石墨爐自動標(biāo)準(zhǔn)加入法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定牛肉醬中的鉛比較

吳云芳，張紅梅，王曉敏，高 娃，郭元晟*

（1.錫林郭勒職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古錫林浩特 026000；2.錫林郭勒食品檢驗(yàn)檢測和風(fēng)險評估中心，內(nèi)蒙古錫林浩特 026000；3.呼和浩特海關(guān)技術(shù)中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

鉛可能引起神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、免疫體統(tǒng)的病理改變導(dǎo)致腎臟功能紊亂；鉛中毒會導(dǎo)致智力下降，感覺功能障礙，降低運(yùn)動功能和神經(jīng)傳導(dǎo)速度，會引起貧血、高血壓等危害，是毒性最大的五種重金屬之一[1-3]。牛肉醬中的鉛主要由生產(chǎn)過程用到的器皿的鉛經(jīng)溶蝕而帶入，或使用調(diào)料中可能含有鉛。采用食品級不銹鋼材質(zhì)作為牛肉醬的加工設(shè)備，使用合格的調(diào)味料，能有效降低牛肉醬中鉛含量。食品中鉛的測定國家標(biāo)準(zhǔn)方法為《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測定》（GB 5009.12—2017）其中包括石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、火焰原子吸收光譜法和二硫腙比色法[4]。相比較而言，石墨爐原子吸收光譜法具有方便靈敏、經(jīng)濟(jì)簡便、準(zhǔn)確穩(wěn)定等特點(diǎn)。使用標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法時，最易出現(xiàn)的問題是來自基體的干擾，而對于基體效應(yīng)影響較大或無法確證時，可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，例如高鹽樣品的測定[5-7]。

標(biāo)準(zhǔn)加入法又名標(biāo)準(zhǔn)增量法或直線外推法，是一種被廣泛使用的檢驗(yàn)儀器準(zhǔn)確度的測試方法，適用于分析復(fù)雜基體樣品。將不同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液加入相同體積的樣品中一同注入石墨爐中，用硝酸鈀-磷酸二氫銨溶液作為基體改進(jìn)劑，測量系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)加入溶液吸光度，石墨爐自帶的軟件，計算吸光值為零時與濃度軸的交點(diǎn)，即曲線外推與橫坐標(biāo)相交得到的截距絕對值即待測樣品的濃度[8-9]。在實(shí)際化學(xué)分析工作中，標(biāo)準(zhǔn)曲線定量法更為便捷。采用石墨爐原子吸收光譜儀測定牛肉醬中的鉛采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法及標(biāo)準(zhǔn)加入法的數(shù)據(jù)差異性進(jìn)行比較的研究較少，本文對這兩種定量方法進(jìn)行比較，以期為相關(guān)檢測分析工作提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。牛肉醬中的鹽分較高，基體效應(yīng)影響明顯，被測元素鉛的譜線的背景強(qiáng)度會出現(xiàn)倍增，削弱待測元素信號，為了提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，測試分析時應(yīng)進(jìn)行基體匹配，即校正溶液中加入與試樣溶液相近濃度的鹽分基體，以消除基體效應(yīng)。本文前處理手段為微波消解法，微波消解法具有速度快、效率高、通量大、節(jié)約試劑、操作簡單、空白低和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛肉醬樣品：當(dāng)?shù)刈鞣唬?5%硝酸（優(yōu)級純）、過氧化氫（優(yōu)級純）：蘇州晶銳化學(xué)股份有限公司；磷酸二氫銨（優(yōu)級純）：阿拉??；鉛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GSB 04-1742-2004，1 000 μg/mL）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；硝酸鈀溶液（BO190635，10 000 mg/mL）：珀金埃爾默儀器有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

iCE 3500原子吸收光譜儀，塞曼扣背景：賽默飛世爾有限公司；鉛原子吸收空心陰極燈（Thermo Fisher，序列號：942339030821）；ETHOS UP微波消解儀、VB24Plus智能樣品處理器：美國萊伯泰科公司；UPTL-1-60超純水機(jī)：成都優(yōu)越科技有限公司；203E電子分析天平：瑞士梅特勒-托利多。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 牛肉醬試樣的制備

將牛肉醬樣品進(jìn)行粉碎后平行稱取約0.300 g樣品4份至微波消解管中，在其中兩份牛肉醬樣品中加入100 μg/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL，在所有樣品中加入5 mL 65%硝酸和2 mL 30%的過氧化氫，同時進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)。使加入的混合酸（硝酸、過氧化氫）與待測樣品混合，靜置1 h或過夜后，放入微波消解儀中進(jìn)行消解，消解程序見圖1。運(yùn)行結(jié)束后，消解罐的溫度降到室溫時，取出消解罐，關(guān)閉消解儀。在通風(fēng)廚內(nèi)進(jìn)行放氣后，洗滌內(nèi)蓋后放于已經(jīng)預(yù)熱好的150 ℃智能樣品處理器中加熱趕酸至溶液約綠豆粒大小，轉(zhuǎn)移至10.0 mL塑料定容管中，并用1%的硝酸少量多次洗滌消解管及內(nèi)蓋，定容至刻線，搖勻備用，同時做試劑空白試驗(yàn)。

圖1 微波消解儀程序設(shè)定

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法

采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，采用濕-濕混合模式加入2%的磷酸二氫銨+0.02%硝酸鈀5 μL；程序升溫程序見表1。根據(jù)已設(shè)好的石墨爐程序進(jìn)行測定測定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值計算回歸方程。

表1 石墨爐原子吸收法測鉛程序升溫條件

2.2 標(biāo)準(zhǔn)加入校正法

相同的條件（干燥、灰化、原子化、除殘）采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線校正模式進(jìn)行測定，根據(jù)設(shè)定好的方法，石墨爐自動吸取5 μL基體改進(jìn)劑+10 μL牛肉醬樣品溶液+2 μL、4 μL、6 μL、8 μL、10 μL（20 μg/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液）+8 μL、6 μL、4 μL、2 μL、0 μL（1%硝酸溶液）注入石墨爐中進(jìn)行測定，外推得到待測牛肉醬的濃度，將待測樣品進(jìn)行測定，得到待測牛肉醬樣品的濃度。標(biāo)準(zhǔn)加入法可以有效消除基體干擾，測定結(jié)果準(zhǔn)確，適合基體效應(yīng)對檢測結(jié)果影響大，特別適合校正溶液與樣品溶液間基體難以匹配時采用此方法。牛肉醬中鹽分高基體復(fù)雜，故采用此法進(jìn)行測定。但其也有局限性。①待測元素濃度從零至最大加入標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍，必須與吸收強(qiáng)度呈線性關(guān)系，否則超出線性范圍則影響測定結(jié)果。②適合同類型的樣品基質(zhì)測定，對不同類型的樣品基質(zhì)采用此法可能存在系統(tǒng)誤差。③適用范圍小。外標(biāo)法校正曲線分析速度快，適合大批量檢測，是儀器分析中最常用的分析方法，要求校正溶液和樣品基體大致相同。本文采用標(biāo)準(zhǔn)曲線校正模式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)加入法測定，可以對批量牛肉醬樣品中的鉛含量進(jìn)行測定。標(biāo)準(zhǔn)曲線法及標(biāo)準(zhǔn)加入法方程信息見表2。

表2 鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 牛肉醬樣品及加標(biāo)樣品的測定

分別用標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法對牛肉醬樣品及牛肉醬加標(biāo)樣品平行測定2次，結(jié)果如表3所示。由表3知，標(biāo)準(zhǔn)曲線法采用峰高定量線性相關(guān)性最好，采用峰面積定量次之，標(biāo)準(zhǔn)加入法線性最差。由樣品測定結(jié)果看，標(biāo)準(zhǔn)加入法結(jié)果大于標(biāo)準(zhǔn)曲線法。且回收率結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)加入法更加接近100%，滿足國標(biāo)《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）要求[10]。不管采用峰高定量還是峰面積定量標(biāo)準(zhǔn)曲線法結(jié)果都偏低。由加標(biāo)回收結(jié)果可知，牛肉醬中鉛的測定存在基體效應(yīng)，適宜采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行測定。

表3 牛肉醬樣品及加標(biāo)樣品鉛測定結(jié)果

3 結(jié)論

當(dāng)樣品基體效應(yīng)明顯時測定結(jié)果不準(zhǔn)確，外標(biāo)法檢測結(jié)果會存在較大偏差，宜采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。為了能得到牛肉醬中鉛含量準(zhǔn)確的結(jié)果，需要進(jìn)行基體匹配，消除基體效應(yīng)，建議采用標(biāo)準(zhǔn)加入法分析。石墨爐原子吸收光譜法測定牛肉醬中鉛含量，經(jīng)過微波消解處理后，分別采用標(biāo)準(zhǔn)加入法和標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法時，標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法所測得牛肉醬樣品中的鉛含量偏低，加標(biāo)回收結(jié)果偏低；采用標(biāo)準(zhǔn)加入校正法測定牛肉醬樣品中的鉛，加標(biāo)回收率接近100%。在實(shí)際檢測中使用標(biāo)準(zhǔn)加入校正法測得結(jié)果更準(zhǔn)確，能夠排除來自牛肉醬中的鹽分及未消解完全的油脂等基體干擾，測量值更加準(zhǔn)確可靠。