微波消解-三重四极杆电感耦合等离子体质谱法测定巧克力中Cu、As、Cd、Hg、Pb等26种微量元素含量

      巧克力是以可可浆和可可脂为主要原料制成的一种甜食,含有丰富的碳水化合物、脂肪、蛋白质和各类矿物质,其中脂肪含量高达40%,能够较快补充人体所需能量,属于高热量食品。巧克力中微量元素含量高低直接关系到产品质量和销售,对食品安全有着重要的影响作用。

      目前,国内外学者针对巧克力中无机矿物的组成及作用研究较少,所采用的研究手段主要有原子吸收法(AAS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)。AAS法具有较高的灵敏度和较低的检出限,但受仪器本身特性的限制其分析速度较慢,不适合多种元素的快速分析;ICP-OES则具有灵敏度高、分析速度快等特点,但对于含量极低元素的分析,其检出限难以达到检测要求。三重四级杆电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS/MS)的高灵敏度特性可以更好的分析食品中重金属元素含量,具有比ICP-OES法更低的检出限和更高的灵敏度,能够成为检测巧克力中微量元素的有效手段。

       本文参照标准《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》(GB 5009.268-2016)应用超级微波消解ICP-MS/MS法测定了巧克力中的Na、Mg、K、Ca、B、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Hg、Tl、Pb等26种微量元素,测量结果具有较好的平行性和准确性,可以作为巧克力样品中多元素含量测定的方法。

关键词:ICP-MS/MS、食品、巧克力、GB 5009.268-2016

实验部分

仪器

表1 电感耦合等离子质谱仪及超级微波消解仪

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表2 电感耦合等离子质谱仪检测参数

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试剂及标准品

      试剂:优级纯硝酸(CNW); 

      纯水:18.2 MΩ·cm去离子水(25℃);

      标准溶液:Na、Mg、K、Ca、B、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Hg、Tl、Pb单元素标准溶液,1000 μg/mL,(国家有色金属研究院)。

样品前处理

      将巧克力样品粉碎成小颗粒状,称取颗粒状固体样品于微波消解内罐中,加入少量硝酸,加盖放置1h,按照微波消解仪标准操作步骤进行消解(消解参考条件见表3)。冷却后取出,缓慢打开罐盖排气,用少量水冲洗内盖,将消解罐放在超声水浴箱中,超声脱气2min,用水定容,混匀备用,同时做空白试验。

表3超级微波升温程序

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图1 超级微波升温曲线

表4 样品消解后图片

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测试结果

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实际样品测试

      利用上述方法对3种黑巧克力实际样品进行测试(品牌A、品牌B、品牌C),结果见表9,3种巧克力样品的分析数据显示,巧克力中钾含量最高,其次是镁、钙、等微量营养元素,重金属元素含量低。

表9 三种巧克力样品测试结果 (单位: mg/kg)

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结语

      本文采用超级微波消解,应用灵敏度更高的ICP-MS/MS法测定了巧克力中Na、Mg、K、Ca、B、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Hg、Tl、Pb等26种微量元素,使用Ge、Rh、In、Re为内标元素校正了基体效应,采用碰撞反应池技术有效地校正了多原子离子质谱干扰。该方法稳定可靠,可以为巧克力等食品的元素检测分析提供技术支持。

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  •  附录

设备与耗材方案

一、EXPEC 7350 标准进样系统配置详情

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二、试剂及标准品

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