電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定煎炸油中總砷含量的方法研究

馮梓君 何敏立

摘 要：通過試驗研究改進(jìn)電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定煎炸油中總砷所產(chǎn)生的增敏效應(yīng)。在電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定煎炸油中總砷的過程中，可在內(nèi)標(biāo)中加入異丙醇做基體匹配，以解決樣品基質(zhì)產(chǎn)生的增敏效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀;增敏效應(yīng);總砷

煎炸是將食用油加熱到一定溫度，把準(zhǔn)備好的食材放入油中煎炸至熟后再食用的一種烹飪方式。經(jīng)過長時間的高溫反復(fù)煎炸，食用油的色澤加深、黏度增加，產(chǎn)生麻、澀、苦與酸等異味，通過一系列氧化、裂解、聚合等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量過氧化物以及脂質(zhì)氧化物，降低了食用油的營養(yǎng)價值，對人體健康產(chǎn)生了一定的危害[1-5]。本文通過試驗對電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定煎炸油中總砷的增敏效應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)，提高測定污染物總砷含量的準(zhǔn)確度。

1 電感耦合等離子體質(zhì)譜法的應(yīng)用分析

電感耦合等離子體質(zhì)譜法應(yīng)用廣泛，但是對于As、Se和Te等電離能較高（9～11eV）的元素，由于電離效率低（As<50%，Se<30%），且存在ArCl+、ArAr+等多原子離子的干擾，導(dǎo)致靈敏度較低，限制了ICP-MS對這類元素的測定，特別是超痕量元素的測定。分析時加入少量含碳有機(jī)試劑，能顯著提高難電離元素的電離效率。近年來，有許多關(guān)于以有機(jī)化合物作為基體改進(jìn)劑提高ICP-MS靈敏度的報道[6-12]。

2 實驗部分

2.1 儀器和工作條件

7800電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent Technologies）;超級微波消解平臺（萊伯泰科）;9130原子熒光光度計（吉天）。儀器主要工作參數(shù)見表1、表2、表3。

2.2 試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液

硝酸（蘇州晶銳，電子級）;砷標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計量科學(xué)研究院，1 000 μg/mL）;實驗室用水（符合GB/T 6682-2008規(guī)定，一級水）;大米粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW（E）100348）。

2.3 樣品處理

按GB 5009.11-2014第一篇方法處理，ICP-MS法使用微波消解處理樣品，原子熒光光度法使用濕法消解處理樣品;配制砷標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.10、0.50、1.00、5.00、10.00、30.00、50.00、100.0 μg/L），以及兩瓶內(nèi)標(biāo)液（Ge，0.5 mg/L），一瓶添加同等含量異丙醇，一瓶不添加。同時ICP-MS法與原子熒光光度計法比對，分析其中的異常和問題所在。

2.4 實驗結(jié)果與分析

2.4.1 常規(guī)實驗結(jié)果和分析

按照常規(guī)的檢測方法，使用超級微波消解平臺消解后用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定煎炸油中的總砷，對同一煎炸油中的總砷分別測定了4次，每次的質(zhì)控手段逐步加強(qiáng)。向加標(biāo)樣品中分別加入0.25 μg砷于兩份樣品和空白對照樣品中，并對其進(jìn)行消解、檢測，計算加標(biāo)回收率。并對質(zhì)控樣品進(jìn)行檢測，檢驗該技術(shù)的準(zhǔn)確性，具體結(jié)果如表4。

另外，鑒于煎炸油測定結(jié)果的異常，同時采用GB 5009.11-2014第一篇中的原子熒光光度計法對其中的砷含量進(jìn)行了測定，結(jié)果如表5。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法多次試驗質(zhì)控樣測定結(jié)果都在證書滿意范圍內(nèi)，而煎炸油加標(biāo)回收率均偏高為50%～90%，即使加標(biāo)樣采用梯度加標(biāo)且不同人加標(biāo)，回收率仍偏高，而空白加標(biāo)在正常范圍內(nèi)。由此排除由于人為操作錯誤導(dǎo)致的加標(biāo)回收率偏差，也排除儀器故障的原因。后來嘗試用濕法消解試樣，原子熒光光度計測定砷含量，結(jié)果與電感耦合等離子體質(zhì)譜法相差較大，煎炸油加標(biāo)回收率和大米粉質(zhì)控樣均在滿意值范圍內(nèi)。

2.4.2 改進(jìn)試驗結(jié)果和分析

油類的主要成分脂肪酸屬于有機(jī)物，由于消解時可能出現(xiàn)不完全的情況，樣品中有剩余有機(jī)物。而電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定As時對有機(jī)物特別敏感，存在的有機(jī)物對信號有增加靈敏度的作用，使測定值偏大。因為質(zhì)控樣是大米粉，比油類容易消解且有機(jī)物存在較少，所以數(shù)值正常。嘗試使用4%異丙醇的內(nèi)標(biāo)液校正，重新測定結(jié)果如表6。

異丙醇做基體匹配后煎炸油加標(biāo)回收率接近100%，對質(zhì)控樣沒有不良影響。樣品數(shù)據(jù)與不加異丙醇時根據(jù)加標(biāo)回收率相差不大。

3 結(jié)論

通過多次試驗，不同類型和基質(zhì)的樣品的消解難易程度不一樣，影響最后結(jié)果;應(yīng)該根據(jù)消解難易程度選擇消解方式。測定時注意基體匹配問題，防止由于樣品基體差異對待測元素存在抑制或增敏效應(yīng)。對于電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定電離效率低的元素以及基質(zhì)有機(jī)物含量較高的試樣，如煎炸油中的總砷，采用4%異丙醇做基體匹配，可以有效消除對應(yīng)儀器測定特定基體、元素帶來的增敏或抑制效應(yīng)，提高試驗的準(zhǔn)確度和數(shù)據(jù)的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙超敏.煎炸油使用極限的研究[D].成都：西華大學(xué)，2009.

[2]穆昭.煎炸油加熱過程品質(zhì)變化與評價[D].無錫：江南大學(xué)，2008.

[3]楊燕.濟(jì)南市食用油中苯并芘、酸價及過氧化值的調(diào)查分析[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

[4]蘇德森，陳涵貞，林虬.食用油加熱過程中反式脂肪酸的形成和變化[J].中國糧油學(xué)報，2011，26（1）：69-73.

[5]賈艷華，徐曉軒，楊仁杰，等.煎炸食用油質(zhì)量變化的同步熒光光譜研究[J].光子學(xué)報，2006，35（11）：1717-1720.

[6]Green field S，McGeachin H M，Smith PB[J].Anal Chem Acta，1976，84（1）：67.

[7]Allain P，Jaunault L，Mauras Y[J].Anal Chem，1991，63（14）：1497.

[8]李冰，尹明.乙醇在電感耦合等離子體質(zhì)譜中的增強(qiáng)效應(yīng)研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，1995，15（5）：35-40.

[9]李艷香，梁婷，湯行，等.乙醇基體改進(jìn)ICP-MS法直接測定植物中的痕量As，Se，Sb和Te[J].分析試驗室，2010，29（5）：35-38.

[10]沈鴻彬，姚林，孫立波.探討有機(jī)醇對電感耦合等離子體質(zhì)譜的增敏效應(yīng)[J].光譜實驗室，2012（1）：410-414.

[11]季海冰，潘荷芳.異丙醇增感電感耦合等離子體質(zhì)譜法直接測定土壤和沉積物中硒[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2010，26（6）：16-19.

[12]謝華林.基體分離ICP-AES法測定電解銅中雜質(zhì)元素[J].冶金分析，2003（1）：12-13.