快速测定螺旋藻类保健食品中汞含量方法的建立

饶琛，张维波，姜川，陈卫平，陈梦，卢光英

1.丽水市质量协会（丽水 323000）；2.丽水市质量检验检测研究院（丽水 323000）

随着人民的生活水平显著提高，人们的健康意识在不断提升，保健食品的使用也越来越普及。螺旋藻作为保健食品，是一种具有很高营养保健及医药价值的优质菌体蛋白，具有提高机体免疫力、抗衰老、降血脂、降血压、促进蛋白质合成、抗癌等生理功效，被联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）等国际机构认可[1]。但在螺旋藻的养殖和螺旋藻制品的加工和运输过程中可能会受到不同程度的污染，其中就包含对人体有害的汞元素[2]。汞元素会对人体的消化系统、神经系统以及心脏等器官产生不可逆转的损害，对人类的身体健康和儿童的生长发育都存在严重威胁[3]。

目前，我国对于食品安全问题十分重视，全自动直接测汞仪在食品检测领域受到广泛的关注与应用。当前国际上比较常规的汞元素检测方法有氢化物原子荧光光谱法[4]、电感耦合等离子体质谱法[5]、电感耦合等离子体原子发射光谱法[6]、原子吸收光谱法[7]、紫外-可见分光光度法[8]等。这些方法普遍都需要进行步骤繁琐且费时、耗酸的样品前处理过程，这不仅会因为汞的挥发造成结果不够准确，还会对环境造成污染[9]。此次试验采用的DMA-80型直接测汞仪，集热分解、催化、汞齐化及原子吸收于一体，以3种螺旋藻类保健食品样品为样品，建立快速测定方法，通过与传统的原子荧光光谱法比较，该方法的检测结果令人满意，可用于保健食品汞含量的快速测定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

全自动直接测汞仪（DMA-80，意大利Milestone（迈尔斯通）公司）；氢化物原子荧光光谱仪（AFS-933，北京吉天仪器有限公司）；Multiwave PRO微波消解仪（奥地利Anton Paar（安东帕）公司）。

汞元素单标准溶液（GSB 04-1729-2004，1 000 μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；大米标准物质（GBW（E）100348，钢铁研究总院）；婴儿奶粉标准物质（COAA-QC1-CFAPA390，上海安谱实验科技股份有限公司）；硝酸（优级纯，德国Merck（默克）公司）；试验用水（Milli-Q纯水器制备的超纯水）。

1.2 试验方法

1.2.1 直接测汞仪法

1) 测汞仪条件。干燥温度350 ℃，干燥时间45 s；分解温度650 ℃，分解时间90 s，等待时间90 s，齐化管加热时间12 s，记录时间30 s，氧气压力0.4 MPa。

2) 标准曲线的绘制。汞单元素标准溶液用5%硝酸稀释，使汞含量为0，1.00，2.00，5.00，10.00，20.00，50.00，100.00，200.00和400.00 ng，制作标准曲线。

3) 样品测试。测试前，用空白样品舟进行测试，直至仪器吸光度低于0.003。称取约0.1 g样品于样品舟中，样品进入仪器内部，经过干燥、热分解、催化、汞齐化等过程，测定汞含量。

1.2.2 原子荧光光谱法

1) 样品前处理。称取约0.3 g固体样品于微波消解管中，加入5.00 mL硝酸，加盖放置过夜后，旋紧置于微波消解仪，设置消解程序：80 ℃保持5 min，120 ℃保持7 min，160 ℃保持5 min，升温时间均为30 min。消解结束，待冷却后将消解液转入50 mL容量瓶中，定容至刻度线，混匀备用。

2) 标准曲线的绘制。汞单元素标准溶液用5%硝酸稀释，得到0，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00和2.50 μg/L汞系列标准溶液，绘制标准曲线。

3) 样品测试。将定容后的消解液用原子荧光光谱仪平行测定3次，记录数据并取平均值。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

为了增加仪器的检测范围，全自动直接测汞仪同时配有2个吸收池，以应对不同浓度的样品。测试时，高温解吸的汞蒸气会先进入长吸收池，然后再进入短的吸收池。测汞仪依据不同的吸光度，自动选择2个吸收池对应的标准曲线进行拟合，低浓度范围在0～10 ng之间，相关系数R=0.999 6；高浓度范围在10～400 ng之间，相关系数R=0.999 8。图1和图2说明该方法对高、低浓度的汞溶液均可以进行良好的拟合，而且线性范围宽广。

图1 标准曲线-1

图2 标准曲线-2

在色谱法中，由于同一检测器对不同物质的响应值不同，为使峰面积能够准确地反映待测组分的含量，需引入校正因子概念。而在光谱法中，校正因子用来描述一条标准曲线的稳定性，通常情况下只要测汞仪各个配件正常，其现有曲线可以维持较长的一段时间的稳定[10]。此次试验的标准曲线稳定性良好，经过一段时间的测试，校正因子始终维持在0.96～1.08之间。

2.2 检出限和精密度

以5%硝酸作为空白样品，取0.1 mL测定11次，吸光度分别为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，对应汞质量分别为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次空白的标准偏差S=0.009 ng，检出限3S则为0.03 ng。以0.1 g样品计，方法最低检出浓度为0.000 3 mg/kg，远远低于GB 5009.17—2014要求（原子荧光法的最低检测浓度为0.003 mg/kg）[11]。

选择一个样品进行重复性试验（n=6），其相对标准偏差（σRSD）为3.14%，说明测汞仪具有良好的稳定性，方法精密度良好。

2.3 回收率

为了验证该方法在实际测定时的可行性，对3种螺旋藻类保健食品样品进行0.01，0.05和0.10 mg/kg 3种浓度的加标回收试验，加标平行操作3次。由表1可知，3种水平的加标回收率在94.80%～105.20%范围内，结果满足试验要求。

表1 测汞仪法加标回收结果

2.4 实际样品和质控样品测试

在国家推荐标准中，原子荧光光谱法是食品中汞含量测定的首选方法。为研究不同螺旋藻类保健食品中汞含量测定结果的准确性，试验对2种方法的实际样品检测结果进行了比较，结果如表2所示。直接测汞仪法的测定结果相对误差绝对值均较小，与原子荧光光谱法相比没有较大差异。

表2 2种方法实际样品中汞含量的测定结果

为了研究两种方法在标定范围之内，检测结果的准确性，试验选取婴儿奶粉标准物质（COAA-QC1-CFAPA390）和大米标准物质（GBW（E）100348）进行比对试验。由表3可知，结果符合试验要求。

表3 2种标准物质比对试验对比 单位：mg/kg

3 结论

试验利用直接测汞仪对螺旋藻类保健食品中的汞含量进行了方法学研究，建立了一种快速测定螺旋藻类保健食品中汞含量的方法。该方法具有检出范围宽、检出限低、结果准确、稳定性好的优势。

保健食品的原材料丰富多样，对于汞元素的检测来说容易造成基质干扰影响，与国家标准推荐方法（原子荧光光谱法）相比，直接测汞仪具有对样品需求量少、无需前处理的特点，可以消除前处理时汞的挥发，也可以有效地减少基质干扰影响。但是不同种类的保健食品，其基质干扰影响也不尽相同，此次试验为其他各种保健食品中汞元素快速检测方法的建立提供了研究基础和思路，便于直接测汞仪更广泛地应用于保健食品安全检测。