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食品中镉的检测测定方法介绍

1 主题内容与适用范围

本标准规定了各类食品中镉的测定方法。

本标准适用于各类仪器中镉的测定。

最低检出浓度:石墨炉原子化法为0.1μg/kg;火焰原子化法为5.0μg/kg;比色法为50μg/kg。

第一篇 石墨炉原子吸收光谱法(第一法)

2 原理

样品经灰化或酸消解后,注入原子吸收分光光度计石墨炉中,电热原子化后吸收228.8nm共振线,在一定浓度范围,其吸收值与镉含量成正比,与标准系列比较定量。

3 试剂

分析过程中全部用水均使用去离子水(电阻率在8×105ω以上),所使用的化学试剂均为优级纯以上。

3.1 硝酸。

3.2 硫酸。

3.3 过氧化氢(30%)。

3.4 高氯酸。

3.5 硝酸(1 1):取50 ml硝酸,慢慢加入50 ml水中。

3.6 硝酸(0.5 mol/l):取3.2 ml硝酸,加入50 ml水中,稀释至100 ml。

3.7 盐酸(1 1):取50 ml盐酸,慢慢加入50 ml水中。

3.8 磷酸铵溶液(20 g/l):称取2.0 g磷酸铵,以水溶解稀释至100 ml。

3.9 混合酸:硝酸 高氯酸(4 1)。取4份硝酸与1份高氯酸混合。

3.10 镉标准储备液:准确称取1.000 g金属镉(99.99%),分次加20 ml盐酸(1 1)溶解,加2滴硝酸,移入1 000 ml容量瓶,加水至刻度。混均。此溶液每毫升含1.0 mg镉。

3.11 镉标准使用液:每次吸取镉标准储备液10.0 ml于100 ml容量瓶中,加硝酸(0.5 mol/l)至刻度。如此经多次稀释成每毫升含100.0 ng镉的标准使用液。

4 仪器

所用玻璃仪器均需以硝酸(1 5)浸泡过夜,用水反复冲洗,最后用去离子水冲洗干净。

4.1 原子吸收分光光度计(附石墨炉及铅空心阴极灯)。

4.2 马弗炉。

4.3 恒温干燥箱。

4.4 瓷坩埚。

4.5 压力消解器、压力消解罐或压力溶弹。

4.6 可调式电热板、可调式电炉。

5 分析步骤

5.1 样品预处理

5.1.1 在采样和制备过程中,应注意不使样品污染。

5.1.2 粮食、豆类去杂质后,磨碎,过20目筛,储于塑料瓶中,保存备用。

5.1.3 蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等水分含量高的鲜样用食品加工机或匀浆机打成匀浆,储于塑料瓶中,保存备用。

5.2 样品消解(可根据实验室条件选用以下任何一种方法消解)

5.2.1 压力消解罐消解法:称取1.00~2.00 g样品(干样、含脂肪高的样品少于1.00 g,鲜样少于2.0 g或按压力消解罐使用说明书称取样品)于聚四氟乙烯内罐,加硝酸2~4 ml浸泡过夜。再加过氧化氢(30%)2~3 ml(总量不能超过罐容积的1/3)。盖好内盖,旋紧不锈钢外套,放入恒温干燥箱,120~140℃保持3~4 h,在箱内自然冷却至室温,用滴管将消化液洗入或过滤入(视消化后样品的盐分而定)10~25 ml容量瓶中,用水少量多次洗涤罐,洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混匀备用;同时作试剂空白。

5.2.2 干法灰化:称取1.00~5.00g(根据铅含量而定)样品于瓷坩埚中,先小火在可调式电热板上炭化至无烟,移入马弗炉500℃灰化6~8h时,冷却.若个别样品灰化不彻底,则加1 ml混合酸在可调式电炉上小火加热,反复多次直至消化完全,放冷,用硝酸(0.5 mol/l)将灰分溶解,用滴管将样品消化液洗入或过滤入(视消化后样品的盐分而定)10~25 ml容量瓶中,用水少量多次洗涤瓷坩埚, 洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混匀备用;同时作试剂空白。

5.2.3 过硫酸铵灰化法:称取1.00~5.00g样品于瓷坩埚中,加2~4 ml硝酸浸泡1h以上,先小火炭化,冷却后加2.00~3.00g过硫酸铵盖于上面,继续炭化至不冒烟,转入马弗炉,500℃恒温2h,再升至800℃,保持20 min,冷却,加2~3 ml硝酸(1.0 mol/l),用滴管将样品消化液洗入或过滤入(视消化后样品的盐分而定)10~25 ml容量瓶中,用水少量多次洗涤瓷坩埚, 洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混匀备用;同时作试剂空白。

5.2.4 湿式消解法:称取1.00~5.00g样品于三角瓶或高脚烧杯中,放数粒玻璃珠,加10 ml混合酸(或再加1~2 ml硝酸),加盖浸泡过夜,加一小漏斗电炉上消解,若变棕黑色,再加混合酸,直至冒白烟,消化液呈无色透明或略带黄色,放冷用滴管将样品消化液洗入或过滤入(视消化后样品的盐分而定)10~25 ml容量瓶中,用水少量多次洗涤三角瓶或高脚烧杯,洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混匀备用;同时作试剂空白。

5.3 测定

5.3.1 仪器条件:根据各自仪器性能调至最佳状态。参考条件为波长228.8nm,狭缝0.5~1.0nm,灯电流8~10 ma,干燥温度120℃,20s;灰化温度350℃,15~20s,原子化温度1 700~2 300℃,4~5s,背景校正为氘灯或塞曼效应。

5.3.2 标准曲线绘制:吸取上面配制的镉标准使用液0,1.0,2.0,3.0,5.0,7.0,10.0 ml于100 ml容量瓶中稀释至刻度,相当于0,1.0,2.0,3.0,5.0,7.0,10.0 ng/ml,各吸取10μl注入石墨炉,测得其吸光值并求得吸收值与浓度关系的一元线性回归方程。

5.3.3 样品测定:分别吸取样液和试剂空白液各10μl注入石墨炉,测得其吸光值,代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中镉含量。

5.3.4 基体改进剂的使用:对有干扰样品,则注入适量的基体改进剂磷酸铵溶解(20 g/l)(一般为少于5 μl)消除干扰。绘制镉标准曲线时也要加入与样品测定时等量的基体改进剂磷酸铵溶液。

6 计算

(a1- a2)×(v2/ v1)×v3×1000

x1=                                    …………………………(1)

m1×1000

式中:x1——样品中镉含量,μg/kg(μg/l);

a1——测定样品消化液中镉含量,ng/ml;

a2——空白液中镉含量,ng/ml;

v1——实际进样品消化液体积,ml;

v2——进样总体积,ml;

v3——样品消化液总体积,ml;

m1——样品质量或体积,g或ml。

结果的表述:报告算术平均值的二位有效数字。

7 允许差

相对相差≤20%。

第二篇 火焰原子吸收光谱法(第二法)

(一) 碘化钾-4-甲基戊酮-2法

8 原理

样品经处理后,在酸性溶液中镉离子与碘离子形成络合物,并经4-甲基戊酮-2萃取分离,导入原子吸收仪中,原子化以后,吸取228.8 nm共振线,其吸收量与镉含量成正比,与标准系列比较定量。

9 试剂

要求使用去离子水,优级纯或分析纯试剂。

9.1 4-甲基戊酮-2(mibk,又名甲基异丁酮)。

9.2 磷酸(1 10)。

9.3 盐酸(1 11):量取10 ml盐酸,加到适量水中,再稀释至120 ml。

9.4 盐酸(5 7):量取50 ml盐酸,加到适量水中,再稀释至120 ml。

9.5 混合酸:硝酸与高氯酸按3 1混合。

9.6 硫酸(1 1)。

9.7 碘化钾溶液(250 g/l)。

9.8 镉标准溶液:准确称取1.000 0g金属镉(99.99%),溶于20 ml盐酸(5 7)中,加入2滴硝酸后,移入1 000ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。贮于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升相当于1.0 mg镉。

9.9 镉标准使用液:吸取10.0 ml镉标准溶液,置于100 ml容量瓶中,以盐酸(1 11)稀释至刻度。混匀。如此多次稀释至每毫升相当于0.20 μg镉。

10 仪器

原子吸收分光光度计。

11 分析步骤

11.1 样品处理

11.1.1 谷类:去除其中杂物及尘土,必要时除去外壳,磨碎,过40目筛,混匀。称取约5.00~10.00 g置于50 ml瓷坩埚中,小火炭化至无烟后移入马弗炉中,500±25℃灰化约8h后,取出坩埚,放冷后再加入少量混合酸,小火加热,不使干涸,必要时加少许混合酸,如此反复处理,直至残渣中无炭粒,待坩埚稍冷,加10ml盐酸(1 11),溶解残渣并移入50ml容量瓶中,再用盐酸(1 11)反复洗涤坩埚,洗液并入容量瓶中,并稀释至刻度,混匀备用。

取与样品处理相同量的混合酸和盐酸(1 11),按同一操作方法做试剂空白试验。

11.1.2 蔬菜、瓜果及豆类:取可食部分洗净晾干,充分切碎或打碎混匀。称取10.00~20.00g,置于瓷坩埚中,加1ml磷酸(1 10),小火炭化,以下按6.1.1自“至无烟后移入马弗炉中”起,依法操作。

11.1.3 禽、蛋、水产及乳制品:取可食部分充分混匀。称取5.00~10.00g,置于瓷坩埚中,小火炭化,以下按11.1.1自“至无烟后移入马弗炉中”起依法操作。

乳类经混匀后,量取50ml,置于瓷坩埚中,加1ml磷酸(1 10),在水浴上蒸干,再小火炭化,以下按11.1.1自“至无烟后移入马弗炉中”起依法操作。

11.2 萃取分离

吸取25 ml(或全量)上述制备的样液及试剂空白液,分别置于125 ml分液漏斗中,加10 ml硫酸(1 1),再加10 ml水,混匀。吸取0,0.25,0.50,1.50,2.50,3.50,5.00ml镉标准使用液(相当0,0.05,0.1,0.3,0.5,0.7,1.0μg镉),分别置于125ml分液漏斗中,各加盐酸(1 11)至25 ml,再加10 ml硫酸(1 1)及10 ml水,混匀。于样品溶液、试剂空白液及镉标准溶液中各加10 ml碘化钾溶液(250 g/l),混匀,静置5 min,再各加10 ml mibk,振摇2 min,静置分层约0.5h,弃去下层水相,以少许脱脂棉塞入分液漏斗下颈部,将mibk层经脱脂棉滤至10 ml具塞试管中,备用。

11.3 测定

将有机相导入火焰原子化器进行测定,测定参考条件:灯电流6~7 ma,波长228.8 nm,狭缝0.15~0.2 nm,空气流量5 l/min,灯头高度1 mm,氘灯背景校正(也可根据仪器型号,调至最佳条件),以镉含量对应浓度吸光度,绘制标准曲线或计算直线回归方程,样品吸收值与曲线比较或代入方程求出含量。

12 计算

(m2- m3)×1000

x2=                       ……………………………………(2)

m4×(v5/ v4)×1000

式中:x2——样品中镉的含量,mg/kg或mg/l;

m2——测定用样品液中镉的质量,μg;

m3——试剂空白液中镉的质量,μg;

m4——样品质量(体积),g(ml);

v4——样品处理液的总体积,ml;

v5——测定用样品处理液的体积,ml。

结果的表述:报告平行测定算术平均值的二位有效数字。

13 允许差

相对相差≤15%。

(二)二硫腙-乙酸丁酯法

14 原理

样品经处理后,在ph6左右的溶液中,镉离子与二硫腙形成络合物,并经乙酸丁酯萃取分离,导入原子吸收仪中,原子化以后,吸收228.8 nm共振线,其吸收值与镉含量成正比,与标准系列比较定量。

15 试剂

15.1 氨水。

15.2 混合酸:同3.9。

15.3 柠檬酸钠缓冲液(2 mol/l):称取226.3 g柠檬酸钠及48.46 g柠檬酸,加水溶解,必要时,加温助溶,冷却后加水稀释至500 ml,临用前用二硫腙-乙酸丁酯溶液(1 g/l)处理以降低空白值。

15.4 二硫腙-乙酸丁酯溶液(1 g/l):称取0.1 g二硫腙,加10 ml三氯甲烷溶解后,再加乙酸丁酯稀释至100 ml,临用时配制。

15.5 镉标准使用溶液:同9.9。

16 仪器

原子吸收分光光度计。

17 分析步骤

17.1 样品处理

17.1.1 谷类:去除其中杂物及尘土,必要时,除去外壳。

17.1.2 蔬菜、瓜果及豆类:取可食部分洗净晾干,切碎充分混匀。

17.1.3 肉类食品:取可食部分,切碎充分混匀。

17.1.4 样品消化:称取5.00 g上述样品,置于250 ml高型烧杯中,加15 ml混合酸,盖上表面皿,放置过夜,再于电热板或砂浴上加热。消化过程中,注意勿使干涸,必要时可加少量硝酸,直至溶液澄明无色或微带黄色。冷后加25 ml水煮沸,除去残余的硝酸至产生大量白烟为止,如此处理两次,放冷。以25 ml水分数次将烧杯内容物洗入125 ml分液漏斗中。

取与处理样品相同量的混合酸、硝酸按同一操作方法做试剂空白试验。

17.2 萃取分离

吸取0,0.25,0.50,1.50,2.50,3.50,5.0 ml镉标准使用液(相当0,0.05,0.1,0.3,0.5,0.7,1.0 μg镉)。分别置于125 ml分液漏斗中,各加盐酸(1 11)至25 ml。

于样品处理溶液、试剂空白液及镉标准溶液各分液漏斗中各加5 ml柠檬酸钠缓冲液(2 mol/l),以氨水调节ph至5~6.4,然后各加水至50 ml,混匀。再各加5.0 ml二硫棕乙酸丁酯溶液(1 g/l),以氨水调节ph至5~6.4,然后各加水至50 ml,混匀。再各加5.0 ml二硫棕乙酸丁酯溶液(1 g/l),振摇2 min,静置分层,弃去下层水相,将有机层放入具塞试管中,备用。

17.3 测定

同5.3。

18 计算

(m5- m6)×1000

x3=                 ………………………………(3)

m7×1000

式中:x3——样品中镉的含量,mg/kg;

m5——测定用样品液中镉的质量,μg;

m6——试剂空白液镉的质量,μg;

m7——样品质量,g。

结果的表述:报告平行测定算术平均值的二位有效数字。

19 允许差

相对相差≤15%。

第三篇 比色法(第三法)

20 原理

样品经消化后,在碱性溶液中镉离子与6-溴苯并噻唑偶氮萘酚形成红色络合物,溶于三氯甲烷,与标准系列比较定量。

21 试剂

21.1 三氯甲烷。

21.2 二甲基甲酰胺。

21.3 混合酸:硝酸-高氯酸(3 1)。

21.4 酒石酸钾钠溶液(400 g/l)。

21.5 氢氧化钠溶液(200 g/l)。

21.6 柠檬酸钠溶液(250 g/l)。

21.7 镉试剂:称取38.4 mg 6-溴苯并噻唑偶氮萘酚,溶于50 ml二甲基甲酰胺,贮于棕色瓶中。

21.8 镉标准溶液:同9.8。

21.9 镉标准使用液:同9.9,但稀释至每毫升相当于1.0μg镉。

22 仪器

分光光度计。

23 分析步骤

23.1 样品消化

称取5.00~10.00 g样品,置于150 ml锥形瓶中,加入15~20 ml混合酸(如在室温放置过夜,则次日易于消化),小火加热,待泡沫消失后,可慢慢加大火力,必要时再加少量硝酸,直至溶液澄清无色或微带黄色,冷却至室温。

取与消化样品相同量的混合酸、硝酸按同一操作方法做试剂空白试验。

23.2 测定

将消化好的样液及试剂空白液 20 ml水分数次洗入125 ml分液斗中,以氢氧化钠溶液(200 g/l)调节至ph7左右。

吸取0,0.5,1.0,3.0,5.0,7.0,10.0 ml镉标准使用液(相当0,0.5,1.0,3.0,5.0,7.0,10.0μg镉),分别置于125 ml分液漏斗中,再各加水至20 ml。用氢氧化钠溶液(200 g/l)调节至ph7左右。

于样品消化液、试剂空白液及镉标准液中依次加入3 ml柠檬酸钠溶液(250 g/l)、4 ml酒石酸钾溶液(400 g/l)及1 ml氢氧化钠溶液(200 g/l),混匀。再各加5.0 ml三氯甲烷及0.2 ml镉试剂,立即振摇2 min,静置分层后,将三氯甲烷层经脱脂棉滤于试管中,以三氯甲烷调节零点,于1 cm比色杯在波长585 nm处测吸光度。