原子熒光法測定食品中砷含量前處理的研究進(jìn)展

李 航

（大邑縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)檢測站，四川成都 611330）

0 引言

砷（俗稱砒霜）是人體的非必需元素。由于該元素在體內(nèi)不斷蓄積難以排出體外，會(huì)對人體各個(gè)組織和器官逐漸產(chǎn)生毒性進(jìn)而引發(fā)一系列的疾病。因此，研究如何準(zhǔn)確檢測食品中的砷含量對于有效防控食品中的重金屬污染、維護(hù)國家食品安全具有十分重要的意義。當(dāng)前，對于食品中砷的測定，原子熒光法在該領(lǐng)域已經(jīng)有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用[1-5]。利用原子熒光法測定砷，對于檢測結(jié)果影響最大的是前處理方法。前處理的過程耗時(shí)長、操作環(huán)節(jié)較多，容易產(chǎn)生各種損失和污染。因此，對于原子熒光測砷含量前處理方法的選擇尤為重要。對于食品中砷含量的檢測，目前已知的前處理方法有濕法消解法、微波消解法、高壓罐消解法和懸浮液進(jìn)樣法。

1 濕法消解法

濕法消解的基本原理是一定溫度下，在強(qiáng)酸性的環(huán)境中，利用化學(xué)反應(yīng)使樣品分解，待測定組分以液態(tài)的形式存在于溶液中。該前處理方法在測定食品中砷含量使用較多。陳必琴[6]對濕法消解法酸的使用進(jìn)行了研究，通過采用不同的混合酸（硝酸+高氯酸法，硝酸+高氯酸+硫酸法）對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)大米粉、芹菜粉等樣品進(jìn)行前處理，用原子熒光法對總砷含量進(jìn)行測定。結(jié)果顯示，2種前處理方法測得的大米粉總砷含量分別為0.119 1，0.118 2 mg/kg，芹菜粉總砷含量分別為0.396 4，0.397 8 mg/kg。2種前處理方法得到的結(jié)果基本一致。2種樣品采用2種不同的前處理方法得到的回收率均在80%～90%。鐘一平[7]根據(jù)GB 5009.11—2014《食品中總砷及無機(jī)砷的測定》，采用電熱板濕法消解大米，在鹽酸介質(zhì)中，經(jīng)硫脲-抗壞血酸預(yù)還原，將大米當(dāng)中的五價(jià)砷轉(zhuǎn)化為三價(jià)砷，再利用原子熒光光度計(jì)對砷含量進(jìn)行測定分析，總結(jié)了測定大米中砷含量的方法中的一些注意事項(xiàng)。研究表明，電熱板的濕法消解能使常規(guī)方法中極易損失的砷元素被全部保留，檢測結(jié)果精密度高、回收率高，是大米中砷測定較為理想的方法。濕法消解在食品中測砷含量的應(yīng)用中，還有很多報(bào)道[8-15]。

2 微波消解法

微波消解法是利用微波通過試樣，加劇了分子之間的碰撞與摩擦，從而使試樣溫度急劇上升的一種快速消解方法。該方法能使試樣快速而均勻地受熱，消解時(shí)間大大縮短[16]。另外，該方法所用的試劑量大大減少，大大降低了待測元素的揮發(fā)損失及樣品受污染的可能[17]。劉金明[18]采用微波消解對大米前處理，用原子熒光光度計(jì)測定大米中的砷含量，研究了KBH4濃度、溶液酸度和共存離子等方面對大米中總砷測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明，在硝酸-過氧化氫體積比為5∶2的消解體系下，得到砷標(biāo)準(zhǔn)曲線（線性范圍為0～80 μg/L）的線性系數(shù)R2為0.999 2，該方法回收率在96.0%～106.0%，檢出限為0.3 μg/L。張蕾[19]利用微波消解法對面粉進(jìn)行前處理，建立了原子熒光光度法測定面粉中總砷的方法，并比較不同鹽酸及硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)對樣品測定的影響。結(jié)果顯示，鹽酸和硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5.0%，2.0%時(shí)，熒光信號(hào)最大、靈敏度最高。砷標(biāo)準(zhǔn)曲線質(zhì)量濃度為0～10 μg/L時(shí)，得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性系數(shù)為0.999 9，精密度為1.0%。當(dāng)前，微波消解法已成為食品中測定砷含量最理想的前處理方法之一。

3 高壓罐消解法

高壓罐消解法的原理是在常壓濕法消解法的基礎(chǔ)上密封加壓，達(dá)到快速消解的一種前處理方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)主要是升溫快、樣品分解能力強(qiáng)、避免易揮發(fā)元素氣化損失、容易控制樣品被污染，同時(shí)也降低了環(huán)境污染，酸等試劑的用量大大減少[20]。高壓罐消解法在原子熒光法測食品中砷的前處理方面有相關(guān)研究報(bào)道。孫中華等人[21]采用高壓消解法對玉米進(jìn)行了前處理，并用原子熒光法測定了玉米中的痕量砷。結(jié)果表明，砷標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度為0.002～0.100 μg/mL時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性系數(shù)為0.999 1，測得結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.05%，平均加標(biāo)回收率為98.6%，該方法的最低檢出限為0.01 μg/g。卞春等 人[22]采用高壓消解法對小麥粉進(jìn)行前處理，用原子熒光法對小麥粉中的總砷進(jìn)行了測定，研究了消解液、酸介質(zhì)及其質(zhì)量濃度、預(yù)還原掩蔽劑、預(yù)還原反應(yīng)時(shí)間和可能存在的金屬離子對檢測結(jié)果的影響。結(jié)果表明，砷標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為4～200 μg/L時(shí)，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性系數(shù)為0.999 7，測得加標(biāo)回收率為95.06%～99.57%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為≤3.64%。

4 懸浮液進(jìn)樣法

懸浮液進(jìn)樣法是通過給樣品加入一定量酸和預(yù)還原劑等，并且加入消泡劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑笾瞥蓱腋∫?，便可以上機(jī)檢測的快速前處理方法。該方法雖然操作簡單、快捷、試劑量少，但是懸浮液的穩(wěn)定性和均勻性是影響分析結(jié)果的關(guān)鍵。孫漢文等人[23]在利用原子熒光法測定面粉中砷含量進(jìn)行前處理時(shí)，采用了懸浮液進(jìn)樣法，考查了影響懸浮液穩(wěn)定性和均勻性的因素，優(yōu)選出在懸浮液中直接發(fā)生氫化物的最佳條件。在10%的鹽酸介質(zhì)中，在0～80 μg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，線性相關(guān)系數(shù)為0.999，三價(jià)砷和總無機(jī)砷的檢出限分別為0.08，0.20 μg/L，測得小麥粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)三價(jià)砷和總無機(jī)砷的加標(biāo)回收率分別在95%～105%，92%～106%。當(dāng)前，懸浮液進(jìn)樣法的前處理方法在原子熒光法測砷含量已有一些報(bào)道，但用于食品中測砷含量的研究較少。懸浮液進(jìn)樣法作為原子熒光法測食品中砷含量的前處理方法還處于探索階段，尚未形成成熟的方法，有待進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化。

5 結(jié)語

綜上所述，前處理方法種類較多，還有另外的一些方法。前處理方法的選擇對于測定食品中砷含量的檢測結(jié)果有較為明顯的影響。因此，如何保證前處理過程樣品充分消解完全并且不受污染是一個(gè)值得長期研究和探索的問題。隨著科技的不斷發(fā)展，儀器設(shè)備的自動(dòng)化程度會(huì)不斷提高，前處理方法將變得越來越簡單、方便易行，使原子熒光法在食品中重金屬檢測方面能夠有更加廣泛的應(yīng)用。