食品中总砷的测定

　　食物中砷污染主要来源于含砷农药、环境砷污染、含砷的原料及其他种养殖投入品等，并以不同形态存在于食物中，包括无机砷及有机砷，合计为总砷。砷可以通过饮水、食物经消化道进入人体，长期摄入无机砷可导致皮肤损害、发育毒性、神经毒性、糖尿病，严重可导致皮肤癌等。总砷是日常抽检监测的重点关注指标，不合格信息涉及调味品、食用菌、肉制品、畜禽肉、保健食品、包装饮用水等食品种类。我国现行的总砷判定标准为GB 2762，检测方法为GB 5009.11-2014，该标准检测方法分为第一篇总砷的测定和第二篇食品中无机砷的测定。本次着重解读第一篇总砷的测定，并重点解读电感耦合等离子体质谱法和氰化物原子荧光光谱法，解析检测方法的适用范围、操作注意事项及判定要点等。

标准适用范围
　　两个方法适用于所有食品。
　　电感耦合等离子体质谱法：样品经酸消解为样品溶液，经雾化进入ICP矩管中，经过蒸发、解离、原子化和离子化等过程，转为带电荷的离子，经离子采集系统进入质谱仪，按质荷比进行分离，质谱信号强度与元素浓度成正比。该方法涉及的消解方法为微波消解法、高压密闭消解法。
　　氢化物发生原子荧光光谱法：样品经消解处理后，加入硫脲将五价砷还原为三价砷，再加入硼氢化钠或硼氢化钾生成砷化氢，在原子化器内分解为原子态砷，在砷空心阴极灯发射光激发下产生原子荧光，荧光强度与砷浓度成正比。该方法涉及的消解法为湿法消解、干灰化法。

操作注意事项
　　试样预制备。总砷为食品中污染物，依据GB 2762，一是要取可食用部位，这和其他类型指标的制备有所差异。食品原料经过机械手段（如谷物碾磨、水果剥皮、坚果去壳、肉去骨、鱼去刺、贝去壳等）去除非食用部分后，所得到的用于食用的部分为可食用部位。水产动物的内脏，枣、乌梅等的果核，生姜外部的泥土，粮食、豆类中混有的杂物等都属于不可食部分需要去除。二是样品的代表性，污染物检测为痕量分析，样品均匀性和代表性对指标检测起着至关重要的作用。采样时可以采取四分法、对角线法、沿脊解剖等均分缩样的取样方式，尽量保证样品均匀，具有代表性，特别是如复合调味料等多种原辅料混合的样品，更要注意均匀度。三是注意预处理，元素测定和其他指标不同，依据标准，蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等新鲜样品，需洗净晾干，取可食部位。四是注意防污染，在采样和制备过程中，特别注意不使试样污染，容易疏忽的是制样设备带来的污染，往往出现在更换设备或设备老化时，因此需要定期验证。
　　空白本底。全链条空白控制和监控在元素测定中尤为重要。首先玻璃器皿、消解罐、容量瓶等需要用硝酸溶液充分浸泡，用水反复冲洗，最后用去离子水清洗干净。另外关键试剂消解用酸需优级纯或电子级，并要进行考察验收，日常积累考察空白水平。有实验发现，新容量瓶可能会有较高的空白本底，使用时需要注意。
　　供试液制备。样品消解是为了达到使样品中有机物质分解的目的，可通过微波消解法、密闭压力罐消解法、湿法消解、干灰化法等方式处理。酒类样品如葡萄酒、果酒，因其含有大量的乙醇，在加混合酸消化之前一定要加热蒸发掉乙醇（注意不能干涸），待乙醇挥发完毕后，再加入酸消化。日常工作中，需要根据样品基质特性、样品称样量等优化好消解条件，包括加酸量、消解时间等，必要时还可辅助延长预消解时间；针对一些特殊基质，还可适当加入少量过氧化氢、氢氟酸等促进消解。
　　不同消解方法优缺点各有不同。微波消解密闭性较好，消耗酸较少，但无法观察是否消解完全，需要依据不同基质优化，如高蛋白样品、茶叶样品、油脂等都为不易消解的基质。湿法消解先低温，赶走棕褐色二氧化氮烟雾后，可升高温度，注意避免消解中出现碳化，适当时可增加酸继续消解。除用传统硝酸-高氯酸体系，酸体系中加入硫酸是为了提高消解体系的温度，使前处理可以相对快速进行；其次是为了赶走消解液中多余的硝酸及高氯酸，以免其强氧化性影响还原剂发挥作用。高氯酸的浓白烟持续蒸出直至散尽，接着瓶内硫酸的淡白烟开始冒出，迅速取下放置冷却，加水赶残留酸，然后再加热蒸发至瓶内硫酸白烟冒出，同时空白随行。特别要注意的是，电感耦合等离子体质谱赶酸不需要很彻底，只要保证标准溶液和供试品溶液酸度尽量一致；而氢化物发生原子荧光光谱法要注意赶酸的控制，一般要求赶酸至近干，赶酸不彻底会影响加入硫脲的氧化还原反应效果，不能充分将五价砷还原成三价砷，影响测定结果。
　　仪器分析系统。电感耦合等离子体质谱一是注意温湿度对质量轴的影响；二是做好常规的仪器调谐，确保氧化物、双电荷、分辨率、灵敏度等达到要求；三是选择合适的内标，一般用Ge(72)作为内标，实验中需观察内标响应，如基质效应较强，可适当通过稀释减少影响；四是注意消除干扰，砷的测定主要是质谱干扰问题。当体系中有Cl元素存在时，40Ar35 Cl会对As检测造成严重质谱干扰。为消除40Ar35Cl干扰造成的影响，可采用碰撞池、动态反应池等技术，也可采用干扰方程。有实验表明，常规模式下，体系中存在氯离子时，回收率明显偏高。当Cl离子浓度从0.1%升至2%时，75As回收率从 115.3% 升至224.7%，说明40Ar35Cl对As元素的检测造成相当程度干扰。对于高盐样品中的As检测，如酱油、复合调味料、海产品等，检测时特别要注意。
　　氢化物发生原子荧光光谱法一是注意确保硫脲充分反应；二是注意硼氢化钾的浓度，最好临用新配；三是确保仪器状态完好，包括蠕动泵、分离器、原子化器高度等；四是注意空心阴极灯的预热平衡等。检测时要注意回校关键点的浓度响应值，考察仪器的稳定性，注意积累全试剂空白的情况。
　　两个方法一般都要采用质控样、有证标准物质、加标回收、留样再测等方式进行日常过程质控，考察全分析系统是否异常，必要时还可采取两种仪器分析系统对测定结果比较分析。

判定注意事项
　　食品中污染物限量标准GB 2762对砷的限量指标分为总砷和无机砷两类。对于制定无机砷限量的食品可先测定其总砷，当总砷水平不超过无机砷限量时，不必测定无机砷；否则需再测定无机砷。因此，在检测总砷时，要注意收集易于富集有机砷的产品，特别是复合调味品。如检测虾米、紫菜、海苔、耗油、松茸等总砷时，需要充分结合产品配料综合判定，必要时可通过检测无机砷来进行验证。

□四川省食品检验研究院
　　余晓琴 谭亚男