原子熒光法測(cè)定食品總砷的前處理方法探討

◎張 薇

（天津北辰疾病預(yù)防控制中心，天津 300400）

對(duì)食品中總砷的測(cè)定方法有砷斑法、銀鹽法、氫化物原子吸收光譜法以及氫化物原子熒光光譜法等測(cè)定方法，氫化物原子熒光光譜法由于其具有敏感度高、干擾因素少和快捷方便等特征，在食品測(cè)定中的應(yīng)用范圍較廣。但是，在食品檢測(cè)中原子熒光光譜測(cè)定法的樣本前處理比較繁瑣，其檢測(cè)結(jié)果的質(zhì)量與樣本中的砷經(jīng)過(guò)消解以及還原完成轉(zhuǎn)化為三價(jià)無(wú)機(jī)砷有直接的關(guān)系，并且需要盡量減少在消化以及還原中的砷損耗。

1 原子熒光法測(cè)定食品總砷的前處理

在原子熒光法測(cè)定食品總砷的前處理方式有許多，且常用的前處理方法有濕法消解、干法消解、微波消解以及綜合方法處理等方式。其中濕法消解具有較強(qiáng)的靈活性，在元素分析中的應(yīng)用比較常見(jiàn)，但是，濕法消解-原子熒光測(cè)定總砷中的檢測(cè)結(jié)果容易受到操作者的因素影響，并且其具有試劑消耗量大的問(wèn)題。干法消解具有能夠破壞有機(jī)物的優(yōu)勢(shì)，但干法消解-原子熒光法測(cè)定總砷的結(jié)果需要選擇最佳的消解溫度以及持續(xù)時(shí)間，并且在中途需要添加硝酸鎂加速溶解，不然可能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)構(gòu)受到影響。微博消解具有簡(jiǎn)單快捷、易操作的優(yōu)勢(shì)，但是由于受到酸種類、劑量以及溫度的限制，使其在含有砷的甜菜堿以及砷樣本消解比較困難。

2 改進(jìn)的方法以及措施

研究主要針對(duì)國(guó)際衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)的《GB 5009.11-2003食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》中的濕法消解-原子熒光測(cè)定總砷方法進(jìn)行改進(jìn)，并對(duì)菠菜粉、海帶粉以及蝦粉中的總砷含量進(jìn)行測(cè)定。測(cè)試儀器為AF-625原子熒光光度計(jì)，砷標(biāo)液、菠菜粉、海帶粉和蝦粉均為研究所提供。所選酸類均為優(yōu)質(zhì)酸，且研究所用水為純凈水。

取一定量的菠菜粉、海帶粉和蝦粉至梨形消煮瓶中，并將原方法中加入硫酸1.25 mL的步驟消除，按照原方法將樣本處理直至硫酸冒白煙為止，然后進(jìn)行冷卻處理，再置入硫酸10 mL，并采取低溫加熱的方式，在此過(guò)程中可反復(fù)加入硫酸，直至溶液清澈透明，將其蒸發(fā)直到接近干燥，冷卻過(guò)后再補(bǔ)加1.25 mL穩(wěn)定溶液，其余步驟與原方法相同。

按照原方法取0.5 g樣本后，置于50 mL錐形瓶中，同時(shí)制作兩份樣本，每份采取相同步驟和操作，加入硫酸5 mL，然后置入小漏斗，放置80℃電熱板進(jìn)行預(yù)消解30 min，上述步驟是取代原方法中加入20 mL硝酸和1.25 mL硫酸浸泡過(guò)夜的操作步驟。預(yù)消解后將樣本取下后稍冷過(guò)后加入硫酸2mL，并再放置到130℃電熱板上加熱15～20 min進(jìn)行低溫消解，這是本研究中增加的步驟。再將電熱板溫度調(diào)升至340℃，可觀察到小姐過(guò)程中樣本有棕色煙霧冒出，溶液減少，為了防止出現(xiàn)碳化反應(yīng)，需要提升硫酸的濃度以及溫度，并對(duì)樣本進(jìn)行脫水碳化，破壞樣本中的有機(jī)物，使得溶液的顏色逐漸變?yōu)楹谏湍軐㈦姛岚宓碾娫搓P(guān)閉，再使用余溫加熱1～2 min，使樣品充分碳化。將錐形瓶放置與室溫相同后，加入2 mL硝酸和1 mL高氯酸，攪拌均勻后再將電熱板開(kāi)啟進(jìn)行加熱處理，此時(shí)氧化生成碳與高氯酸進(jìn)行反應(yīng)，可觀察到白煙冒出，并觀察溶液是否轉(zhuǎn)為清澈透明，在此過(guò)程中可重復(fù)加入2 mL硝酸和1 mL高氯酸，直至溶液轉(zhuǎn)為清澈透明。將錐形瓶取下后稍微冷卻5 min，即可將小漏斗中殘存的液體回流至錐形瓶中，再將樣本放置電熱板進(jìn)行加熱消解，直至觀察到有白煙冒出，重復(fù)上述步驟直至白煙消失。將樣本取下后放置室溫，加入5 mL純水并將其轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中，然后加入50 g/L硫脲+50 g/L L－抗壞血酸2.5 mL，并補(bǔ)水至刻度并攪拌均勻。

原方法雖然能適用于測(cè)定菠菜粉與海帶粉的總砷含量，但是對(duì)于蝦粉的總砷含量檢測(cè)不能起到較高的檢測(cè)效果。海帶與蝦雖然同為海產(chǎn)品，但是其砷存在的形態(tài)不相同。相關(guān)文獻(xiàn)指出，海帶中的有機(jī)砷主要以砷糖的形式存在，而蝦中的砷主要以砷甜菜堿的形式存在。這兩種砷形態(tài)具有比較高的穩(wěn)定性，需要較高的溫差才能將其進(jìn)行小結(jié)。本研究針對(duì)濕法消解-原子熒光法測(cè)定中的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，并且取得了一定的進(jìn)步，能有效提高檢測(cè)結(jié)果的敏感度，減少試劑的消耗，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 結(jié)語(yǔ)

文章針對(duì)濕法消解-原子熒光測(cè)定食品總砷的方法提出了改進(jìn)，對(duì)消解樣品控制困難問(wèn)題，采用高溫濃縮硫酸對(duì)樣本進(jìn)行脫水碳化消解，其利用濃硫酸沸點(diǎn)高，且具有脫水碳化的特點(diǎn)，對(duì)有機(jī)物的特性進(jìn)行破壞，能促使樣本的消解更加充分。對(duì)于測(cè)定結(jié)果浮動(dòng)大的問(wèn)題，通過(guò)加強(qiáng)溫度控制，實(shí)現(xiàn)在低溫消解中降低砷化合物的損失，且高溫加速樣本消解，縮短消解時(shí)間。對(duì)試劑消耗大的問(wèn)題，通過(guò)加蓋小漏斗形成回流，能有效減少砷化合物的損失。

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