嬰幼兒食品中鎘的快速測定*

陳麗儀，羅科麗，王乾蕾，盧 蔚，柯堅燦

(中山市食品藥品檢驗所, 廣東 中山528400)

隨著我國國民經濟的發展， 居民消費水平的提高，消費結構的逐步升級，以及二、三孩政策的實施，我國嬰幼兒食品市場規模不斷擴大， 行業逐步進入快速發展期[1]。近年來，嬰幼兒食品安全事件頻發，給家庭和社會造成了極大危害。 嚴格控制嬰兒食品的風險已成為世界各國政府和科研人員的共識。 嬰幼兒食品的質量和安全與嬰幼兒的健康密切相關，食品中過量的重金屬與現階段許多疾病的發生有關，大多數重金屬具有強烈的神經毒性、 腎毒性和血液毒性[2]。 重金屬中的鎘被國際癌癥研究機構（IARC）列為強致癌物。 因此， 在控制食品中的重金屬污染時，應優先考慮鎘污染，并將其作為風險決策管理和檢測的關鍵對象[3]。

目前， 針對食品中重金屬鎘檢測的國內標準有GB 5009.15—2014 《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》[4]和GB 5009.268—2016 《食品安全國家標準食品中多元素的測定》[5]， 傳統的檢測方法中前處理方法常用的是濕法消解和微波消解。 濕法消解耗時耗力，步驟繁瑣，消解時溶液的多次轉移操作容易引起較大的誤差， 同時大量而頻繁地使用濃硝酸和高氯酸進行消解處理，產生的酸霧、NO2等強腐蝕性有毒氣體，危害操作人員的身體健康；微波消解法有著加熱快、升溫高、消解能力強等優點，但同時也存在著儀器價格高昂，擰蓋和清洗勞動強度大、清洗不徹底的消解管容易造成交叉污染導致低含量重金屬測定偏差較大等現象。 因此需要探索一種方便、快速、無污染及無損失的前處理方法。

本研究擬探索嬰幼兒食品中鎘含量的快速檢測方法，解決嬰幼兒食品檢測過程耗時耗力、酸用量較大、易污染、易損失、成本高、安全性差及過程繁瑣等問題，這將有效提升食品中鎘檢測工作效率，減少檢測過程中環境污染。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 質控樣品

嬰幼兒配方乳粉中鎘的質控樣品A， 樣品編號為QC-202038A-2， 大連中食國實檢測技術有限公司；嬰幼兒米粉中鎘的質控樣品B，樣品編號為QC-249A-6，大連中食國實檢測技術有限公司；嬰幼兒谷類輔助食品中鉛、 鎘的質控樣品C， 樣品編號為T0797QC，Fapas；米粉質控樣D，樣品編號為1568b，NIST。

1.1.2 試驗樣品

從網上購買嬰幼兒食品34 批次，包含嬰幼兒谷類輔助食品10 批次，嬰幼兒罐裝輔助食品10 批次，嬰幼兒配方奶粉14 批次。

1.1.3 主要試劑

硝酸、過氧化氫、高氯酸和鹽酸等試劑，廣州化學試劑廠；鎘標準溶液（100 μg/mL），北京壇墨質檢科技有限公司。

1.1.4 主要儀器

趕酸器（VB24 Plus），萊伯泰科有限公司；原子吸收光譜儀（PinAAcle 900T），珀金埃爾默股份有限公司；超純水機（Integral 3），密理博中國有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理將樣品粉碎，稱取0.2 g 左右于離心管中，加入酸，放進趕酸器，升溫至120 ℃加熱0.5 h 進行快速消解，用超純水定容至25 mL。 搖勻待用，同時做試劑空白對照試驗。

1.2.2 預試驗

選用不同試劑快速消解， 采取四種方案進行預試驗，用標準加入法進行測定。 預試驗方案見表1。

表1 預試驗方案 mL

1.2.3 前處理條件優化

以預試驗得到的最優結果作為基本前處理條件，對消解試劑用量、消解溫度、消解時間進行優化。

1.2.4 方法驗證及應用

根據優化的前處理條件以及上機條件， 進行檢出限、準確度、精密度試驗，并將驗證結果用于試驗樣品分析。

2 結果與分析

2.1 預試驗結果

經過預試驗，選用方案1（HNO3）作為消解試劑、 升溫至120 ℃加熱0.5 h 這個基本條件進行優化，選用標準加入法上機。

2.2 前處理條件優化結果

通過預實驗結果， 本試驗選用硝酸作為消解試劑，并對硝酸的用量（1.5 mL、2 mL、2.5 mL）、消解溫度（110 ℃、120 ℃、125 ℃）、消解時間（加熱0.5 h 后后再余熱0.5 h、加熱1 h）進行優化，結果見表2。

表2 不同前處理條件測定質控樣品中鎘的含量

從表2 可以看出： 當質控樣含量較高時，3 種HNO3用量、 消解時間和消解溫度的方案均能取得滿意效果， 但從節能以及消解效果綜合考慮，2 mL HNO3、120 ℃、加熱0.5 h 消解效果更優，因此，選擇2 mL HNO3、120 ℃、加熱0.5 h 這個消解條件；當樣品含量較低（如編號1568b、編號T0797QC）時，由于儀器等原因，含量較低的樣品無法準確測定。

2.3 方法學驗證

經試驗發現，快速消解僅對含量較高樣品適用，對含量較低樣品不適用。 因此，選用質控樣品A、B進行檢出限、準確度和精密度的方法學驗證。采用優化得到的條件2 mL HNO3、升溫至120 ℃、加熱0.5h進行驗證， 驗證得到最低檢出限為0.206 μg/kg，回收率和精密度見表3。

表3 回收率和精密度

從表3 可以看出：含量較高兩個質控樣品A 和B 的回收率在89%~113%之間， 精密度分別為1.92%和2.33%，準確度和精密度較好。

2.4 方法應用

采用驗證的方法對34 批次嬰幼兒食品進行測定， 同時采用常規方法測定作為對比。 測定結果發現： 兩種消解方式上機測定樣品的鎘含量均符合GB 2762—2017 《食品安全國家標準 食品中污染物限量》[6]的要求。

3 結論與討論

本研究經過預試驗、前處理優化及方法驗證等，探索嬰幼兒食品中鎘快速檢測最佳前處理方法，消解試劑硝酸，其用量2 mL、120 ℃加熱0.5 h，得出最低檢出限0.206 μg/kg， 質控樣品回收率在89%~113%之間，精密度小于3%，準確度和精密度較好。嬰幼兒食品中鎘的快速測定與傳統的檢測方法對比，突出的優勢是省去了繁瑣的前處理過程，前處理時間由原來的3 h 以上降低為現在的1 h 以內，明顯提高了檢測效率；樣品消解所用的試劑也大大減少，減少了試劑干擾和環境污染。 該方法可用于重金屬污染等食品安全事件中鎘含量的快速檢測，可以為監管部門提供技術支持。 但該方法僅對于樣品鎘含量較高時適用，后續還可以繼續拓展低含量樣品的快速消解方法。