移量的测定方法主要有双硫腙比色法、二苯碳酰二肼比色法、丁二酮污比色法、砷斑法、原子吸收分光光度法、原子荧光分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法及电感耦合等离子体质谱法等。以上所述方法中，双硫腙比色法、二苯碳酰二肼比色法、丁二酮污比色法、砷斑法等存在灵敏度低、操作繁琐费时、用有毒的有机溶剂等问题；火焰原子吸收分光光度法存在灵敏度低、单一元素测定等问题；石墨炉原子吸收法存在操作繁琐、单一元素测定等问题；电感耦合等离子体原子发射光谱法存在仪器价格昂贵、侧视ICP-AES灵敏度达不到食品接触材料迁移限量要求等问题；电感耦合等离子体质谱法存在仪器价格昂贵、操作繁琐费时等问题；原子荧光分光光度法具有灵敏度高、价格便宜、简便快速等优点，但国内外对食品接触材料中有害元素铅、镉、砷和锑迁移量的顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱检测方法报道较少，对采用L-半胱氨酸为预还原剂，在低酸度条件下将砷（Ⅴ）和锑（Ⅴ）预还原成砷（Ⅲ）和锑（Ⅲ），顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定食品接触材料中砷和锑迁移量；用直接稀释法消除4%乙酸基体对原子荧光法测定铅及镉的严重抑制干扰，以铁氰化钾作氧化剂-顺序注射--氢化物发生-原子荧光光谱法测定食品接触材料中铅迁移量，以及以钴和硫脲作增敏剂-顺序注射--氢化物发生-原子荧光光谱法测定食品接触材料中镉迁移量的检测方法未见报道。

发明内容

为了解决食品接触材料中有害元素迁移量检测的难题，本发明的目的是提供一种利用顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法测定食品接触材料中有害元素迁移量的检测方法，该方法具有灵敏、准确、快速、简便的特点。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

顺序注射-HG-AFS法测定食品接触材料中铅、镉、砷和锑迁移量的检测方法，该方法包括以下的步骤：

一、迁移试验

①陶瓷、搪瓷、玻璃制食具容器

先将试样洗净、晾干，然后加入沸4%乙酸至距上口边缘1cm，加上玻璃盖，在22℃±2℃放置24h进行迁移试验；经充分混匀后，取部分迁移试液用于分析；

②不锈钢、铝制食具容器

先将试样洗净、晾干，然后加入4%乙酸至距上口边缘0.5cm，加上玻璃盖，小火煮沸30min，取下，补充4%乙酸至原体积，室温放置24h进行迁移试验；经充分混匀后，取部分迁移试液用于分析；

③易开盖、马口铁罐

先将试样洗净、晾干；对于易开盖，按接触面积的2倍加入4%乙酸；对于马口铁罐，加入4%乙酸至距上口边缘1cm；加上玻璃盖，在22℃±2℃放置24h进行迁移试验；经充分混匀后，取部分迁移试液用于分析；

二、食品模拟物试液的处理

①铅迁移量食品模拟物试液的处理：准确吸取食品模拟物试液2.50mL于25.0mL容量瓶中，加入10g/L铁氰化钾2.50mL，加入浓盐酸0.30mL，用超纯水稀释并定容至25.0mL；摇匀，待测；

②镉迁移量食品模拟物试液的处理：准确吸取食品模拟物试液2.50mL于25.0mL容量瓶中，加入50μg/mL钴溶液0.50mL，加入100g/L硫脲2.5mL，加入浓盐酸0.50mL，用超纯水稀释并定容至25.0mL；摇匀，待测；

③砷和锑迁移量食品模拟物试液的处理：准确吸取食品模拟物试液5.0mL于10.0mL容量瓶中，加入浓盐酸0.12mL和L-半胱氨酸0.050g，用超纯水稀释并定容至25.0mL；摇匀，待测；

三、空白试验

按照步骤二中①、②、③方法处理没有与待测样品接触的食品模拟物试液；

四、顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法测定；

顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法的测定条件如下：

光电倍增管负高压：270V；

灯电流：Pb为80mA，Cd为60mA，As为60mA，Sb为80mA；

原子化器高度： 8 mm；      

原子化器温度：200℃   ；

载气流量：400mL/min    ；

屏蔽气流量：800mL/min；

读数延迟时间：1.5s；   

读数时间：7s；       

读数方式：峰面积；

测量方式：标准曲线法；

样品进样体积：1.0mL   。

本发明由于采用了上述的技术方案，采用L-半胱氨酸为预还原剂，或采用直接稀释法消除4%乙酸基体对原子荧光法测定铅及镉的严重抑制干扰，可以高效、简便、快速的测定食品接触材料中砷和锑的迁移量及铅、镉的迁移量。本发明只需要进行简单前处理就可以检测四种有害元素迁移量，铅、镉、砷和锑的测定低限分别为 0.010, 0.010,0.010,0.010 mg/ L。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

本发明的顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法测定食品接触材料中有害元素迁移量的检测方法，该方法包括以下步骤：

一、样品前处理方法

1、迁移试验

1. 1 陶瓷、搪瓷、玻璃制食具容器

先将试样洗净、晾干，然后加入乙酸沸4%至距上口边缘1cm，加上玻璃盖，在22℃±2℃放置24h进行迁移试验。经充分混匀后，取部分迁移试液用于分析。

1. 2  不锈钢、铝制食具容器

先将试样洗净、晾干，然后加入4%乙酸至距上口边缘0.5cm，加上玻璃盖，小火煮沸30min，取下，补充4%乙酸至原体积，室温放置24h进行迁移试验。经充分混匀后，取部分迁移试液用于分析。

1. 3 易开盖、马口铁罐

先将试样洗净、晾干。对于易开盖，按面积的2倍加入4%乙酸。对于马口铁罐，加入4%乙酸至距上口边缘1cm。均加上玻璃盖，在22℃±2℃放置24h进行迁移试验。经充分混匀后，取部分迁移试液用于分析。

、食品模拟物试液的处理

2.1  铅迁移量食品模拟物试液的处理：准确吸取食品模拟物试液2.50 mL于25.0 mL容量瓶中，加入10 g/L铁氰化钾2.50 mL，加入浓盐酸0.30 mL，用超纯水稀释并定容至25.0 mL。摇匀，待测。

2.2  镉迁移量食品模拟物试液的处理：准确吸取食品模拟物试液2.50 mL于25.0 mL容量瓶中，加入50 μg/mL钴溶液0.50 mL，加入100 g/L硫脲2.5 mL，加入浓盐酸0.50 mL，用超纯水稀释并定容至25.0 mL。摇匀，待测。

2.3  砷和锑迁移量食品模拟物试液的处理：准确吸取食品模拟物试液5.0 mL于10.0 mL容量瓶中，加入浓盐酸0.12 mL和L-半胱氨酸0.050 g，用超纯水稀释并定容至25.0 mL。摇匀，待测。

3   空白试验

      按照2.1，2.2，2.3方法处理没有与待测样品接触的食品模拟物试液。

二、顺序注射-氢化物发生-原子荧光光谱法测定条件

1) 光电倍增管负高压：270 V； 

2) 灯电流：Pb 80 , Cd 60 , As 60, Sb 80 mA ；

3) 原子化器高度：8 mm ；

4) 原子化器温度：200℃ ；

5) 载气流量：400 mL/min；

6) 屏蔽气流量：800 mL/min；

7) 读数延迟时间：1.5 s； 

8) 读数时间: 7 s；

9) 读数方式: 峰面积；

10) 测量方式: 标准曲线法；

11)样品进样体积: 1.0 mL。

三、线性关系和测定低限

   本方法的测定低限见表1：

表1   方法的测定低限

元素铅镉砷锑测定低限（mg/ L）0.00100.00100.00100.0010

取不同浓度的待测元素混合标准溶液（见表2），按本方法所确定的仪器条件分别进样，

以各元素的荧光强度对浓度作线性回归，其浓度与荧光强度有良好的线性关系，相关系数γ均大于0.9990。结果见表3。

表 2   标准溶液系列浓度    单位：μg/mL

表3   各元素的校准曲线、相关系数

元素线性范围线性方程相关系数铅(0.0010—0.0200) mg/LI=3.07×10²C+>0.9997镉(0.0010—0.0200 mg/LI=4.06×10²C－42.10.9992砷(0.0010—0.0200) mg/LI=1.16×10²C－25.30.9998锑(0.0010—0.0200) mg/Ly=9.90×10C－35.30.9993

四、回收率及精密度试验

   空白样品中分别添加三个不同浓度水平的4个元素标准溶液，铅、镉、砷和锑的添加浓度分别为0.0010,0.010,0.020 mg/L。回收率范围及精密度数据见表5。

表5  铅、镉、砷和锑的添加浓度、回收率范围及其RSD的实验数据