第六屆北京國際食品安全高峰論壇之光譜分析與重金屬分析

　　2013年4月2日，由北京食品學會、北京食品協會主辦，太平洋國際展覽(北京)有限公司承辦的第六屆中國北京國際食品安全高峰論壇——光譜分析與重金屬分析分會在北京國家會議中心召開。來自高等院校、科研機構、企事業單位的國內外專家、知名學者近百人參加了此次會議。分析測試百科網對“光譜分析與重金屬分析”分會進行了跟蹤報道。會議由國家質檢總局《檢驗檢疫科學》創刊人，責任副主編，周錦帆教授主持。

國家質檢總局《檢驗檢疫科學》創刊人、責任副主編 周錦帆教授

會議現場

國家食品質量安全監督檢驗中心的高級工程師 林立女士

　　來自國家食品質量安全監督檢驗中心的高級工程師林立女士為大家介紹了“無機檢測技術在食品領域的應用”的相關內容。

　　林女士介紹：樣品前處理原則：樣品前處理需要根據分析對象的特點和分析手段的特點來制訂前處理的方案。樣品前處理基本要求可歸納為以下幾點：

　　1.前處理引入雜質少，自身損失小，最大限度去除干擾物；

　　2.處理方法安全、快速、簡便；

　　3.符合處理后分析檢測要求；

　　4.對人體和環境污染小，成本低；

　　5.回收率高。

　　樣品前處理的目的：

　　1.去除有機物，把被測組分從樣品基體中分離出來；

　　2.將各種價態的待測元素氧化成單一高價態或轉化為易于分離的無機物；

　　3.消除基體干擾，提高方法的精確度、精密度、選擇性和靈敏度；

　　稀釋和富集，使待測元素的含量能適應后期儀器檢測的要求。

　　標準曲線常用的兩種配制方法比較

　　1.重量法：PET塑料瓶、萬分之一天平、一次性滴管。

　　2.傳統法：容量瓶、移液管。

　　標準曲線常用的兩種配制方法比較

　　1.傳統方法操作繁瑣，耗時;重量法簡單，省時。

　　2.傳統法需洗滌多種玻璃器皿，占用實驗室有限資源，重量法無需洗滌，一步到位。

　　3.傳統法對容量瓶和吸量管的精度和質量提出準確要求并計量，而重量法只要天平計量即可。

　　4.傳統法配制的是理論濃度，重量法配制的是精確濃度(0.1002mg/L)PET小瓶密封性好，無溶劑保存損失，可長期保存。

　　無機元素分析領域常用技術

　　一、ICP原子發射光譜(ICP-AES或ICP-OES)

　　二、石墨爐原子吸收(GFAAS)，測定可形成氫化物或揮發性物種的元素

　　三、火焰原子吸收(FAAS)

　　四、冷原子吸收(CVAAS)，測定Hg

　　重金屬的定量檢測技術

　　元素檢測方案分析：生鮮乳中鉛的測定-石墨爐AAS直接進樣分析方法

　　膠囊中鉻的形態分析(CE-ICP-MS)

天美(中國)科學儀器有限公司原子吸收技術的資深專家 李梅女士

　　天美(中國)科學儀器有限公司原子吸收技術的資深專家李梅女士介紹了“日立原子吸收分光光度計在分析食品中重金屬元素的應用”。李梅女士首先簡單的介紹了天美公司、日立公司的基本情況，隨后李梅女士著重介紹了日立公司的最新產品——ZA3000原子吸收分光光度計在食品安全中檢測重金屬的應用。

　　偏振直流塞曼原子吸收法

　　選擇性好、簡單、省時、節省耗材、結果可靠

　　天美公司在食品安全重金屬檢測當中發現存在的問題：

      不同的稀釋倍數、不同的樣品濃度應該使用不同的分析時間，樣品的多元素檢測要求，樣品溶液長時間的穩定性，儀器長時間的穩定性，高酸溶液的腐蝕等等問題。針對這些問題，我們對于分析的要求希望快速，如使用自動進樣器，使用大的樣品進樣量，長期的重現穩定性，不同元素的濃度差要有不同的稀釋倍數、稀釋方法，連續測定的時候應該是自動的、有序的，相對于樣品處理也簡單越好，對于儀器的要求，需要儀器具有長時間的機械穩定性，全程的自動的監控，全信息的實時反饋，安全不能產生二次污染。

　　ZA3000原子吸收分光光度計

　　高靈敏度分析——偏振塞曼法與雙檢測

　　偏振塞曼的雙光束光度法為火焰原子化法和石墨爐原子化提供一個穩定的基線，從而獲得高精度的分析，即使是有機溶劑也不影響。日立的原子吸收光譜儀產品中，火焰、石墨爐兩種原子化方式均采用直流偏振塞曼法進行背景校正，并能夠滿足在全波長(190-900nm)下進行72種元素 全分析。而ZA3000更進一步，可以在160~930nm波長范圍內進行背景校正。雙檢測器同時檢測樣品光束和參比光束，不需要用時間分割來讀取，因而有超過2倍的信號讀取時間，能獲得更多的測定信息。

　　數據的可靠性——暴沸自動檢測功能和石墨管殘留清除功能

　　石墨爐分析時樣品在干燥過程中如果發生暴沸現象會使測的準確性受到影響，嚴重的將導致實驗失敗，新的自動暴沸監測系統將監控樣品的干燥過程，有暴沸現象產生時將自動調整干燥的溫度和時間，同時在數據的結果后面打印出P標簽，這是有用的信息，有效檢查樣品分析的重現性。

　　石墨爐分析高溫元素或高粘度樣品時會在石墨管中留下記憶效應，該儀器有兩種自動除殘方式一是“加熱模式”指定溫度和最大加熱時間;另一個是溫度程序模式，所需的除殘溫度程序是儀器內設的，最高的除殘溫度是3000℃。

　　環保理念——對環境更親切，對地球更友好

　　ZA3000在待機時，內設的冷卻水和電能消耗的節水模式和省電模式將會自動啟動，需要操作時，鼠標一點就會進入原操作狀態。節水模式和省電模 式的持續時間由操作者確定。從而充分體現出ZA3000是一臺綠色環保與時俱進的分析儀器。

　　隨后李老師通過實例介紹了ZA3000系列的高靈敏度高精確度。總的來說ZA3000具有高靈敏性高準確度眾多優勢的經濟環保型儀器。

島津企業管理(中國)有限公司北京分析中心經理 楊桂香女士

　　島津企業管理(中國)有限公司北京分析中心經理楊桂香女士的報告題目為《Chelex-100螯合樹脂分離ICP-AES測定高鹽食品中微量鉛鎘》。楊女士詳細介紹了醬油中鉛和鎘的測定方法。

　　鉛和鎘是公認的致癌重金屬元素，國家食品衛生標準嚴格規定：醬油中鉛的含量≤1.0mg/Kg，鎘的含量≤?mg/Kg。目前普遍使用的檢測方法是石墨爐原子吸收測定法。通過加基體改進劑降低高鹽背景，但是方法穩定性差，數據不理想。ICP-AES在此領域的應用未見報道。

　　醬油經濕法消解或澄清溶液，通過Chelex-100螯合樹脂分離富集。對離子交換分離條件進行了研究，選擇了Pb²⁺和Cd²⁺與大量鈉的分離條件，即在pH值5-6.5時，Chelex-100選擇性地吸附Pb²⁺和Cd²⁺，而Na²⁺不被吸附。不用基體匹配，電感耦合等離子體發射光譜可(ICP-AES)直接測定。試驗使用小型分離柱進行分離。淋洗結果：0-10ml樣品流出液中沒有Pb²⁺和Cd²⁺，有大量氫化鈉存在。0-5ml純水淋洗流出液中未檢測到Pb²⁺和Cd²⁺，有小量氫化鈉存在。0-10ml硝酸淋洗流出液中Pb²⁺和Cd²⁺基本被洗脫出來，達到與機體氯化鈉分離的目的。分離后小柱可進行再生處理。分離出的離子經ICP-AES測定。試驗回收率為94%~106%范圍內。平行試驗值也很理想。

　　高鹽樣品經過小型Chelex-100螯合樹脂柱子可以使樣品中的Pb²⁺和Cd²⁺離子與氯化鈉選擇性的分離，簡化了分離方法，得到了比較低的檢出限，提高了方法的準確度，可以廣泛的應用在高鹽食品及環境領域中，在原子吸收上也同樣可以測定。

國家質檢總局《檢驗檢疫科學》創刊人、責任副主編 周錦帆教授

　　國家質檢總局《檢驗檢疫科學》創刊人，責任副主編，周錦帆教授的報告題目為《10g糧食中1微克鎘的快速小型離子交換分離——光譜測定設計》。根據近期新聞中鎘超標大米，周老師設計了此次試驗。

　　據報道：鎘為人體重要致癌重金屬，可能其致癌性超過鉛。所以鎘可能是最有害的重金屬。從分析化學來講，超微量的鎘的分析有重要的現實意義和學術價值，核心問題是提高微量鎘的分析的靈敏度和準確度。對于我們分析工作者來講，沒有能力改進商品化的光譜儀的靈敏度，只能是把研究重點集中在樣品前處理：其大量的樣品(例如，其樣10克)，簡便有效地將大量樣品中超微量的重金屬有效地分離出來，而這種分離方法是有效的且是可行的。周教授采用樹脂層體積僅為1.0mL的小型陰離子交換柱可快速地分離富集10克樣品中的微量鎘。

　　大米中的超微量鎘分析難題

　　1. 未被水、土壤和肥料污染的優質大米中鎘的含量必然低。

　　2. 如果取樣0.10克優質大米中很有可能測得鎘的分析結果低于無火焰AAS的檢測限，從而得不到鎘的具體分析結果。

　　3. 如果將取樣量從0.10克增加到10克，那么測定的檢測下限可以提高100倍，從而可以得到鎘的測定數據。

　　10克優質大米中超微量鎘的分離富集方法的比較

　　1. 離子交換分離是首選方法

　　2. 離子交換分離可選擇:

　　a. AG50W-X8陽離子交換分離

　　b. Chelex-100螯合樹脂分離

　　c. AG1-X8陰離子交換分離

　　鎘的分配系數

　　經我們精確測定，鎘(Cd2+)在1mol/L HCl介質于強堿性

　　陰離子交換樹脂上的分配系數Kd為2281。

　　研究方法與討論

　　1. 研究方法

　　a. 作整個離子交換柱分離的淋洗曲線，觀察分離的可靠性

　　b. 做加入回收實驗，證明方法的可靠性

　　c. 做標樣分析，證明方法的準確性

　　2. 討論

　　a.用小型離子交換柱分離/富集，可以解決疑難的分析化學問題，從而提高分析化學的學術水平。

　　b.由于采用樹脂體積僅為1.0mL的小型離子交換柱，整個方法溶液總體積為50mL，因此，方法是簡便、快速和適用的。

現場答疑