ICP-AES法同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、锑、锗迁移量的检测方法转让专利
申请号 : CN201010585056.X
文献号 : CN102023155B
文献日 : 2012-03-14
发明人 : 鲁丹 , 赵珊红 , 鲍晓霞 , 章晓氡 , 王建玲 , 阮毅
申请人 : 浙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
摘要 :
本发明涉及食品用塑料包装容器中有害元素迁移量的检测方法，尤其涉及一种使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES法）同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、锑和锗在四种食品模拟物中迁移量的检测。ICP-AES法同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、锑、锗元素迁移量的检测方法，包括以下的步骤：一、迁移试验，二、空白试验，三、电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定。采用加大RF功率（对3%乙酸模拟物试液），去除乙醇（对10%乙醇模拟物试液），微波消解（对精致橄榄油试液）可以同时高效、简便、快速的测定食品用塑料包装容器中在四种模拟物中多种有害元素迁移量。
权利要求 :
1.ICP-AES法同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、锑、锗元素迁移量的检测方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：一、迁移试验
根据待测样品的预期用途和使用条件，按照GB/T23296.1-2009规定的迁移试验方法及试验条件，往待测容器中加入适当的食品模拟物至4/5容积进行迁移试验，经充分混匀后，取部分以下食品模拟物试液用于分析；
二、食品模拟物试液的处理
①水模拟物试液或3%体积百分比浓度的乙酸模拟物试液可直接测定；
②乙醇模拟物试液：吸取10.00mL乙醇模拟物试液于250mL烧杯中，置于电热板上微沸至1mL，除去乙醇，冷却后，将溶液转移至10mL容量瓶中，用少量水冲洗烧杯壁3次，合并洗液，并用1%硝酸定容至刻度，摇匀；
③精致橄榄油模拟物试液：吸取1.00mL精致橄榄油模拟物试液，置于100mL微波消解罐中，加入5mL浓硝酸和2mL过氧化氢，微波消解；待消解罐冷却后，置电热板上赶酸至近干，将溶液转移至2mL刻度离心管中，用1%硝酸定容至刻度，摇匀；
微波消解程序如下：步骤1功率250w，时间1min；步骤2功率0w，时间2min；步骤3功率250w，时间5min；步骤4功率400w，时间6min；步骤5功率450w，时间6min；
三、空白试验
按照①、②、③方法处理没有与待测样品接触的食品模拟物试液；
四、电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定
电感耦合等离子体原子发射光谱仪选用检测器VistaChipCCD；测定条件如下：
1) RF发射功率：1.20KW，3%乙酸模拟物时，选1.30KW；
2) 工作频率：40MHz；
3) 等离子气流量：15.0L/min；
4) 辅助气流量：1.50L/min ；
5) 雾化气流量：0.70L/min ；
6) 积分时间：6s；
7) 积分次数：3次；
8) 扣除背景方式：Fitted光谱拟合技术；
9) 待测元素分析波长:Pb 220.35,Cd 226.50,Cr 267.72,As 188.98,Sb 217.58,Ge
265.12nm。
说明书 :
ICP-AES法同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、
锑、锗迁移量的检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及食品用塑料包装容器中有害元素迁移量的检测方法，尤其涉及一种使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、锑和锗在四种食品模拟物中迁移量的检测。
背景技术
[0002] 塑料是一种以高分子聚合物-树脂为基本成分，再加入一些改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料。用于食品容器的塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三聚氰胺甲醛树脂(密胺树脂MF)等。塑料根据不同用途和加工要求，要加入铅化合物、镉化合物、砷、锑、铬、锗化合物等具有相当毒性的稳定剂。塑料包装容器与食品接触过程中，铅、镉、砷、锑、铬、锗等有害元素会发生迁移而进入食品。众所周知，有害元素的蓄积性使他们易于产生毒害作用：铅能引起血液和神经系统紊乱，会阻碍儿童的身体和智力发育；镉会造成骨骼损害，产生“痛痛病”；铬具有强烈的毒性和致癌性；无机砷及其化合物有剧毒，是皮肤癌和肺癌的致癌物质；锑对人体的胃肠道有刺激作用，摄入过量会引起呕吐、腹痛和腹泻；有机锗对肝、肾造血系统有明显毒性。因此，铅、镉、砷、锑、铬、锗等有害元素迁移到食品中给人们身体健康带来极大的危害，甚至引起中毒。
[0003] 目前，食品用塑料包装容器中有害元素迁移量的测定方法主要有硫化物限量比色法、原子吸收分光光度法、电化学分析法、原子荧光分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法及电感耦合等离子体质谱法等。但国内外对食品用塑料包装容器中有害元素在4％乙酸模拟物中迁移量的电感耦合等离子体原子发射光谱检测方法报道较少，对食品用塑料包装容器中有害元素在蒸馏水、10％乙醇、精致橄榄油模拟物中迁移量的电感耦合等离子体原子发射光谱检测方法未见报道。吕水源等采用ICP-AES法同时测定陶瓷制品铅、镉、镉、钴溶出量。吕水源等采用ICP-AES法同时测定搪瓷制品铅、镉、锑、镍溶出量。
发明内容
[0004] 为了解决食品用塑料包装容器在四种模拟物中有害元素迁移量检测的难题，本发明的目的是提供一种利用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定食品用塑料包装容器在四种食品模拟物中有害元素迁移量的检测方法，该方法具有灵敏、准确、快速、简便的特点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的ICP-AES法同时测定食品用塑料包装容器中铅、镉、铬、砷、锑、锗迁移量的检测方法，包括以下的步骤：
[0006] 一、迁移试验
[0007] 根据待测样品的预期用途和使用条件，按照GB/T23296.1-2009规定的迁移试验方法及试验条件，往待测容器中加入适当的食品模拟物至4/5容积进行迁移试验，经充分混匀后，取部分以下食品模拟物试液用于分析；
[0008] 二、食品模拟物试液的处理
[0009] ①水模拟物试液或3％体积百分比浓度的乙酸模拟物试液可直接测定；
[0010] ②乙醇模拟物试液：吸取10.00mL乙醇模拟物试液于250mL烧杯中，置于电热板上微沸至1mL，除去乙醇，冷却后，将溶液转移至10mL容量瓶中，用少量水冲洗烧杯壁3次，合并洗液，并用1％硝酸定容至刻度，摇匀；
[0011] ③精致橄榄油模拟物试液：吸取1.00mL精致橄榄油模拟物试液，置于100mL微波消解罐中，加入5mL浓硝酸和2mL过氧化氢，微波消解；待消解罐冷却后，置电热板上赶酸至近干，将溶液转移至2mL刻度离心管中，用1％硝酸定容至刻度，摇匀；
[0012] 三、空白试验：
[0013] 按照①、②、③方法处理没有与待测样品接触的食品模拟物试液；
[0014] 四、电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定。
[0015] 作为进一步的改进，上述的步骤④中浓硝酸的加入量为5.0mL，过氧化氢的加入量2.0mL。
[0016] 作为进一步的改进，上述的步骤④中微波消解程序如下：
[0017]步骤 Step1 Step2 Step3 Step4 Step5
功率(w) 250 0 250 400 450
时间(min) 1 2 5 6 6
功率(w) 250 0 250 400 450
时间(min) 1 2 5 6 6
[0018] 作为进一步的改进，上述的步骤⑤中电感耦合等离子体原子发射光谱仪的测定条件如下：
[0019]
[0020]
[0021] 作为另选，上述采用3％体积百分比浓度的乙酸模拟物试液，上述的步骤⑤中发射功率修改为1.30。
[0022] 本发明由于采用了上述的技术方案，采用加大RF功率(对3％乙酸模拟物试液)，去除乙醇(对10％乙醇模拟物试液)，微波消解(对精致橄榄油试液)可以同时高效、简便、快速的测定食品用塑料包装容器在四种模拟物中多种有害元素迁移量。本发明只需要进行简单前处理就可以同时检测六种有害元素在四种模拟物中迁移量，铅、镉、铬、砷、锑、锗在水模拟物试液或3％乙酸模拟物试液或10％乙醇模拟物试液中的测定低限分别为0.010，0.0010，0.0010，0.010，0.010，0.010mg/L；在精致橄榄油模拟物试液中的测定低限分别为
0.020，0.0020，0.0020，0.020，0.020，0.020mg/L。
0.020，0.0020，0.0020，0.020，0.020，0.020mg/L。
具体实施方式
[0023] 下面对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
[0024] 本发明的电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食品用塑料包装容器中有害元素迁移量的检测方法，该方法包括以下步骤：
[0025] 一、样品前处理方法
[0026] 1、迁移试验
[0027] 根据待测样品的预期用途和使用条件，按照GB/T 23296.1-2009规定的迁移试验方法及试验条件，往待测容器中加入适当的食品模拟物至4/5容积进行迁移试验。经充分混匀后，取部分食品模拟物试液用于分析。
[0028] 2、食品模拟物试液的处理
[0029] 2.1水模拟物试液或乙酸模拟物试液可直接测定。
[0030] 2.2乙醇模拟物试液
[0031] 吸取10.00mL乙醇模拟物试液于250mL烧杯中，置于电热板上微沸至1mL(除去乙醇)，冷却后，将溶液转移至10mL容量瓶中，用少量水冲洗烧杯壁3次，合并洗液，并用1％硝酸定容至刻度，摇匀。
[0032] 2.3精致橄榄油模拟物试液
[0033] 吸取1.00mL精致橄榄油模拟物试液，置于100mL微波消解罐中，加入5mL浓硝酸和2mL过氧化氢，微波消解。待消解罐冷却后，置电热板上赶酸至近干，将溶液转移至2mL刻度离心管中，用1％硝酸定容至刻度，摇匀。
[0034] 2.4空白试验
[0035] 按照2.1，2.2，2.3方法处理没有与待测样品接触的食品模拟物试液。
[0036] 二、电感耦合等离子体原子发射光谱仪器测定条件
[0037] 1)RF发射功率：1.20KW(3％乙酸模拟物，选1.30KW)；
[0038] 2)等离子气流量：15.0L/min；
[0039] 3)辅助气流量：1.50L/min；
[0040] 4)雾化气流量：0.70L/min；
[0041] 5)积分时间：6s；
[0042] 6)积分次数：3次；
[0043] 7)扣除背景方式：Fitted光谱拟合技术；
[0044] 8)待测元素分析波长：Pb 220.35，Cd 226.50，Cr 267.72，As 188.98，Sb217.58，Ge265.12nm。
[0045] 三、线性关系和测定低限
[0046] 本方法的测定低限如下：
[0047] 表3方法的测定低限
[0048]
[0049] 实验中有害元素混合标准工作曲线溶液是由混合标准溶液逐级稀释而成，用水或乙醇或精致橄榄油模拟物时，介质为1％硝酸；用乙酸模拟物时，介质为3％乙酸。铅、砷、锑、锗标准溶液系列浓度均为0.010，0.050，0.10，0.50，1.0μg/mL；镉、铬标准溶液系列浓度均为0.0010，0.0050，0.010，0.050，0.10μg/mL。在本法所确定的实验条件下进样，测定其净发射强度，以浓度C(μg/mL)为横坐标，净发射强度y为纵坐标，绘制6种元素混合标准溶液工作曲线。铅、镉、铬、砷、锑、锗的校准曲线、相关系数见表4.
[0050] 表4铅、镉、铬、砷、锑、锗的校准曲线、相关系数
[0051]元素 线性范围 线性方程 相关系数
铅 (0.010-1.0)mg/L y＝2.72×103C+33.9 0.99996
镉 (0.0010-0.10)mg/L y＝3.27×104C+72.4 0.99999
铬 (0.0010-0.10)mg/L y＝3.37×104C+95.2 0.99999
砷 (0.010-1.0)mg/L y＝7.87×102C+15.7 0.99998
锑 (0.010-1.0)mg/L y＝9.01×102C+6.5 0.99995
锗 (0.010-1.0)mg/L y＝1.02×103C+25.3 0.99997
铅 (0.010-1.0)mg/L y＝2.72×103C+33.9 0.99996
镉 (0.0010-0.10)mg/L y＝3.27×104C+72.4 0.99999
铬 (0.0010-0.10)mg/L y＝3.37×104C+95.2 0.99999
砷 (0.010-1.0)mg/L y＝7.87×102C+15.7 0.99998
锑 (0.010-1.0)mg/L y＝9.01×102C+6.5 0.99995
锗 (0.010-1.0)mg/L y＝1.02×103C+25.3 0.99997
[0052] 四、回收率及精密度试验
[0053] 空白样品中分别添加三个不同浓度水平的6个元素混合标准溶液，铅、砷、锗添加浓度均为0.010，0.10，0.20mg/L(水、3％乙酸、10％乙醇模拟物)，0.020，0.10，0.20mg/L(精致橄榄油模拟物)；镉添加浓度为0.0010，0.050，0.10mg/L(水、3％乙酸、10％乙醇模拟物)，0.0020，0.050，0.10mg/L(精致橄榄油模拟物)；铬添加浓度为0.0010，0.10，0.20mg/L(水、3％乙酸、10％乙醇模拟物)，0.0020，0.10，0.20mg/L(精致橄榄油模拟物)；
锑添加浓度为0.010，0.050，0.10mg/L(水、3％乙酸、10％乙醇模拟物)，0.020，0.050，
0.10mg/L(精致橄榄油模拟物)。回收率范围及精密度数据见表5。
锑添加浓度为0.010，0.050，0.10mg/L(水、3％乙酸、10％乙醇模拟物)，0.020，0.050，
0.10mg/L(精致橄榄油模拟物)。回收率范围及精密度数据见表5。
[0054] 表5铅、镉、铬、砷、锑、锗的添加浓度、回收率范围及其RSD的实验数据[0055]
[0056]