TCVN10643:2014

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10643:2014 (AOAC 999.11) về Thực phẩm - Xác định hàm lượng chì, cadimi, đồng, sắt và kẽm - Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử sau khi tro hóa khô TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10643:2014 THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, CADIMI, ĐỒNG, SẮT VÀ KẼM - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ SAU KHI TRO HÓA KHÔ Foodstuffs - Determination of lead, cadmium, copper, iron, and zinc - Atomic absorption spectrophotometric method after dry ashing Lời nói đầu TCVN 10643:2014 xây dựng dựa trên AOAC 999.11 Determination of lead, cadmium, copper, iron, and zinc in foods. Atomic absorption spectrophotometry after dry ashing ; TCVN 10643:2014 do Ban kỹ thuật tiêu chu ẩ n quốc gia TCVN/TC/F13 Phương pháp phân tích và l ấ y mẫu biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng th ẩ m định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, CADIMI, ĐỒNG, SẮT VÀ KẼM - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ SAU KHI TRO HÓA KHÔ Foodstuffs - Determination of lead, cadmium, copper, iron, and zinc - Atomic absorption spectrophotometric method after dry ashing 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng chì, cadimi, đồng, sắt và kẽm trong thực phẩm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit (GFAAS) sau khi tro hóa khô. 2. Nguyên tắc Phần mẫu thử được làm khô và sau đó tro hóa ở 450 °C với nhiệt độ tăng dần. Bổ sung dung dịch axit clohydric 6 M v à cho bay hơi đến khô. Phần cặn được hòa tan trong dung dịch axit nitric 0,1 M, các ch ấ t phân tích được xác định bằng đo ph ổ hấp thụ nguyên t ử ngọn l ử a dùng lò graphit. 3. Thuốc thử Thuốc thử phải thuộc loại phân t í ch, tốt nhất là loại siêu tinh khiết hoặc tương đương. 3.1. Nước, đã chưng cất lại hoặc nước đã loại ion, điện tr ở ≥ 18 M W .cm. 3.2. Dung dịch axit clohydric (HC l ), 6 M Pha lo ã ng 500 ml HC l đặc (37 % khối lượng) với nước (3.1) đến 1 lít. 3.3. Axit nitric (HNO 3 ) đặc, 65 % khối lượng. 3.4. Dung dịch axit nitric, 0,1 M Pha loãng 7 ml HN O 3 đặc (3.3) với nước (3.1) đến 1 lít. 3.5. Dung dịch chuẩn chì, 1 mg/ml Hòa tan 1,000 g ch ì trong 7 ml HNO 3 (3.3) đựng trong bình định mức dung tích 1 lít. Thêm nước đến vạch. CH Ú TH Í CH Ch ỉ s ử dụng dung dịch chu ẩ n bán sẵn trên thị trư ờ ng dùng cho đo phổ hấp thụ nguyên t ử . 3.6. Dung dịch chuẩn cadimi, 1 mg/ml Hòa tan 1,000 g cadimi trong 14 ml nước với 7 ml axit nitric (3.3) đựng trong bình định mức 1 lít. Thêm nước đến vạch. 3.7. Dung dịch chuẩn kẽm, 1 mg/ml Hòa tan 1,000 g kẽm (Zn) trong 14 ml nước với 7 ml ax i t nitric (3.3) đựng trong bình đ ị nh mức 1 lít (4.10) . Thêm nước đến vạch. 3.8. Dung dịch chuẩn đồng, 1 mg/ml. Hòa tan 1,000 g đồng (Cu) trong 7 ml axit nitric (3.3) đựng trong bình định mức 1 lít (4.10) . Thêm nước đ ế n vạch. 3.9. Dung d ị ch chuẩn sắt, 1 mg/ml. Hòa tan 1,000 g sắt (Fe) trong 14 ml nước với 7 ml axit nitric (3.3) đựng trong bình định mức 1 lít (4.10) Thêm nước đến vạch. 3.10. Dung dịch chuẩn làm việc a) Đối với phép phân tích trong lò graphit: Pha loãng các d ung dịch chu ẩ n từ 3.5 đến 3.9 với dung dịch axit nitric 0,1 M (3.4) đến dải chất chuẩn bao trùm dải tuyến tính c ủ a nguyên tố cần xác định. b) Đối với phép phân tích ngọn lửa: Pha loãng các dung dịch chuẩn từ 3.5 đến 3.9, với dung dịch axit nitric 0,1 M (3.4) đến d ả i chất chu ẩ n bao trùm d ả i nồn g độ c ủ a nguyên tố cần xác đ ị nh. 4. Thiết bị, dụng cụ S ử dụng các thiết bị dụng cụ thông thư ờ ng của phòng thử nghiệm và cụ thể sau đây: 4.1. Máy đo phổ h ấ p thụ nguyên tử, có đầu đốt dùng hỗn hợp không khí - axetylen hoặc đầu đốt dùng hỗn hợp khí dinitơ mon o xit - axetylen đối với quy trình đo phổ h ấ p thụ nguyên t ử ngọn lửa và lò graphit đối với quy trình đo phổ hấp thụ nguyên tử nhiệt điện, có hiệu ch ỉ nh nền thích hợp (phi nguyên tử). 4.2. Đèn catot rỗng hoặc đèn phóng điện không điện c ực , để xác định tất c ả các nguyên tố . 4.3. Lò nung, có cài đặt chương trình hoặc lò múp có bộ ổn nhiệt duy trì ở nhiệt độ 450 °C ± 25 °C. Nếu sử dụng lò múp th ì cần có bộ phận tro hóa sơ bộ. 4.4. Bếp điện, có bộ kiểm soát nhiệt độ, làm nóng được đến khoảng 300 °C. 4.5. Đèn hồng ngoại, 250 W , được cố định v à o giá đỡ, sao cho có thể điều chỉnh khoảng cách tới đĩa. 4.6. Đĩa gốm, v í dụ đĩa để trên giá thấp c ó đường kính thích hợp với bếp điện. 4.7. Nắp thủy tinh, ví dụ đĩa k ế t tinh, đường kính 185 mm, cao 100 mm, phù hợp với đĩa gốm (4.6) hoặc tương đương. 4.8. Chai rửa, “dùng để rửa ” , chứa axit sul f uric (H 2 SO 4 ) để làm sạch k hông khí. 4.9. Chén nung thạch anh hoặc platin, dung tích 50 ml đến 70 ml. 4.10. B ì nh định mức, d ung tích 1 lít. 4.11. Cân phân tích, có thể c â n chính xác đến 0,1 mg. 4.12. N ồ i cách thủy. LƯU Ý: Tất cả các dụng cụ thủy tinh và chất dẻo phải được rửa và tráng sạch bằng axit nitric hoặc axit cl ohydric để tránh nhiễm kim loại. Quy trình làm sạch dụng cụ thủy tinh và chất dẻo: Dung dịch axit gồm: 500 ml axit nitric đặc (3.3) và 4 500 ml nước (3.1) Rửa lần đầu với nước và ch ấ t tẩy rửa. Rửa sạch bằng nước máy, tiếp theo b ằ ng nước đã loại ion, sau đó bằng axit loãng. Cuối cùng, rửa b ố n đến năm lần b ằ ng nước (3.1). 5. Cách tiến hành C Ả NH BÁO - Luôn chú ý khi cho axit vào nước. Cần tránh gây ô nhiễm chì vào môi trường. Cho chén nung thạch anh (4.9) vào dung dịch axit nitric 20 % và rửa sạch với nước cất trước khi sử dụng. Đun sôi chén nung trong dung dịch axit nitric 20 % trước khi sử dụng, nếu c ầ n. Đốt chén nung platin (4.9) đến nóng đỏ và đun sôi trong dung dịch axit clohydric (3.2) trước khi sử dụng. Sản phẩm tro với hàm lư ợ ng chất béo cao ( ≥ 40 % khối lư ợn g), ví dụ margarin hoặc mỡ l ợ n, phải r ấ t cẩn thận để tránh tự cháy. Tro hóa sơ bộ các sản phẩm theo 5.3.2, kể c ả khi s ử dụng chương trình nung. 5.1. Xử lý sơ bộ Để đồng hóa s ả n ph ẩ m, s ử dụng thiết bị không bị nhiễm bẩn. Kiểm tra việc thôi nhiễm kim loại nếu thiết bị có bộ phận bằng kim loại. 5.2. Sấy Dùng cân (4.11) cân từ 10 g đến 20 g mẫu thử, chính xác đến 0,1 mg cho v à o chén nung (4.9) . Trong khi tro hóa, nếu khả năng sôi mạnh thì cần sấy trong tủ, trên n ồ i cách th ủ y (4.12) hoặc bếp điện (4.4) ở 100 °C. Sau đó, thực hiện tùy theo từng kiểu lò nung. 5.3. Tro hóa 5.3.1. Tro hóa trong lò nung cài đặt chương trình Đặt đĩa vào lò nung (4.3) ở nhiệt độ ban đầu không cao hơn 100 °C. Tăng nhiệt độ với tốc độ t ố i đa 50 °C/h đến 450 °C. Để yên đ ĩ a ít nhất 8 h hoặc qua đêm. Tiếp tục thực hiện theo 5.3 . 2.2. 5.3.2. Tro hóa trong lò múp có bộ ổn nhiệt, sau khi sấy và tro h ó a sơ bộ (xem Hình 1) Hình 1 - Thiết bị tro hóa sơ bộ 5.3.2.1. Đặt chén nung đựng phần mẫu thử đ ã đậy b ằ ng nắp thủy tinh và cho không khí đã tinh sạch đi qua ố ng thủy tinh vào s ả n phẩm. Đặt đèn (4.5) rọi xuống nắp đậy. Tro hóa sơ bộ mẫu bằng cách tăng t ừ từ nhiệt độ của đèn hồng ngoại qua việc tăng dần nhiệt độ bếp điện đến tối đa. Nhiệt độ cuối cùng trên đĩa gốm (4.6) ở khoảng 300 °C. Thời gian cần thiết để tro hóa sơ bộ tùy thuộc vào từng loại sản phẩm. Đặt chén nung vào l ò múp (4.3) ở 200 °C đến 250 °C và tăng đần nhiệt độ đến 450 °C với tốc độ không l ớ n hơn 50 °C/h. Để yên ít nhất 8 h hoặc qua đêm. 5.3.2.2. Lấy chén nung ra khỏi l ò và để nguội. Làm ướt tro bằng 1 ml đến 3 ml nư ớ c và cho bay hơi trên nồi cách thủy (4.12) hoặc bếp điện (4.4) . Đặt chén nung tr ở lại lò múp ở nhiệt độ không quá 200 °C v à tăng đến 450 °C ( với tốc độ 50 °C/h đ ế n 100 °C/h) . Tiếp tục tro hóa ở 450 °C trong 1 h đến 2 h hoặc l â u hơn. Lặp lại quy trình cho đến khi s ả n ph ẩ m được tro hóa hoàn to à n, tức là tro có màu trắng/xám hoặc sáng m à u. S ố lần cần thiết lặp lại tùy thuộc v à o từng loại sản ph ẩ m. Thêm 5 ml dung d ịch axit clohydric 6 M (3.2) v à o chén nung đ ả m bảo r ằ ng t ấ t cả tro đều tiếp xúc v ớ i axit. Làm bay hơi axit trên n ồ i cách thủy (4.12) hoặc b ế p điện (4.4) . Hòa tan tro trong 10,0 ml đ ế n 30,0 ml dung d ịch axit nitric 0,1 M (3.4), chính xác đến 0,1 ml. Xoay chén nung đ ể cho t ấ t cả tro đều tiếp xúc với axit. Đậy mặt k í nh đ ồ ng hồ v à đ ể yên khoảng 1 h đến 2 h. Sau đó, khu ấ y kỹ dung dịch trong chén nung bằng que khuấy và chuyển tất c ả vào chai nhựa . X ử lý mẫu trắng gi ố ng như đối với mẫu thử . Thực hiện hai phép thử mẫu trắng cho mỗi m ẻ phân tích. 5.4. Đo phổ hấp thụ nguyên tử 5.4.1. Kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên t ử ngọn lửa Kỹ thuật đo ph ổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa thư ờ ng được dùng để xác định kẽm, đồng v à sắt t rong các mẫu thực ph ẩ m. Chiều dài bước sóng, hỗn hợp kh í và các thông số kỹ thuật khác thích hợp nhất với từng kim loại được nêu trong sách hướng dẫn do các nh à sản xuất thiết b ị cung cấp. Các thông số khuyến cáo được nêu trong Bảng 1. Bảng 1 - Các thông số thiết bị đ ố i với kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn l ử a Nguyên t ố Ngọn l ử a Bước sóng, nm Fe Dinitơ monoxit - axetylen, oxy h ó a 248,3 Cu Không kh í - axetylen, oxy hóa 324,7 Zn Không kh í - axetylen, oxy hóa 213,9 Đối với kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa được áp dụng ở các nồng độ th ấ p, cần ph ả i hiệu ch í nh nền. Khi các kết qu ả nằm ngoài d ả i tuyến tính, pha loãng các dung dịch thử với dung dịch axit nitric 0,1 M (3.4) . Chuẩn bị đường chu ẩ n từ tối thiểu ba dung dịch chất chuẩn. 5.4.2. Kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử d ù ng lò graphit Kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng lò graphit thường được dùng để xác định chì và cadimi trong các mẫu thực ph ẩ m. Chi ề u d à i bước sóng, chương tr ì nh nhiệt độ và các thông số kỹ thuật khác thích hợp nh ấ t với từng kim loại được nêu trong sách hướng dẫn do các nhà sản xuất thi ế t bị cung cấp. Ví dụ v ề các thông số thích hợp đối với thiết b ị Perkin Elmer HGA-500 được nêu trong B ả ng 2. Bảng 2 - V í dụ về các thông số đối với kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit Kim loại Bước sóng, nm Chương trình nhiệt độ Dung dịch th ử Bước 1 2 3 4 Thể tích, m l Ố ng graphit Pb 283,3 Nhiệt độ, °C 130 650 1900 2500 20 L ’v ov Bước tăng, s 10 5 0 2 Thời gian giữ, s 30 10 2 2 Cd 228,8 Nhiệt độ, °C 130 350 1200 2500 10 Không phủ Bước tăng, s 1 5 0 2 Thời gian giữ, s 19 10 2 2 Trong kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa, cần phải hiệu chính nền. Khi các k ế t quả nằm ngoài dải tuyến tính, pha loãng các dung dịch thử với dung dịch axit nitric 0,1 M (3.4). Luôn s ử dụng phương pháp thêm chu ẩ n. Các phép đo phải được thực hiện trong dải tuyến tính khi sử dụng phương pháp thêm chuẩn. Thực hiện các phép đo v ớ i diện t í ch pic tốt hơn là sử dụng chiều cao pic. 6. Tính và biểu thị kết quả Tính hàm lượng kim loại trong mẫu thử, X, biểu thị bằng miligam trên kilogam (mg/kg), theo công thức: Trong đó: C là nồng độ kim loại trong d ung dịch thử, tính bằng miligam trên lít (mg/l); C 0 là nồng độ trung bình của kim loại trong dung dịch th ử trắng, tính bằng miligam trên lít (mg/l); V là thể tích của dung dịch thử, t í nh bằng mililit (ml); m là khối lượng của phần mẫu thử, t í nh bằng gam (g). Nếu dung dịch thử đã được pha loãng th ì đưa hệ số pha loãng vào công thức tính. Khi t hực hiện phép xác định lặp lại, lấy trung bình của các kết quả đến hai chữ số c ó nghĩa. 7. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải nêu r õ : a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu th ử ; b) phương pháp l ấ y mẫu đã sử dụng, nếu biết; c) phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này; d) kết quả thử nghiệm thu được; e) mọi điều kiện thao tác không quy định trong tiêu chu ẩ n này hoặc tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thư ờ ng có thể ảnh hư ở ng đến kết quả. Phụ lục A (tham khảo) Các kết quả liên phòng thử nghiệm Bảng A.1 - Các kết quả liên phòng thử nghiệm Kim loại M ẫ u Dải phân t í ch Trung bình mg/kg n a s r b s R c RSD r d RSD R e r f R g Pb-HGAAS Pate g an/sữa bột ≥ 0,04 0 , 040 11 0 , 019 0,019 46 46 0 , 052 0 , 052 Nước sốt táo 0,27 10 0,10 38 0,29 Cá xa y nhỏ 0,53 10 0 , 11 20 0 , 31 Cám lúa m ì 0,111 12 0 , 056 50 0,16 Sản phẩm ăn kiêng m ô ph ỏ ngD/E 0,246 10 [ 1] 0,034 0,048 14 20 0 , 096 0,14 Cd-HGAAS Pate gan ≥ 0,05 0,0491 11 0 , 0058 12 0 , 016 C á xay nhỏ/ Cám lúa m ì 0,175 8[1] 0,021 0,032 12 18 0 , 058 0,089 Sản ph ẩ m ăn kiêng mô phỏn g D/E 0 , 51 8 0,10 0,13 19 26 0 , 27 0 , 37 Zn-FAAS Pate g an /Cá xay nhỏ ≥ 0 , 7 6 , 63 13 0,35 0,50 5,3 7, 5 0 , 98 1 , 4 Xốt t áo 0,699 11[3] 0,047 6 , 8 0 , 13 Cám lúa m ì 71 , 5 12 [ 2] 4 , 9 6,8 14 Sữa bột 35 , 0 12[2 ] 2 , 8 8,0 7 , 9 Sản ph ẩ m ăn kiêng m ô phỏn g D/E 37 , 82 11[2] 0,68 1,31 1 , 8 3 , 5 1 , 9 3,7 Cu-HAAS X ốt táo/Cá xay nhỏ ≥ 0,2 0 , 240 12[1] 0,076 0,076 32 32 0 , 21 0 , 21 Sữa bột 0,51 14 [ 2 ] 0 , 23 45 0,65 Pate gan 5 , 34 13[2] 0,37 6,9 1 , 0 Cám lúa m ì 9,52 12 0 , 98 10 2 , 7 Sản phẩm ăn kiêng m ô phỏn g D/E 45 , 4 12[1 ] 1 , 6 3 , 1 3 , 6 6 , 9 4,6 8,8 Fe-FAAS Pa t e qan ≥ 4 24 , 3 14 2,8 11 7 , 8 Cá xay nhỏ/ Sữa bột 3,99 11[3] 0,44 0 , 54 11 14 1 , 2 1 , 5 Cám lúa m ì 124 13 [ 1 ] 14 11 39 Sản ph ẩ m ă n kiêng mô ph ỏ ng D/E 216 13 18 23 8 , 2 11 49 64 a n l à số phòng thử nghiệm giữ lại sau khi đã trừ ngoại lệ (trong ngoặc vuông là s ố phòng thử nghiệm ngoại lệ) . b s r l à độ lệch chu ẩ n lặp lại. c s R l à độ lệch chuẩn tái lập. d RSD r l à độ lệch chuẩn tương đối lặp lại. e RSD R là độ lệch chu ẩ n t ương đối tái lập. f r là giới hạn lặp lại: r= 2,8 x s r . g R l à giới hạn tái lập: R = 2,8 x s R .