快速測定螺旋藻類保健食品中汞含量方法的建立

饒琛，張維波，姜川，陳衛平，陳夢，盧光英

1.麗水市質量協會（麗水 323000）；2.麗水市質量檢驗檢測研究院（麗水 323000）

隨著人民的生活水平顯著提高，人們的健康意識在不斷提升，保健食品的使用也越來越普及。螺旋藻作為保健食品，是一種具有很高營養保健及醫藥價值的優質菌體蛋白，具有提高機體免疫力、抗衰老、降血脂、降血壓、促進蛋白質合成、抗癌等生理功效，被聯合國糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）等國際機構認可[1]。但在螺旋藻的養殖和螺旋藻制品的加工和運輸過程中可能會受到不同程度的污染，其中就包含對人體有害的汞元素[2]。汞元素會對人體的消化系統、神經系統以及心臟等器官產生不可逆轉的損害，對人類的身體健康和兒童的生長發育都存在嚴重威脅[3]。

目前，我國對于食品安全問題十分重視，全自動直接測汞儀在食品檢測領域受到廣泛的關注與應用。當前國際上比較常規的汞元素檢測方法有氫化物原子熒光光譜法[4]、電感耦合等離子體質譜法[5]、電感耦合等離子體原子發射光譜法[6]、原子吸收光譜法[7]、紫外-可見分光光度法[8]等。這些方法普遍都需要進行步驟繁瑣且費時、耗酸的樣品前處理過程，這不僅會因為汞的揮發造成結果不夠準確，還會對環境造成污染[9]。此次試驗采用的DMA-80型直接測汞儀，集熱分解、催化、汞齊化及原子吸收于一體，以3種螺旋藻類保健食品樣品為樣品，建立快速測定方法，通過與傳統的原子熒光光譜法比較，該方法的檢測結果令人滿意，可用于保健食品汞含量的快速測定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

全自動直接測汞儀（DMA-80，意大利Milestone（邁爾斯通）公司）；氫化物原子熒光光譜儀（AFS-933，北京吉天儀器有限公司）；Multiwave PRO微波消解儀（奧地利Anton Paar（安東帕）公司）。

汞元素單標準溶液（GSB 04-1729-2004，1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；大米標準物質（GBW（E）100348，鋼鐵研究總院）；嬰兒奶粉標準物質（COAA-QC1-CFAPA390，上海安譜實驗科技股份有限公司）；硝酸（優級純，德國Merck（默克）公司）；試驗用水（Milli-Q純水器制備的超純水）。

1.2 試驗方法

1.2.1 直接測汞儀法

1) 測汞儀條件。干燥溫度350 ℃，干燥時間45 s；分解溫度650 ℃，分解時間90 s，等待時間90 s，齊化管加熱時間12 s，記錄時間30 s，氧氣壓力0.4 MPa。

2) 標準曲線的繪制。汞單元素標準溶液用5%硝酸稀釋，使汞含量為0，1.00，2.00，5.00，10.00，20.00，50.00，100.00，200.00和400.00 ng，制作標準曲線。

3) 樣品測試。測試前，用空白樣品舟進行測試，直至儀器吸光度低于0.003。稱取約0.1 g樣品于樣品舟中，樣品進入儀器內部，經過干燥、熱分解、催化、汞齊化等過程，測定汞含量。

1.2.2 原子熒光光譜法

1) 樣品前處理。稱取約0.3 g固體樣品于微波消解管中，加入5.00 mL硝酸，加蓋放置過夜后，旋緊置于微波消解儀，設置消解程序：80 ℃保持5 min，120 ℃保持7 min，160 ℃保持5 min，升溫時間均為30 min。消解結束，待冷卻后將消解液轉入50 mL容量瓶中，定容至刻度線，混勻備用。

2) 標準曲線的繪制。汞單元素標準溶液用5%硝酸稀釋，得到0，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00和2.50 μg/L汞系列標準溶液，繪制標準曲線。

3) 樣品測試。將定容后的消解液用原子熒光光譜儀平行測定3次，記錄數據并取平均值。

2 結果與討論

2.1 標準曲線

為了增加儀器的檢測范圍，全自動直接測汞儀同時配有2個吸收池，以應對不同濃度的樣品。測試時，高溫解吸的汞蒸氣會先進入長吸收池，然后再進入短的吸收池。測汞儀依據不同的吸光度，自動選擇2個吸收池對應的標準曲線進行擬合，低濃度范圍在0～10 ng之間，相關系數R=0.999 6；高濃度范圍在10～400 ng之間，相關系數R=0.999 8。圖1和圖2說明該方法對高、低濃度的汞溶液均可以進行良好的擬合，而且線性范圍寬廣。

圖1 標準曲線-1

圖2 標準曲線-2

在色譜法中，由于同一檢測器對不同物質的響應值不同，為使峰面積能夠準確地反映待測組分的含量，需引入校正因子概念。而在光譜法中，校正因子用來描述一條標準曲線的穩定性，通常情況下只要測汞儀各個配件正常，其現有曲線可以維持較長的一段時間的穩定[10]。此次試驗的標準曲線穩定性良好，經過一段時間的測試，校正因子始終維持在0.96～1.08之間。

2.2 檢出限和精密度

以5%硝酸作為空白樣品，取0.1 mL測定11次，吸光度分別為0.003 2，0.002 3，0.001 7，0.001 7，0.001 6，0.002 1，0.002 2，0.002 3，0.002 4，0.002 3和0.002 4，對應汞質量分別為0.067 5，0.049 2，0.037 4，0.036 9，0.034 3，0.045 9，0.048 7，0.048 8，0.050 1，0.048 0和0.050 9 ng，11次空白的標準偏差S=0.009 ng，檢出限3S則為0.03 ng。以0.1 g樣品計，方法最低檢出濃度為0.000 3 mg/kg，遠遠低于GB 5009.17—2014要求（原子熒光法的最低檢測濃度為0.003 mg/kg）[11]。

選擇一個樣品進行重復性試驗（n=6），其相對標準偏差（σRSD）為3.14%，說明測汞儀具有良好的穩定性，方法精密度良好。

2.3 回收率

為了驗證該方法在實際測定時的可行性，對3種螺旋藻類保健食品樣品進行0.01，0.05和0.10 mg/kg 3種濃度的加標回收試驗，加標平行操作3次。由表1可知，3種水平的加標回收率在94.80%～105.20%范圍內，結果滿足試驗要求。

表1 測汞儀法加標回收結果

2.4 實際樣品和質控樣品測試

在國家推薦標準中，原子熒光光譜法是食品中汞含量測定的首選方法。為研究不同螺旋藻類保健食品中汞含量測定結果的準確性，試驗對2種方法的實際樣品檢測結果進行了比較，結果如表2所示。直接測汞儀法的測定結果相對誤差絕對值均較小，與原子熒光光譜法相比沒有較大差異。

表2 2種方法實際樣品中汞含量的測定結果

為了研究兩種方法在標定范圍之內，檢測結果的準確性，試驗選取嬰兒奶粉標準物質（COAA-QC1-CFAPA390）和大米標準物質（GBW（E）100348）進行比對試驗。由表3可知，結果符合試驗要求。

表3 2種標準物質比對試驗對比 單位：mg/kg

3 結論

試驗利用直接測汞儀對螺旋藻類保健食品中的汞含量進行了方法學研究，建立了一種快速測定螺旋藻類保健食品中汞含量的方法。該方法具有檢出范圍寬、檢出限低、結果準確、穩定性好的優勢。

保健食品的原材料豐富多樣，對于汞元素的檢測來說容易造成基質干擾影響，與國家標準推薦方法（原子熒光光譜法）相比，直接測汞儀具有對樣品需求量少、無需前處理的特點，可以消除前處理時汞的揮發，也可以有效地減少基質干擾影響。但是不同種類的保健食品，其基質干擾影響也不盡相同，此次試驗為其他各種保健食品中汞元素快速檢測方法的建立提供了研究基礎和思路，便于直接測汞儀更廣泛地應用于保健食品安全檢測。