嚴(yán)綺

陽(yáng)春市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)站 廣東陽(yáng)春 529600

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，我們國(guó)家對(duì)食品的檢測(cè)技術(shù)也得到發(fā)展，在技術(shù)更新的過(guò)程中樣品制備與預(yù)處理成為有關(guān)部門研究的重點(diǎn)。通常的檢測(cè)必須將有待檢測(cè)的樣品中的待測(cè)組分，利用有效的處理措施轉(zhuǎn)化成可溶性鹽或者有機(jī)物，然后再放到相適應(yīng)的溶液中進(jìn)行儀器測(cè)試，前處理方法就是這個(gè)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的制備過(guò)程。

1 大米檢測(cè)鎘含量的措施現(xiàn)狀

隨著人們生活狀況提高和飲食結(jié)構(gòu)的改變，大米已經(jīng)成為城鄉(xiāng)居民主要的食糧，為此，大米的質(zhì)量安全問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題，特別是各地頻頻出現(xiàn)的大米重金屬超標(biāo)新聞，最為嚴(yán)重的是大米鎘金屬嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象引起居民的擔(dān)心和恐慌。當(dāng)前對(duì)大米檢測(cè)的前處理手段主要有以下幾種：干法灰化法、濕法消解法、微波消解法；而測(cè)試的方式主要有：火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收法、原子熒光光度法、冷蒸汽原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜等。本文要做的實(shí)驗(yàn)任務(wù)如下：研究分析對(duì)象是大米中的鎘含量，采用的手段是石墨爐原子吸收光譜法。而對(duì)前處理方法的影響進(jìn)行考察和分析[1]。

2 檢測(cè)的試驗(yàn)儀器與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)備和裝置以及試劑

鎘空心陰極燈、石墨爐原子吸收光譜儀、馬弗爐 ；微波消解儀；電熱板； 電子天平 ；超純水系統(tǒng)。鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液1000μg /m L ，硝酸，強(qiáng)氧化性酸，過(guò)氧化氫。

2.2 大米樣品前處理措施

（1）前處理的干法灰化法。第一步是將樣品大米進(jìn)行粉碎，然后選取2克-5克的樣品放進(jìn)瓷坩堝中，將瓷坩堝放在電熱板上加熱到樣品完全碳化；第二步將碳化了的樣品放進(jìn)馬弗爐中，以300—400度的高溫進(jìn)行灰化5小時(shí)，進(jìn)行冷卻后取出。第三步是將灰化后的樣品用硝酸溶解，如果還有部分樣品沒完全灰化，就要增加硝酸的量，在電熱板上慢慢加熱直到熔化為止；第四步在25mL的容量瓶中放進(jìn)冷卻后的樣品，水溶到試驗(yàn)需要的刻度，進(jìn)行搖勻稍許靜置，利用儀器進(jìn)行測(cè)定，與此同時(shí)進(jìn)行試劑空白[2]。

（2）前處理的濕法消解法。第一步，在粉碎的大米樣品中準(zhǔn)確稱取1克—2克，放到消解管，通過(guò)小漏斗加入12mL硝酸高氯酸混合消化液，溶液的體積比為 5∶1 ；第二步放到石墨消解儀進(jìn)行消解；第三步樣品消化后直到溶液澄清冷卻后移到 25mL容量瓶中，充分晃均勻靜置；第四步利用石墨爐光譜儀測(cè)定，試劑空白同上。

（3）前處理的微波消解法。第一步，在一個(gè)消解罐中放置粉碎的大米樣品0.5克，將8毫升的硝酸加入，過(guò)氧化氫加入2毫升，蓋嚴(yán)內(nèi)蓋把外面的保護(hù)層擰緊；第二步，按照試驗(yàn)的消解程序，將其放到微波消解儀中， 進(jìn)行操作，消解完成后冷卻處理到室溫的程度；第三步，將微波消解內(nèi)罐放在電熱板上加溫，進(jìn)行氮氧化物的去除，去除后進(jìn)行冷卻；第四步，在到25mL容量瓶中放入冷卻后的溶液，以水定容到需要的刻度，進(jìn)行搖勻后靜待，然后上石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定，依舊要進(jìn)行試劑空白。

3 試驗(yàn)結(jié)果與研究

3.1 選擇測(cè)定條件

選定石墨爐原子吸收光譜法對(duì)大米中鎘含量進(jìn)行檢測(cè)，曲線濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作值是 0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0μg/L，質(zhì)量為 1%的硝酸溶液，分析波長(zhǎng)為228.8nm，縫隙橫度為0.5nm。測(cè)定工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)值，參照的坐標(biāo)（Y）是鎘的吸收峰高的數(shù)值，坐標(biāo)（Y）所對(duì)應(yīng)的濃度為橫坐標(biāo)（X），在0～2μg/L數(shù)值狀態(tài)下進(jìn)行線性擬合，工作曲線標(biāo)準(zhǔn)化回歸方程為Y=0.07780X+0.0052，相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的系數(shù)r=0.9987。另外，進(jìn)行了11次試劑空白的平行測(cè)定，計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)值的三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差得到方法的檢出限為 0.0231μg/L。

3.2 三種樣品前處理方法基本參數(shù)的比較

在同一份大米中取樣品，按照上面的樣品前處理實(shí)驗(yàn)中，三種不同的處理手段，并均做了試劑空白，然后分別從樣品數(shù)量、消解時(shí)間、設(shè)備使用、能耗等基本數(shù)據(jù)方面進(jìn)行對(duì)比。 在這三種消解方法中，微波爐消解法的效率和質(zhì)量要明顯優(yōu)于干法灰化法和濕法消解法。這種處理方式的優(yōu)勢(shì)在于器具的優(yōu)勢(shì)和方法的先進(jìn)，在密閉的消解罐中放置試驗(yàn)樣品，在微波爐上快速加熱，制造高溫和高壓的微波場(chǎng)，致使試驗(yàn)樣品和酸進(jìn)行接觸，由此產(chǎn)生的酸的混合物對(duì)微波能進(jìn)行吸收，大大增加了酸的氧化反應(yīng)的活性，促使大米樣品的表面頻繁和酸接觸，加快了樣品消解的速度。而干法灰化法最大的優(yōu)勢(shì)是利用高溫灰化大米樣品，而且很少的試劑用量，突顯了高溫對(duì)一些樣品處理的優(yōu)勢(shì)。但干灰化消解法的最大缺點(diǎn)是處理樣品的周期長(zhǎng)，損耗比較大，同時(shí)高溫的處理會(huì)造成待測(cè)元素的揮發(fā)。濕法消解法是一種目前相關(guān)部門廣泛應(yīng)用的辦法，最適合大批量糧食的處理。但這種處理法的缺點(diǎn)是試劑消耗大，對(duì)環(huán)境的污染也大，更容易造成交叉感染，更不是自動(dòng)化程序，整個(gè)處理過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力過(guò)多[3]。

3.3 分析比較三種前處理方法

利用以上三種處理方法對(duì)相同的鎘標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)施前處理，通過(guò)石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行樣品的檢測(cè)，前處理手段不同，測(cè)定出鎘金屬的平均值也有差異。見表 1。

由表1不難看出，不同質(zhì)量鎘標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)經(jīng)干灰化法進(jìn)行前處理后，進(jìn)行七次檢測(cè)的平均值分別為0.0465mg/kg和0.168mg/kg，所產(chǎn)生的對(duì)照的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為7.25%和17.3%，另外濕法消解法進(jìn)行前處理后，進(jìn)行七次檢測(cè)的平均值分別為0.0469mg/kg和0.180mg/kg，所產(chǎn)生的對(duì)照的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為6.39%和10.5%，這樣的數(shù)據(jù)顯示，造成待測(cè)元素?fù)p失嚴(yán)重是這兩種前處理方法的共同缺點(diǎn)，而對(duì)于性能良好的微波消解法來(lái)說(shuō)，檢測(cè)值分別為0.0483mg/kg和0.193mg/kg，較接近標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)定值，同時(shí)RSD%為3.45%和3.56%，比其他兩種處理方法小很多。

表1 三種前處理方法消化標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果（n=7)

3.4 三種大米樣品前處理方法加標(biāo)回收率的比較

還是提取同一大米樣品，加入的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量不同，之后按照以上的三種前處理方法進(jìn)行處理，然后同樣是采用石墨爐原子吸收光譜儀進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果三種前處理方法中，干法灰化法和濕法消解法的加標(biāo)回收率都相對(duì)很低，分別為干法灰化法79%～86%、濕法消解法84%～89%，而微波消解法的加標(biāo)回收率在92%以上。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)石墨爐原子吸收光譜法，對(duì)大米中鎘的含量進(jìn)行測(cè)試，得出的結(jié)論為：微波消解處理法是最好的前處理法，其優(yōu)勢(shì)在于處理物質(zhì)的速度快、消耗小、空白值相對(duì)低、準(zhǔn)確度超高、偏差小，是目前最先進(jìn)的前處理手段。但缺點(diǎn)是價(jià)格有點(diǎn)高，而且需要微波消解儀的幫助。而干法灰化法和濕法消解法測(cè)測(cè)試的結(jié)果準(zhǔn)確度低，處理時(shí)間長(zhǎng)，損耗大，但對(duì)儀器的要求簡(jiǎn)單。