TCVN10914:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10914:2015 (EN 15765:2009) về Thực phẩm - Xác định các nguyên tố vết - Xác định thiếc bằng đo phổ khối lượng plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS) sau khi phân hủy bằng áp lực TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10914 : 2015 EN 15765 : 2009 THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN TỐ VẾT - XÁC ĐỊNH THIẾC BẰNG ĐO PHỔ KHỐI LƯỢNG PLASMA CẢM ỨNG CAO TẦN (ICP-MS) SAU KHI PHÂN HỦY BẰNG ÁP LỰC Foodstuffs - Determination of trace elements - Determination of tin by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after pressure digestion Lời nói đ ầ u TCVN 10914:2015 hoàn toàn tương đương với EN 15765:2009; TCVN 10914:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F13 Phương pháp phân tích và lấy mẫu biên soạn, Tổng cục Tiêu chu ẩ n Đo lường Chất lượng th ẩ m định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN TỐ VẾT - XÁC ĐỊNH THIẾC BẰNG ĐO PHỔ KHỐI LƯỢNG PLASMA CẢM ỨNG CAO TẦN (ICP-MS) SAU KHI PHÂN HỦY BẰNG ÁP LỰC Foodstuffs - Determination of trace elements - Determination of tin by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after pressure digestion 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định thiếc trong thực ph ẩ m bằng phương pháp phổ khối lượng plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS) sau khi phân hủy bằng áp lực. Nghiên cứu cộng tác về phương pháp này đ ã được thực hiện tr ê n puree c à rốt, puree cà chua, dứa, hỗn hợp trái cây, rượu vang trắng, bột đào, bột cà chua, bột đậu, s ữ a chua trái cây dạng bột v à bột cá thực phẩm chứa phần khối lượng thiếc trong dải từ 2,5 mg/kg đến 259 mg/kg. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau là r ấ t cần thi ế t cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nh ất , bao gồm c ả các sửa đổi. TCVN 9525 (EN 13805), Thực phẩm - Phân hủy mẫu bằng áp lực để xác định các nguyên tố vết. 3. Nguyên tắc Mẫu được vô cơ hóa bằng phân hủy áp lực với axit nitric và axit clohydric theo TCVN 9525 (EN 13805). Pha loãng dung dịch phân hủy sau đó nguy ê n tử hóa và ion hóa trong plasma agon cảm ứng cao t ầ n. Sau khi được tách ra khỏi plasma bằng hệ thống l ấ y mẫu và bộ tách h ì nh nón, các ion thiếc dương (t í ch điện) được tách trong máy đo phổ kh ố i lượng dựa theo tỷ lệ khối lượng/điện tích của chúng và được xác định bằng hệ thống detector. 4. Thuốc thử 4.1. Yêu cầu chung Nồng độ thiếc trong thuốc th ử và nước được s ử dụng cần đ ủ thấp đ ể không làm ảnh hưởng đến các kết quả của phép xác định. Dung dịch phải được hiểu là dung dịch nước, trừ khi có quy định khác. 4.2. Axit nitric , phần khối lượng w(HN O 3 ) ≥ 65 %, khối lượng riêng p ( HNO 3 ) » 1,4 g/ml. 4.3. Axit clohydric , ph ầ n khối lượng w (HC l ) ≥ 30 %, khối lượng riêng p (HC l ) » 1,15 g/ml. 4.4. Dung dịch g ố c 4.4.1. Dung dịch gốc thi ế c , nồng độ khối lượng p (Sn) = 1 000 mg/l. 4.4.2. Dung dịch gốc rođ i (chất chuẩn nội) , nồng độ khối lượng p (Rh) = 1 000 mg/l. 4.5. Dung dịch chuẩn 4.5.1. Dung dịch chuẩn thiếc 1 , nồng độ khối lượng p (Sn) = 50 mg/l. Cho khoảng 10 ml đến 20 ml nước vào b ì nh định mức 50 ml, thêm 2,5 ml axit clohydric (4.3) và trộn. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ môi trường và dùng pipet thêm chính xác 2,5 ml dung dịch thiếc gốc (4.4.1) và thêm nước đến vạch. Dung dịch này có thể bền được ít nh ấ t một tuần. 4.5.2. Dung dịch chuẩn thiếc 2 , nồng độ khối lượng p (Sn) = 1,0 mg/l Cho khoảng 10 ml đến 20 ml nước vào b ì nh định mức 50 ml, thêm 2,5 ml axit clohydric (4.3) và trộn. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ môi trường và dùng pipet th ê m chính xác 1,0 ml dung dịch gốc thiếc 1 (4.5.1) và thêm nư ớ c đến vạch. Dung dịch này có thể b ề n được ít nh ấ t một tu ầ n. 4.5.3. Dung d ị ch chu ẩ n rhod i , nồng độ khối l ư ợng p (Rh) = 1,0 mg/l Cho kho ả ng 10 ml đến 20 ml nước vào b ì nh đ ị nh m ứ c 50 ml, th ê m 2,5 ml axit clohydric (4.3) và trộn. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ môi trường và dùng pipet thêm chính xác 0,5 ml dung d ị ch gốc r h odi (4.4.2) và thêm nước đến vạch. Dung dịch này có thể bền được bốn tuần. 4.6. Dung dịch hiệu chuẩn Các ví dụ sau đây v ề các nồng độ của dung dịch hiệu chuẩn và có thể được thay đổi theo độ nhạy của thiết bị đo và dải nồng độ dự ki ế n. C ần chú ý rằng việc hiệu chu ẩ n được thực hiện trong dải tuy ế n tính của hệ thống detector, đồng th ờ i vẫn ch ú ý đến sự thay đ ổ i t ỷ lệ đ ồ ng vị. Lượng ch ấ t chu ẩ n nội được bổ sung phải đủ để thu được độ nhạy tái lập và ổn định. Để hiệu chuẩn phải sử dụng í t nhất ba dung dịch hiệu chuẩn có các nồng độ khác nhau. Nồng độ axit cần phù hợp v ớ i nồng độ đo trong dung dịch đo. V í dụ v ề việc chuẩn b ị các dung dịch như sau: Các dung dịch hiệu chuẩn có nồng độ khối lượng 5 m g/l, 10 m g/ l , 20 m g/l và 40 m g/l. Từ dung dịch chuẩn thiếc 2 (4.5.2), chuẩn b ị các dung dịch hiệu chuẩn như sau: Cho khoảng 10 ml đến 20 ml nước vào bốn b ì nh định mức 50 ml, thêm 0,5 ml axit nitric (4.2), 0,1 ml axit clohydric (4.3) và trộn. L à m nguội dung dịch đ ế n nhiệt độ môi trường và dùng pipet thêm chính xác cùng một lượng ch ấ t chuẩn nội, ví dụ: 0,5 ml dung dịch chuẩn rhodi (4.5.3) vào m ỗ i b ì nh đo. Sau đ ó , đối với các dung dịch hiệu chuẩn có n ồ ng độ khối lượng 5 m g/l, 10 m g/l, 20 m g/l và 40 m g/I, dùng pipet lấy chính xác 0,25 ml, 0,50 ml, 1,0 ml và 2,0 ml dung dịch chuẩn 2 (4.5.2), tương ứng, cho vào bốn b ì nh định mức 50 ml riêng rẽ và thêm nước đến vạch. Chuẩn b ị mới các dung dịch này trong ngày sử dụng. Các dung dịch hiệu chuẩn ở trên là các ví dụ. Các nồng độ được chuẩn b ị phải nằm trong dải tuyến t í nh của h ệ th ố ng detector ICP-MS. Ngo à i ra, n ồ ng độ axit c ủ a các dung dịch hiệu chuẩn phải phù hợp với các lượng axit có mặt trong dung dịch phân hủy đã pha loãng. 4.7. Dung d ị ch mẫu trắng Dung dịch mẫu trắng chứa nước, axit nitric và axit clohydric với các lượng tương ứng với các nồng độ trong dung dịch đo, ví dụ: 0,5 ml axit nitric (4.2) và 0,1 ml axit clohydric (4.3) trong 50 ml cũng như lượng tương tự của ch ấ t chu ẩ n nội [0,5 ml dung dịch chuẩn rhodi (4.5.3)] được sử dụng cho các dung dịch hiệu chu ẩ n trong 50 m l . 5. Thiết bị và dụng cụ 5.1. Yêu cầu chung Tất cả các thi ế t b ị , dụng cụ ti ế p xúc trực tiếp với mẫu và các dung dịch phải được r ử a kỹ trước. 5.2. Thiết b ị đo phổ khối lượng plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS), có bộ phận plasma cảm ứng cao tần làm bộ phận ion hóa, hệ thống nạp mẫu và hệ thống phun cũng như bộ phận kiểm soát và bộ phận đánh giá. 6. Cách tiến hành 6.1. Phân hủy mẫu Vô cơ hóa mẫu bằng phân hủy áp lực theo TCVN 9525 (EN 13805). Đ ể định lượng thiếc, thêm 0,5 ml đến 1 ml axit clohydric (4.3) vào b ì nh phân h ủ y có chứa axit nitric (4.2) dùng để phân hủy, với một lượng tương ứng lượng axit nitric cần để phân hủy trong dung dịch mẫu. Không bổ sung axit clohydric cho đến khi phản ứng tự phát axit nitric giảm xuống. Sau khi thêm axit clohydric, đậy ngay b ì nh phân hủy đ ể tránh thất thoát clo hoạt hóa. Ngay sau đó, cho phân hủy áp lực. Các yêu cầu phân hủy dựa trên các thông s ố kỹ thuật của nhà sản xuất thiết b ị , phản ứng của mẫu, sự ổn đ ị nh áp lực tối đa của bình phân hủy và nhiệt độ có thể đạt được. VÍ DỤ 1: C â n ch í nh xác t ừ 0,4 g đ ế n 0,5 g mẫu khô (độ ẩ m còn lại nh ỏ hơn 20 %) cho vào b ì nh phân h ủ y 100 ml v à thêm 5 ml axit nitr i c (4.2). Lắc c ẩ n thận b ì nh phân hủy đ ể m ẫu kh ô ng b ị k ế t m ả ng. Sau khi phản ứ ng tự phát giảm xuống, thêm 1 ml ax i t clohydric (4.3) và đậy ngay b ì nh phân hủy. Đ ố i với các mẫu có độ ẩm cao hơn, c ầ n l ấ y một lượng mẫu lớn h ơn . Dung dịch được phân hủy bằng áp lực theo TCVN 9525 (EN 13805), được thêm nước đến thể tích định trước, ví dụ: 20 ml nước. Dung d ịch này được pha loãng bằng nước với h ệ số 10 hoặc cao h ơn để xác định thiếc. Quan trọng là l ượ ng ch ấ t chu ẩ n nội trong các dung dịch đo và các dung dịch hiệu chu ẩ n phải bằng nhau. VÍ D Ụ 2: Đối với việc chu ẩ n bị dung d ị ch đo trực ti ế p trong b ì nh dùng đ ể đo, dùng pipet lấy ch í nh xác 1,0 ml dung d ị ch phân hủy và 0,5 ml dung dịch chu ẩ n rhodi (4.5.3) cho vào b ì nh đo và th ê m nước đ ế n 10 ml. Dung dịch này được đo trong ngà y chuẩn bị. 6.2. Thực hiện đo ICP-MS 6.2.1. Điều ki ệ n vận hành ICP-MS Cài đặt thiết bị theo hướng dẫn c ủ a nhà s ả n xuất và đốt plasma. Đ ể cho ấm lên và ổn định thiết b ị , tối ưu hóa việc cài đặt. 6.2.2. Xác đ ị nh bằng ICP-MS Khi thiết b ị đã được tối ưu hóa, bắt đầu đo. Đ ể xác định thi ế c, sử dụng các đ ồ ng vị c ó kh ố i lượng 117 và 118. Chất chu ẩ n nội rhodi được phân t í ch có khối lượng 103. Cài đặt phương pháp với các phần mềm thiết bị để hiệu chính bằng ch ấ t chuẩn nội. Đo dung dịch mẫu trắng (4.7) và các dung dịch hiệu chuẩn (4.6), sử dụng tốc độ đ ế m (số đ ế m/giây) và các nồng độ để dựng đường chu ẩ n. Xác định dải tuy ế n tính của hàm hiệu chuẩn. Dung dịch đo được hút vào m á y và được đo. Sử dụng đường chuẩn để chuyển tốc độ đếm được sang đơn vị nồng độ. 6.3. Kiểm soát chất lượng Để kiểm soát chất lượng, tiến hành phân tích chất chuẩn có hàm lượng thiếc đ ã biết, song song với mỗi dãy phép đo. Bao gồm tất cả các bước quy tr ì nh từ khi bắt đầu phân hủy. Việc kiểm soát này cũng áp dụng cho mỗi d ã y phân hủy bao gồm các bước của toàn bộ quy tr ì nh c hu ẩ n bị và đo các dung dịch mẫu trắng. 7. Tính kết quả 7.1. T í nh hàm lượng thiếc trong mẫu thực phẩm T í nh hàm lượng thiếc, w , bằng miligam trên kilogam mẫu thử, hoặc f , bằng miligam trên l í t mẫu thử, sử dụng Công thức (1): w hoặc f (1) Trong đó: a là n ồ ng độ khối lượng của thiếc có trong dung dịch đo, t í nh b ằ ng microgam trên l í t ( m g/l); V là th ể tích dung dịch phân hủy được pha lo ã ng đến vạch, tính bằng mililit (ml); E l à khối lượng phần mẫu thử ban đ ầ u, tính bằng gam (g) hoặc thể tích mẫu thử ban đầu, tính bằng mililit (ml). F là hệ số pha lo ã ng ( ≥ 10). 7.2. Giới hạn định lư ợ ng Thiết bị đo phổ khối lượng-ICP phải có khả năng xác định được 1 m g/l thi ế c trong dung dịch phân hủy đ ã pha loãng. Khi sử dụng ICP-MS, giới hạn định lượng của dung dịch phân hủy được chu ẩ n bị theo TCVN 9525 (EN 13805) b ị ảnh hưởng nhi ề u bởi nền mẫu. Liên quan đến thực phẩm, gi ớ i hạn định lượng phụ thuộc vào lượng mẫu dùng để phân hủy, thể tích cuối c ù ng của dung d ị ch phân hủy và độ pha loãng tối thiểu được áp dụng (trường hợp này là 10). Đối với các nguy ê n t ố v ế t, giới hạn định lượng được quy ước là 6 s , trong đó s là độ lệch chu ẩ n của tín hiệu mẫu trắng. Bảng 1 liệt k ê các v í dụ có li ê n quan. Bảng 1 - Các v í dụ v ề giới hạn đ ị nh l ượ ng trong mẫu Khối l ượ ng mẫu g Th ể tích cu ối cùng ml Độ pha lo ã ng Hàm lượng thi ế c mg/kg 0,5 20 1:10 0,4 2,0 20 1:10 0 , 1 8. Độ chụm 8.1. Y ê u c ầ u chung Chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm được nêu trong Phụ lục A. Các giá tr ị thu được từ phép th ử liên phòng này c ó thể k h ô ng áp dụng được cho các dải n ồ ng độ phân tích và ch ấ t nền khác với dải nồng độ và ch ấ t n ề n đã cho trong Phụ lục A. 8.2. Độ lặp l ại Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử độc lập, riêng rẽ, th u được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành trên vật liệu thử giống hệt nhau, trong một phòng thử nghiệm, do một người thực hiện, sử d ụng cùng thiết bị, trong một khoảng thời gian ngắn, không quá 5 % các trường hợp vượt quá các giá tr ị giới hạn lặp lại r n êu trong Bảng 2. 8.3. Độ tái lập Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử riêng rẽ, thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành thử tr ê n vật liệu giống hệt nhau, trong các phòng thử nghiệm khác nhau, do các ng ư ời khác nhau thực hiện, sử dụng các thiết bị khác nhau, không quá 5 % các trường hợp vượt quá các giá trị giới hạn tái lập R nêu trong Bảng 2. Bảng 2 - Giá tr ị trung b ì nh, độ lặp lại và độ tái lập đ ố i với phép đo ICP-MS M ẫ u mg/kg r mg/kg R mg/kg Puree cà rốt 227 17,6 44 , 2 Puree cà chua 165 13,1 28,4 Dứa 259 22,9 37,6 Hỗn hợp trái cây 71,9 5,2 11,5 Rượu vang trắng 2,49 0,18 0,44 Bột đào 84,8 5,94 13,4 Bột cà chua 143 12,7 26,7 Bột đậu 249 15,1 46,9 Sữa chua trái cây, dạng bột 52 , 1 3,2 9,9 Bột cá 41,8 5,6 9,4 9. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm: a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đ ủ về mẫu thử; b) phương pháp thử đã sử d ụng, viện d ẫ n tiêu chu ẩ n n à y; c) kết quả và đơn v ị biểu thị kết quả; d ) ngày và quy tr ì nh lấy mẫu (n ế u biết); e) ngày kết thúc thử nghiệm; f) nếu kiểm tra độ lặp lại thì nêu k ế t quả cuối cùng thu được; g) mọi thao tác không qui định trong tiêu chu ẩ n này, hoặc được xem là tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thường có thể ảnh hưởng đến k ế t quả thử nghiệm. Phụ lục A (Tham kh ả o) Kết quả của phép thử liên phòng thử nghiệm Độ chụm của phương pháp đ ã được Nhóm công tác “ Cân b ằ ng dinh dư ỡ ng - phân tích nguyên t ố vết ” c ủ a Cơ quan Liên bang Đức v ề Bảo v ệ người tiêu dùng và An toàn thực ph ẩ m về thực hiện Điều 64 Luật Thực ph ẩ m và thức ăn của liên bang Đức và Nh ó m công tác “ Inorganic Constituents ” thuộc nhóm nghiên cứu c ủ a Hiệp hội Hóa học Thực ph ẩ m của Hiệp hội Các nhà hóa học Đức, đ ã đánh giá xác nhận trong phép thử liên phòng thử nghiệm theo TCVN 6910-1 (ISO 5725-1) [3] và TCVN 6910-2 (ISO 5725-2) [4] . Kết quả được n ê u trong B ả ng A.1 và Bảng A.2. Bảng A.1 - Các kết quả th ố ng k ê của phép thử liê n phòng thử nghiệm tr ê n mẫu ướt M ẫ u Puree cà r ố t Pur ee cà chua Dứa H ỗ n hợp trái cây R ư ợu vang trắng Thông số Mẫu ướt Số lượng mẫu thử 1 1 1 1 1 Số lượng phòng thử nghiệm 14 15 14 15 15 Số lượng phòng thử nghiệm còn lại sau khi trừ ngoại lệ 14 15 14 15 13 Số lượng phòng thử nghiệm ngoại lệ 0 0 0 0 2 Số kết quả được ch ấ p nhận 28 30 28 30 26 Giá trị trung b ì nh, (mg/kg) 227 165 259 71,9 2,49 Giới hạn lặp lại, r (mg/kg) 17,6 13,1 22,9 5,2 0,18 Độ lệch chu ẩ n lặp lại, s r (mg/kg) 6,2 4,6 8,1 1,8 0,06 Giá trị r Horwitz 4,7 4,9 4,6 5,5 9,2 Trị số r Horrat 0,59 0,57 0,68 0,46 0,27 Giới hạn tái lập R (mg/kg) 44,2 28,4 37,6 11,5 0,44 Độ lệch chu ẩ n t á i lập, s R (mg/kg) 15,6 10,0 13,3 4 , 1 0,15 Giá trị R Horwitz 7 , 1 7,4 6,9 8 , 4 13,9 Tr ị s ố R Horrat 0,97 0 , 82 0,74 0,67 0,45 Bảng A.2 - Các k ế t quả th ố ng k ê của phép thử liên phòng thử nghi ệ m trên mẫu đông khô M ẫ u Bột đào Bột cà chua Bột đậu Sữa chua trái cây dạng bột Bột cá Thông s ố Mẫu đ ô ng kh ô Số lượng mẫu thử 2 1 2 2 1 Số lượng phòng thử nghiệm 15 15 15 15 15 Số lượng phòng thử nghiệm còn lại sau khi trừ ngoại lệ 14 15 15 12 14 Số lượng phòng thử nghiệm ngoại lệ 1 0 0 3 1 Số kết quả được ch ấ p nhận 28 30 30 24 28 Giá trị trung b ì nh, (mg/kg) 84,8 143 249 52 , 1 41,8 Giới hạn lặp lại, r (mg/kg) 5 , 9 12,7 15,1 3,2 5 , 6 Độ lệch chu ẩ n lặp lại, s r (mg/kg) 2,1 4,5 5,3 1 , 1 2,0 Giá trị r Horwitz 5,4 5,0 4 , 6 5,8 6,0 Trị số r Horrat 0,46 0,63 0,47 0,38 0,79 Giới hạn tái lập R (mg/kg) 13,4 26,7 46,9 9 , 9 9,4 Độ lệch chu ẩ n t á i lập, s R (mg/kg) 4,7 9,4 16,6 3,5 3,3 Giá trị R Horwitz 8 , 2 7,6 7,0 8 , 8 9,1 Tr ị s ố R Horrat 0,68 0,87 0,95 0,76 0,87 Bảng A.3 - Các giá trị đúng M ẫ u Giá trị trung b ì nh mg/kg Độ lệch chuẩn tái lập s R mg/kg Giá trị xác định mg/kg Khoảng tin cậy (95%) mg/kg Z -Score Puree cà rốt 227 16 222 32 0,3 Puree c à chua 165 10 162 24 0,2 Hỗn hợp trái cây 71,9 4,1 69,5 19 0,3 Rượu vang trắng 2,49 0,15 2,38 0,25 0,9 Bột đậu 249 17 249 24 0,0 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Montaser, A.: Inductively Coupled Mass Spectrometry, 1998, Wiley-VCH. [2] Thomas, R. : Pradical Guide to ICP-MS, 2004, Marcel Dekker. [3] TCVN 6910-1 (ISO 5725-1), Độ ch í nh xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và k ế t quả đo - Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung. [4] TCVN 6910-2 (ISO 5725-2), Độ ch í nh xác (độ đúng và độ chụm) của phương ph á p đo và k ế t quả đo - Phần 2: Phương ph á p cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chu ẩ n