金属食品接触材料中5种重金属元素的迁移量检测分析

◎ 魏 东，郭贺影

（北京市产品质量监督检验院，北京 101300）

食品用金属制品由于外观光亮夺目、坚固耐用被广泛用于人们日常生活中[1]。在人们日常使用过程中，其中的金属元素有可能迁移出来，有些元素如铅、镉、砷、镍、铬等在人体内积累到一定的量就可能对身体产生危害[2-3]。我国发布的食品接触材料及制品相关的食品安全系列国家标准对不锈钢和其他金属材质的有害物质限量做出了明确规定，为此有必要对金属食品接触材料中金属元素迁移量水平进行考察[4]。本实验结合国家标准以4%乙酸为食品模拟液，选定仪器条件后，通过电感耦合等离子体发射光谱法对60批次食品接触金属制品金属元素迁移量进行了检测，实验同时测定了砷、镉、铅、铬和镍5种金属元素的迁移量，本研究对市售食品用金属制品产品质量水平进行了评估，有利于开展该类制品的安全风险监测，为食品安全监控提供了依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

多元素标准溶液，国家有色金属及电子材料分析测试中心；硝酸HNO3（68%，痕量分析级），国药集团化学试剂有限公司；乙酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；实验用水为一级水。

1.2 仪器与设备

珀金埃尔默2000 DV电感耦合等离子体发射光谱仪（珀金埃尔默，美国）；移液枪，2-16PK 型，美国Sigma公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

用适量清洗剂清洗食品用金属制品后用自来水冲洗3次，再用一级水冲3次，自然晾干待测。按照《食品安全国家标准 食品接触用金属材料及制品》（GB 4806.9—2016）规定，以体积分数4%乙酸作为食品模拟物，并按照《食品安全国家标准 食品接触材料及制品迁移试验预处理方法通则》（GB 5009.156—2016）的要求进行迁移试验[5-6]。将模拟液（4%乙酸）提前预热至迁移实验温度，向样品中加入预热好的食品模拟物并密封，放入相应试验条件下并计时。浸泡完成后取混合均匀的样品溶液经滤膜过滤待测。所有食品接触用金属制品为实验室抽检样品。

1.3.2 溶液配制

（1）混合标准中间溶液。准确吸取金属混合标准溶液（100 mg·L-1）1 mL于100 mL棕色容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，标准中间溶液的浓度为1 mg·L-1，此中间溶液可在20～25 ℃下棕色容量瓶避光存放3个月。

（2）混合标准工作溶液。根据需要，使用前将上述混合标准中间溶液，用4%乙酸稀释配制成适当浓度的混合标准工作溶液，其浓度系列为0 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.50 mg·L-1和1.00 mg·L-1，该溶液在20～25 ℃下保存两个月。

（3）溶剂配制。①1% 硝酸溶液（V/V=10∶990）。用移液器取10 mL硝酸，缓慢加入一级水900 mL水中，再加去离子水定容1 000 mL。②4%乙酸溶液（V/V=40∶960）。用量筒量取40 mL乙酸，缓慢加入一级水900 mL水中，再加入一级水定容1 000 mL。如样品测试结果超过标准曲线范围，将样品溶液稀释后再上机检测。

1.3.3 仪器条件

建立ICP-OES系统的测试条件如表1。

表1 仪器测试条件表

2 结果与讨论

2.1 分析谱线的选择

遵循所选谱线灵敏度高，干扰少的原则，本文实验时，参照仪器软件中现有的谱线库和光谱干扰情况，通过在同一条件下，同时测定各谱线的强度及对待测谱线周围干扰谱线的观察分析，确定了各元素的分析谱线波长分别为As：193.696 nm，Pb：220.353 nm，Ni：231.604 nm，Cr：267.716 nm，Cd：228.802 nm。

2.2 标准曲线和检出限

在选定的分析条件下对混合标准溶液系列进行测定，以5种元素的质量浓度为横坐标，其对应的光谱强度为纵坐标绘制标准曲线，标准曲线见表2。按照仪器工作条件测定样品空白11次，以3倍标准偏差计算检出限，结果见表2。

表2 标准曲线和检出表

2.3 方法精密度试验

对样品迁移溶液中5种不同金属元素做了精密度实验。ICP-OES法测定迁移液中As、Pb、Ni、Cr和Cd含量的相对标准偏差分别为3.9%、5.6%、3.6%、2.1%和3.3%。

2.4 加标回收实验

对样品分别进行了3个梯度的两平行加标回收实验，电感耦合等离子体发射光谱法对于测定迁移液中的重金属含量有较好的回收率。

2.5 样品测定

本研究共对60组不同食品用金属制品中5种元素迁移量进行检测，对每次试验所得溶液进行2次测试取其平均值作为结果。结果表明，60组食品用金属制品中5种金属元素均被检测到，但金属元素迁移水平随样品不同而有所不同。实际样品中5种不同金属元素的迁移量范围与国标标准要求值对比如表3所示。

表3 食品用金属制品中金属元素迁移量水平表（单位：mg·kg-1）

所测样品5种金属元素的迁移量水平均不同，其中，铅、铬的迁移量水平较高，但其迁移量均符合食品安全国家标准的要求，表明目前市售金属餐具产品整体质量较好。但是检测数据也表明有一批次样品的砷含量超标，长期使用势必会危害人的身体健康，存在极高的安全风险，应该引起食品相关产品监督部门的高度重视。

3 结论

本文采用ICP-OES方法对市售60组金属食品接触材料中5种金属元素的迁移量水平进行评估研究，同时对比总结了国内外有关金属制品中重金属的迁移限量要求。在试验选定的条件下，所测样品中5种金属元素的迁移量水平均不同，其中，铅、铬的迁移量水平较高，但其迁移量均符合食品安全国家标准的要求，表明目前市售金属餐具产品整体质量较好。同时发现有一批次样品的砷含量超标，长期使用势必会危害人的身体健康，存在极高的安全风险，建议相关监管部门加强金属接触材料的金属元素迁移量日常监测。