本发明涉及一种用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，属于食品安全测量技术领域。
背景技术：
稀土元素目前已广泛应用于地质调查、医疗卫生、农业微肥、食品等各个领域。稀土是元素周期表中钪、钇及镧系元素的总称。稀土金属因能促进植物抗旱抗涝抗倒伏而添加在肥料中使用，特别是在叶面肥上使用较多。大量施用稀土微肥不可避免的会将稀土元素带入环境、食物链及生物体，因此，稀土元素进入生物圈后对人体健康的影响也受到人们的普遍关注。可食性食品包装材料作为一种绿色包装材料已被广泛使用，主要类型有糯米纸、肠衣、明胶、糖衣、冰衣和药片包衣等，含有稀土元素动植物体制成的可食性包装材料被人食用后，会对人体造成伤害。研究表明，稀土元素在人体内累积到一定量，会对人体的内脏存在一定的毒害作用，长期食用稀土含量超标的食品，会对人体的肝脏和骨骼造成危害。
鉴此，国家标准gb2762-2005《食品中污染物限量》中规定稀土氧化物含量不得大于2mg/kg。目前，国家标准对茶叶中稀土元素的检测已经有icp-ms方法，随着icp-ms技术不断发展，其在食品检测领域的应用越来越广泛，但针对可食性包装材料中稀土元素的测定尚未见报道，如何加强可食性包装材料内稀土元素的检测研究，及时指出含量超标的稀土元素，以便进行整改，保证消费者的食用安全，为今后可食性包装材料中稀土元素摄入量的评估以及国家标准的修订提供基础数据，是当前继续解决的问题。
技术实现要素：
本发明目的是为了克服现有技术中没有对可食性包装材料中稀土元素检测的方法。本发明的用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，能够测定出可食性包装材料内la、ce、pr、nd、sm，五种稀土元素的含量，是通过微波消解前处理、电感耦合等离子体质谱分析实现的，并通过加标回收验证了其的可行性，该方法具有快速准确、灵敏度高、检出限低、线性范围宽等优点，并具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，包括以下步骤，
步骤(a)，标准工作溶液的配制
(a1)，选择标准元素样本，元素样本包括la、ce、pr、nd、sm；
(a2)，分别称取25mg的各种标准试剂品，用水溶解并定容于25ml的容量瓶中，制得1000μg/ml的标准储备液；
(a3)，将配置的各种标准储备液，在4℃下保存；
(a4)，准确吸取10μl的la元素标准储备液，逐级稀释得到la元素的标准工作溶液为1.00μg/l；准确吸取10μl的ce元素标准储备液，逐级稀释得到ce元素的标准工作溶液为10.00μg/l；准确吸取10μl的pr元素标准储备液，逐级稀释得到pr元素的标准工作溶液为20.00μg/l；准确吸取10μl的nd元素标准储备液，逐级稀释得到nd元素的标准工作溶液为50.00μg/l；准确吸取10μl的sm元素标准储备液，逐级稀释得到sm元素的标准工作溶液为80.00μg/l；
(a5)将各标准工作溶液，在4℃下保存；
步骤(b)，待测定的可食性包装材料预处理
(b1)，分别准确称取制备均匀的可食性包装材料0.5000g放置于酸煮洗净的聚四氟乙烯消解罐中，加入8ml硝酸，根据微波消解程序加热消解；
(b2)加热消解后冷却到常温25℃，将消解溶液转移至50.00ml具塞塑料瓶中，用超纯水定容到30ml，同时做试剂空白，得到分析溶液；
步骤(c)，配置电感耦合等离子体质谱的分析条件
雾化气流量：0.84l/min；辅助气流量：0.85l/min；冷却气流量：13.5l/min；透镜电压：-78.0v；射频功率：1400w；停留时间：10ms；双电荷：ceo+/ce+＜2％；分析模式：全定量；内标加入方式：在线内标加入，以ge、in、bi、sc做为内标元素；
步骤(d)，通过电感耦合等离子体质谱对分析溶液进行八次分析，得到该分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的平均值和标准偏差；
步骤(e)，通过标准工作溶液对测定结果进行验证
(e1)，将元素la、ce、pr、nd、sm对应的标准工作溶液加入分析溶液内，形成新分析溶液；
(e2)，在配置电感耦合等离子体质谱的分析条件不变的情况下，通过电感耦合等离子体质谱对新分析溶液进行六次分析，得到该新分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的新平均值和新标准偏差；
(e3)，根据元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的新平均值和新标准偏差，得到元素la、ce、pr、nd、sm的回收测定均在85.50％-102.80％之间，新标准偏差均小于5％，证明步骤(d)，在配置电感耦合等离子体质谱的分析条件下，对分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的平均值和标准偏差满足要求的。
前述的一种用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，(b1)，分别准确称取制备均匀的可食性包装材料0.5000g，称重精度为0.0001g。
前述的一种用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，(b1)根据微波消解程序加热消解，过程如下，
(b11)，微波功率控制在1200w-1400w之间，升温5min，使温度达到80℃，并保持4min；
(b12)，微波功率控制在1200w-1400w之间，继续升温1min，使温度达到100℃，并保持2min；
(b13)，微波功率控制在在1200w-1400w之间，继续升温1min，使温度达到120℃，并保持2min；
(b12)，微波功率控制在在1200w-1400w之间，继续升温2min，使温度达到180℃，并保持15min。
前述的一种用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，步骤(c)，在线内标加入，以ge、in、bi、sc做为内标元素，具体方式为，
(c1)将浓度为1000μg/ml的ge、in、bi、sc元素溶液，分别用4％硝酸稀释为20.00μg/l的ge元素溶液、20.00μg/l的in元素溶液、50.00μg/l的bi元素溶液、20.00μg/l的sc元素溶液；
(c2)，将20.00μg/l的ge元素溶液、20.00μg/l的in元素溶液、50.00μg/l的bi元素溶液、20.00μg/l的sc元素溶液加入分析溶液。
本发明的有益效果是：本发明的用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，能够测定出可食性包装材料内la、ce、pr、nd、sm，五种稀土元素的含量，是通过微波消解前处理、电感耦合等离子体质谱分析实现的，并通过加标回收验证了其的可行性，该方法具有快速准确、灵敏度高、检出限低、线性范围宽等优点，并具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明做进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，包括以下步骤，步骤(a)，标准工作溶液的配制
(a1)，选择标准元素样本，元素样本包括la、ce、pr、nd、sm；
(a2)，分别称取25mg的各种标准试剂品，用水溶解并定容于25ml的容量瓶中，制得1000μg/ml的标准储备液；
(a3)，将配置的各种标准储备液，在4℃下保存；
(a4)，准确吸取10μl的la元素标准储备液，逐级稀释得到la元素的标准工作溶液为1.00μg/l；准确吸取10μl的ce元素标准储备液，逐级稀释得到ce元素的标准工作溶液为10.00μg/l；准确吸取10μl的pr元素标准储备液，逐级稀释得到pr元素的标准工作溶液为20.00μg/l；准确吸取10μl的nd元素标准储备液，逐级稀释得到nd元素的标准工作溶液为50.00μg/l；准确吸取10μl的sm元素标准储备液，逐级稀释得到sm元素的标准工作溶液为80.00μg/l；
(a5)将各标准工作溶液，在4℃下保存；
步骤(b)，待测定的可食性包装材料预处理
(b1)，分别准确称取制备均匀的可食性包装材料0.5000g放置于酸煮洗净的聚四氟乙烯消解罐中，加入8ml硝酸(浓度为4％)，根据微波消解程序加热消解，称重精度为0.0001g；
(b2)加热消解后冷却到常温25℃，将消解溶液转移至50.00ml具塞塑料瓶中，用超纯水定容到30ml，同时做试剂空白，得到分析溶液，过程如下，
(b11)，微波功率控制在1200w-1400w之间，升温5min，使温度达到80℃，并保持4min；
(b12)，微波功率控制在1200w-1400w之间，继续升温1min，使温度达到100℃，并保持2min；
(b13)，微波功率控制在在1200w-1400w之间，继续升温1min，使温度达到120℃，并保持2min；
(b12)，微波功率控制在在1200w-1400w之间，继续升温2min，使温度达到180℃，并保持15min；
步骤(c)，配置电感耦合等离子体质谱的分析条件
雾化气流量：0.84l/min；辅助气流量：0.85l/min；冷却气流量：13.5l/min；透镜电压：-78.0v；射频功率：1400w；停留时间：10ms；双电荷：ceo+/ce+＜2％；分析模式：全定量；内标加入方式：在线内标加入，以ge、in、bi、sc做为内标元素，其中，在线内标加入，以ge、in、bi、sc做为内标元素，具体方式为，
(c1)将浓度为1000μg/ml的ge、in、bi、sc元素溶液，分别用4％硝酸稀释为20.00μg/l的ge元素溶液、20.00μg/l的in元素溶液、50.00μg/l的bi元素溶液、20.00μg/l的sc元素溶液；
(c2)，将20.00μg/l的ge元素溶液、20.00μg/l的in元素溶液、50.00μg/l的bi元素溶液、20.00μg/l的sc元素溶液加入分析溶液；
步骤(d)，通过电感耦合等离子体质谱对分析溶液进行八次分析，得到该分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的平均值和标准偏差；
步骤(e)，通过标准工作溶液对测定结果进行验证
(e1)，将元素la、ce、pr、nd、sm对应的标准工作溶液加入分析溶液内，形成新分析溶液；
(e2)，在配置电感耦合等离子体质谱的分析条件不变的情况下，通过电感耦合等离子体质谱对新分析溶液进行六次分析，得到该新分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的新平均值和新标准偏差；
(e3)，根据元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的新平均值和新标准偏差，得到元素la、ce、pr、nd、sm的回收测定均在85.50％-102.80％之间，新标准偏差均小于5％，证明步骤(d)，在配置电感耦合等离子体质谱的分析条件下，对分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的平均值和标准偏差满足要求的。
根据本发明的的用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，介绍一具体实施例，
分别准确称取制备均匀的明胶胶囊壳0.5000g置于酸煮洗净的聚四氟乙烯消解罐中，加入8ml硝酸(浓度4％)，按表1微波消解程序加热消解，消解完毕后冷却，将样品消解液转移至50.00ml具塞塑料瓶中，用超纯水定容，同时做试剂空白，
表1微波消解程序
配置电感耦合等离子体质谱的分析条件
雾化气流量：0.84l/min；辅助气流量：0.85l/min；冷却气流量：13.5l/min；透镜电压：-78.0v；射频功率：1400w；停留时间：10ms；双电荷：ceo+/ce+＜2％；分析模式：全定量；内标加入方式：在线内标加入，以ge、in、bi、sc做为内标元素，其中，在线内标加入，以ge、in、bi、sc做为内标元素；
通过电感耦合等离子体质谱对分析溶液进行八次分析，得到该分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的平均值和标准偏差，如表2所示，
表2明胶胶囊壳中5种稀土元素的测定结果(n＝8)
通过标准工作溶液对测定结果进行验证
将元素la、ce、pr、nd、sm对应的标准工作溶液加入分析溶液内，形成新分析溶液，在配置电感耦合等离子体质谱的分析条件不变的情况下，通过电感耦合等离子体质谱对新分析溶液进行六次分析，得到该新分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的新平均值和新标准偏差；根据元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的新平均值和新标准偏差，得到元素la、ce、pr、nd、sm的回收测定均在85.50％-102.80％之间，新标准偏差均小于5％，结果见表3。
表3明胶胶囊壳中5种稀土元素加标回收实验结果
证明在配置电感耦合等离子体质谱的分析条件下，对分析溶液内元素la、ce、pr、nd、sm测定结果的平均值和标准偏差满足要求的，通过对国内市场采购的明胶胶囊壳中5种稀土元素的含量进行了测定，结果表明明胶胶囊壳中均检出含有la、ce、pr、nd、sm，虽含量低但确实存在。目前国家标准对明胶及其他类型可食性包装材料中稀土元素限量无明确的规定。本发明选择了微波消解前处理、电感耦合等离子体质谱分析作为分析手段，实现了对明胶胶囊壳中5种稀土元素的测定。该方法具有快速准确、灵敏度高、检出限低、线性范围宽等优点，通过加标回收实验进行方法验证，结果满意。
综上所述，本发明的用于可食性包装材料内稀土元素种类的测定方法，能够测定出可食性包装材料内la、ce、pr、nd、sm，五种稀土元素的含量，是通过微波消解前处理、电感耦合等离子体质谱分析实现的，并通过加标回收验证了其的可行性，该方法具有快速准确、灵敏度高、检出限低、线性范围宽等优点，并具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。