奶粉中铅含量检测技术分析

姚杰

（国家煤化工产品质量监督检验中心（安徽），安徽 淮南 232001）

铅是一种极易在体内蓄积的有毒重金属元素，尤其对处在成长发育阶段的儿童风险更大[1]。而婴幼儿对奶粉依赖程度很大，奶粉中的铅对婴幼儿智力发育和生长发育造成的损害不可估量。我国对奶粉中铅含量的限量出台了相关的标准和规定[2-3]，如：GB 2762-2012对乳粉和乳制品中铅含量做出了不大于0.5mg/kg的规定；对包括婴幼儿奶粉在内的婴儿配方食品中铅含量做出了更严格的规定（不大于0.15mg/kg），依据GB5009.12对其进行检测。

自GB5009.12-2010正式实施以来，大多检验检测的实验室多年来普遍使用干法消解-石墨炉原子吸收的方法对奶粉中铅含量进行检测。2017年10月，新标准GB5009.12-2017刚刚实施，铅含量的检测方法有了较大的调整：前处理方法中，删除了沿用多年的干法灰化消解，增加了微波消解，保留了湿法消解；检测部分，删除了氢化物原子荧光光谱法和单扫描电极法，保留石墨炉和火焰两种原子吸收光谱法，新增了ICP-MS法[4-5]。

本文以奶粉中铅含量为研究对象，采用石墨炉原子吸收法分别对三种消解方法（干法灰化、湿法消解和微波消解）处理后的奶粉样品中铅含量检测，并进行比较分析。

1 材料与方法

1.1 实验样品

样品采用益益乳业生产的三种奶粉：中老年奶粉（奶粉A）、智优益+婴儿配方奶粉（奶粉B）和金贵族儿童配方奶粉（奶粉C）。

样品分别使用干法灰化、湿法消解和微波消解进行消化处理，前两种方法加标量（以Pb计）为10μg，微波法加标量（以Pb计）为5μg。

1.2 实验装置

ZEEnit700P型火焰-石墨炉原子吸收光谱仪（德国耶拿），载气为高纯氩气（≥99.99%），背景校正采用塞曼磁场效应校正，积分模式使用峰高，石墨管类型为涂层管，样品进样量20μL，经系统调试和优化后，最佳试验条件为：波长283.3 nm，狭缝0.5nm，灯电流2mA。石墨炉升温曲线为：干燥温度110℃,持续20s；灰化温度900℃，持续 15s；原子化温度 1700℃,持续 4s；除残温度1950℃,持续1s。配制铅含量为20ng/mL的铅标准使用液，由自动进样系统按程序设置的条件自动稀释。

仪器的检出限[6-9]以D计，单位μg/mL，是通过对空白溶液的质量浓度值20次重复测定，按式（1）计算所得：

加标回收率[6-9]以A计，按式（2）计算：

式中：m —加入待测元素标准溶液的质量，μg；n—测定次数；xi—空白溶液单次测定值，μg/L；x—空白溶液测定平均值，μg/L；A—加标回收率，%；D—仪器的检出限，μg/L；V —定容后容量瓶体积，mL；ρ—加标后样品的质量浓度，μg/L；ρ0—加标前样品的质量浓度，μg/L。

2 实验结果与分析

石墨炉原子吸收法检测铅含量（0～40μg/L）的标准曲线如图1所示，其相关系数R2=0.99876。通过对空

图1 标准溶液线性曲线

当样品质量为0.5g，定容体积为10mL时，仪器检出限为0.0039mg/kg，仅为标准GB5009.12-2017方法定量限的十分之一；实际定容体积100mL，干法和湿法消解样品质量为2g左右，检出限为0.0097mg/kg，微波法白溶液进行20次检测（如图2所示），结果根据式（1）计算得出，使用石墨炉法测定铅含量的最低检出限D=0.194μg/L。消解样品质量为0.5g左右，检出限为0.039mg/kg。

图2 最低检出限试验结果

使用石墨炉法对奶粉样品中铅含量检测结果（表1）可见，三种奶粉样品的铅含量均在标准限定值附近，检测结果的精确直接影响奶粉中铅含量是否合格的判定。

表1 奶粉中铅含量检测结果

根据表1中结果，使用干法灰化消解对奶粉中铅含量进行检测，三种奶粉均合格，回收率在108%～113%内，检测结果可靠有效；使用湿法消解，仅有奶粉B检出不合格，但回收率仅为80%～84%，检测结果偏差较大；但微波消解的结果显示，三种奶粉中铅含量均不合格，回收率在99%～100%范围内，结果非常精确可靠，偏差极小。

在试验中，微波消解法从称量样品至完成定容需耗时4h左右，干法灰化需耗时8h左右，而湿法消解则静置过夜后仍需12h以上，可能消解还不完全。干法灰化和湿法消解长时间暴露在空气中，受环境等影响较大，而微波消解不仅时间短，还在全密闭环境中，受热均匀，消解彻底。同时，微波消解在样品和试剂消耗量等方面具有明显优势。

3 结论

分别使用干法灰化、湿法消解和微波消解三种消解方法和石墨炉原子吸收法分别对奶粉样品中铅含量进行检测，结果表明：

（1）使用石墨炉原子吸收法检测铅含量具有很好的线性（线性相关系数R2＞0.998），且最低检出限比国标GB5009.12规定的最低检出限低很多（仅为国标的1/10）。

（2）三种检测方法中，湿法消解的回收率仅为80%～84%，检测结果偏差较大；干法灰化的回收率在108%～113%内，检测结果可靠有效；微波消解的回收率在99%～100%范围内，结果非常精确可靠，偏差极小。即：使用微波消解-石墨炉法检测奶粉中铅含量误差最小，数据最可靠。

（3）三种奶粉样品的铅含量均在标准限定值附近，使用干法灰化测定的结果为全部合格，微波消解法的检测结果为全部不合格，检测方法的精确对该类型产品中铅含量是否合格的判定有着直接的影响。

[1]吴春艳，朱然科，罗绍兰.儿童高铅血症实施综合干预的疗效观察[J].中国卫生产业，2014（28）：66-67.

[2]GB 2762-2012，食品安全国家标准食品中污染物限量[S].

[3]刘鲁林，张香馥，付敏，等.中国与欧盟婴幼儿食品标准安全指标的差异分析[J].标准科学，2014（10）：87-90.

[4]GB/T 5009.12-2010，食品安全国家标准食品中铅的测定[S].

[5]GB/T 5009.12-2017，食品安全国家标准食品中铅的测定[S].

[6]GB/T 15337-2008，原子吸收光谱分析法通则[S].

[7]GB/T 4470-1998，火焰发射、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语[S].

[8]周彦飞.食品检测分析结果的准确性分析[J].商品与质量：学术观察，2014（1）：263.

[9]邓勃.原子吸收光谱分析的原理、技术和应用[M].北京：清华大学出版社，2004.

[10]GB/T 8170-2008，数值修约规则与极限数值的表示和判定[S].□