虾体中重金属元素的石墨消解方法

鱼、贝、虾肉类富含蛋白质与矿物质，是人类的优质营养食品。随着生活水平的提高，人们都青睐于绿色食品、无公害食品，广大消费者对鱼、贝、虾的消费量每年都在大幅度增长。但研究表明 鱼、贝、虾类对金属具有富集作用，尤其是某些重金属， 如铜、镉、铬、锌等可通过水、土壤环境污染被水生生物富集。因此，对于这些重金属必须有一个限量。因此，建立和发展简单、快速、经济、实用的鱼、贝、虾等食品中重金属元素的分析方法对于食品安全和维护及人体健康具有重要意义。

目前用于鱼肉等生物样品消解的方法主要有微波消解和电热板消解。微波消解技术是近年来应用很广泛的一项样品前处理技术。虽然其消解效率高，但赶酸时间长，酸蒸气对实验人员的身体会造成一定程度的危害。石墨消解法基于湿法消解的原理并采用石墨加热体加热、速度均一、重现性好，将复杂的实验步骤程序化，能够实现加酸、混匀、高低温消解、赶酸和定容等消解过程的全自动化。该方法简单、准确、快速。本次实验的目的是建立采用石墨消解仪作为消解手段分析鱼肉等生物样品中铜、锌、铬和镉的方法。

实验部分

仪器

石墨消解仪(CIF公司)，聚四氟乙烯消解管：50mL。

试剂及标准样品

浓硝酸（MERK优级纯）、双氧水(GR)和高氯酸(GR)购于国药集团化学试剂有限公司；铜、镉、铬、锌4 种重金属元素标准溶液 (100mg/L)，大虾生物成分分析标准物质：编号GBW10050(GSB-28)，标准物质购买于国家标准物质ZX。

实验步骤

称取0.5g湿样（标准物质0.2g，80℃烘4h）于干净透明的聚四氟乙烯消解管中，将消解管搁在消解架上，放置在石墨消解仪上。具体程序如下：

表1 消解实验步骤

结果与讨论

消解方法的选择

     当前，生物样品的前处理以微波消解居多。微波消解虽有一定的优势，但微波消解不能加高氯酸，鱼油没法去除，并且消解完后，赶酸时间较长（3-4h），且赶酸时需要人员监视，实验产生的酸性气体危害实验人员的健康。本次实验采用全自动石墨消解仪来处理鱼肉样品和大虾标准品，整个消解过程中的加酸、赶酸、加热、定容等均为自动化，将分析人员从复杂、重复、污染的工作环境中解放出来。

消解条件的选择

    消解条件选择主要从试剂种类、试剂用量和消解时间、温度考虑，均参考湿法消解条件 及步骤。本消解方法中所用硝酸总量低于7mL时， 极个别样品由于脂肪含量较高，消解不完全 ，消解液呈浑浊状，在150℃ 时再加入2mL硝酸所有样品的消解液变成淡黄或无色的溶液。加入高氯酸并且温度上升到180℃ 时，鱼肉中的脂肪才会碳化，没有鱼油测定结果更准确。

方法的精密度与准确性

      为了验证方法的可靠性，对大虾标准品（GSB-28） 进行分析（每个标准品称3份），并进行加标回收实验， 实验结果如表2和表3所示。实验结果表明，4 种目标元素的测定值与标准物推荐值吻合良好，RSD(relative standard deviation,相对标准偏差)<5%，加标回收率在91.4%~113.4%之间，说明本方法精密度和准确度较好，能够用于实际鱼肉等生物样品的分析。

表2 大虾标准品（GSB-28）的分析结果（mg/kg）

表3 大虾样品的加标回收实验（n=3）
 

结 论

    本次实验建立了石墨消解对生物样品进行前处理、ICP-MS 法测定鱼、虾肉中的铜、镉等痕量重金属元素的分析方法。结果表明，7mL HNO3+2mL H2O2+1 mL HCLO4的消解体系可以快速、有效地完成鱼、虾肉样品的消解；石墨消解突破了原有的无机消解理念，实现了消解、赶酸、定容在同一消解罐内完成，重现性好，维护了操作人员的健康。本方法简单、快速、灵敏度高、准确性好，为分析大批量生物样品中的重金属元素提供了一种快捷、实用、GX的方法。