石墨爐原子吸收光譜法快速測定白酒中的鉛前處理方法研究

向彩彬，許晶冰，敖菊梅，陳 洋

（重慶市食品藥品檢驗檢測研究院，重慶渝北 401121）

鉛是蓄積性毒物，痕量水平的鉛就可對人體產生毒害作用。鉛主要對人體的造血系統、神經系統和免疫系統等造成慢性損害，表現為貧血、神經衰弱、神經炎等癥狀，如頭痛、頭暈、乏力、面色蒼白、食欲不振、煩躁、失眠、口有金屬味、腹痛、腹瀉或便秘等，嚴重者可出現鉛中毒腦病。國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer,IARC）將鉛列為可能的人類致癌物，鉛可通過各種途徑侵入土壤、植物、空氣及動物體內，進而污染人們的食品，并沿食物鏈進入人體，且在人體內無法通過代謝排出。GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》中對各類食品中鉛的最高限量均作有要求。因此需要對食品中的鉛進行檢測，以保障人民的食品安全。

GB 5009.12—2017《食品安全國家標準食品中鉛的測定》中規定，鉛的測定方法有以下4 種：石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質譜法、火焰原子吸收光譜法、二硫腙比色法。前處理方法主要有濕法消解、微波消解、壓力罐消解。微波消解和壓力罐消解存在消解時間長（微波消解+趕酸需2.5 h 左右、壓力罐消解+趕酸需5～6 h）、消解管清洗麻煩以及清洗過程中可能帶入污染，同時清洗過程還會消耗大量硝酸，微波消解儀成本也較高等問題。標準方法中的濕法消解需加入10 mL 硝酸，0.5 mL 高氯酸，觀察消化液的顏色，根據顏色深淺判斷是否需要繼續補加硝酸，整個過程耗酸量較大，時間較長（約4 h），并且高氯酸在加熱以及與有機物接觸時有發生爆炸的危險。這3 種前處理方法耗用時間較長，過程比較繁瑣，且有一定的危險性，均不利于大批量樣品的快速測定。因此，本研究旨在建立一種安全快速的消解白酒中鉛的前處理方法，以提高白酒中鉛的檢測效率。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

酒樣：市售某品牌白酒樣品。

試劑：硝酸（優級純，川東化工）；鉛標準溶液（1000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；實驗用水（經MILLI_Q 凈化系統制備的去離子水）；白酒質控（貨號：QC-DL-708，含量：2.110(2.003～2.216)mg/L，廠家：中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心）。

儀器設備：原子吸收連續光譜儀（AAS ContrAA 800D），德國耶拿；精密天平(XPE205DR)，METLER-TOLEDO 公司（瑞士）；全自動石墨消解儀（DEENAII），THOMASCAIN；MILLI_Q 純水制備儀；涂層石墨管（407-A81.011），德國耶拿。

1.2 試驗方法

1.2.1 試劑配制

1%硝酸試劑：精密量取硝酸10 mL，用超純水定容至1000 mL。

標準溶液配制：將鉛標準溶液用1%硝酸逐級稀釋至25 ng/mL，再由儀器上機自動稀釋，得鉛標準系列濃度為0 ng/mL、5 ng/mL、10 ng/mL、15 ng/mL、20 ng/mL、25 ng/mL。

1.2.2 樣品前處理

準確稱取0.5 g（精確至0.0001 g）白酒樣品于50 mL 塑料離心管中，設置全自動石墨消解儀溫度為120 ℃，待溫度達到后，將離心管放入，蒸發至近干，取出，冷卻后用1 %硝酸定容至10 mL，混勻備用。同時做試劑空白。

1.2.3 儀器分析條件

波長283.3 nm，進樣量20 μL，石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序表

2 結果與分析

2.1 前處理方法的選擇

微波消解和壓力罐消解消解時間長，耗酸量大、同時白酒中乙醇含量較高，直接微波消解或壓力罐消解可能會因反應劇烈而爆罐造成消解失敗。按照國家標準方法中的濕法消解，需加入10 mL 硝酸，0.5 mL 高氯酸，然后視消解情況決定是否補加硝酸，整個過程耗酸量較大，處理時間較長。白酒中主要含乙醇等易揮發性有機物，直接稱取0.5 g樣品于50 mL 離心管中，在120 ℃下將白酒蒸發至近干，即可去除白酒中的乙醇，待冷卻后，用1%硝酸定容至10 mL，混勻備用。整個前處理過程大約耗時30 min，大大縮短了檢測時間，提高了檢測效率；減少了硝酸及高氯酸的使用量，節約了實驗成本；同時也減少了使用大量硝酸及高氯酸帶來的潛在危險。

2.2 石墨爐升溫程序的選擇

原子吸收峰形可以在一定程度上反應測量數據的準確性和可靠性，而石墨爐升溫程序直接影響著原子吸收峰形。理想的峰形應呈正態分布，在原子化后0.5～1.5 s 后出現，上升沿陡直，下降能迅速回到基線，原子吸收基線與背景吸收基線基本重合。經多次測試，表1 升溫條件下，原子吸收峰形較好，如圖1所示。

圖1 鉛原子吸收峰形圖

2.3 標準曲線

以鉛的上機濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，如圖2 所示。得到鉛的線性回歸方程y=0.0028958+0.0033763x，相關系數R為0.9996。由圖2 可知，鉛標準系列溶液在5～25 ng/mL 的質量濃度范圍內，濃度(X)與吸光度(Y)之間具有良好的線性關系。

圖2 鉛標準曲線圖

2.4 準確度與精密度

在樣品中添加鉛元素，添加水平為0.040 mg/kg、0.120 mg/kg、0.240 mg/kg；每個添加水平做6 個平行，經過1.2.2 節過程處理后上機測定；同時準確移取1.1 節中白酒質控3 份，每份體積為0.55 mL（約0.5 g），前處理過程同1.2.2 節。因白酒質控含量（2.003～2.216 mg/L）超過了線性范圍，為避免因所測濃度超過線性范圍造成結果不準確，最終確定白酒質控定容體積為25 mL，同時上機自動稀釋4 倍進行測定。平均加標回收率及變異系數結果見表2，白酒質控測定結果見表3。由表2、表3 可知，樣品的平均加標回收率在90.0%～94.2%，相對標準偏差＜6%，回收率及精密度均滿足GB/T 27404—2008《實驗室質量控制規范食品理化檢測》的技術要求,白酒質控測定結果均在規定范圍內,表明該方法的準確度及精密度均能滿足分析要求。

表2 平均加標回收率及變異系數結果表(mg/kg)

表3 白酒質控結果表

2.5 檢出限及定量限

GB/T 5009.1—2003《食品衛生檢驗方法理化部分總則》中規定，原子吸收光譜法的檢出限公式為L=k×S/b，其中S 為連續測定20 次試劑空白的標準偏差；b 為測定方法的靈敏度（即標準曲線的斜率）；k 為根據一定置信水平確定的系數，取值為3。連續測定20 次試劑空白，求出其標準偏差，代入公式得到方法檢出限為0.015 mg/kg。以10 倍標準偏差除以標準曲線斜率作為方法定量限，得到方法定量限為0.035 mg/kg。方法檢出限及定量限均低于國家標準方法，表明該方法能夠滿足定量分析要求。

2.6 樣品測定

采用上述建立的方法對50 批市售白酒樣品進行測定，其回收率、精密度及白酒質控結果均在標準規定范圍內，其中10 批次檢出，5 批次在定量限以上。同時采用GB 5009.12—2017《食品安全國家標準食品中鉛的測定》中的第一法——石墨爐原子吸收光譜法進行測定，兩種方法測定結果一致。表明該方法可以應用于實際白酒樣品中鉛的測定。

3 結論

本研究建立了一種快速測定白酒中鉛的檢測方法，該方法簡便快捷，且方法的線性范圍、檢出限及定量限、回收率和精密度均能滿足定量分析要求，利用該方法進行實際樣品分析，結果準確可靠，該方法可以用于白酒中鉛的快速、準確檢測。