翟碩莉，王 巖，張秀豐

(1. 衡水學(xué)院 生命科學(xué)系，河北 衡水 053000；2. 石家莊海關(guān)技術(shù)中心，河北 石家莊 050000)

1 引言

近年來，食品安全問題一直是人們關(guān)注及研究的熱點(diǎn)，食品受重金屬污染的情況日益受到人們的重視，市場(chǎng)監(jiān)管部門的不合格通告中不時(shí)出現(xiàn)重金屬檢測(cè)值不符合食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情況[1～3]。鉛和鎘是環(huán)境中常見的兩種重金屬元素，最終通過食物鏈進(jìn)入人體，蓄積于器官或組織，造成遠(yuǎn)期毒害作用[4，5]，GB2762-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》對(duì)食品中鉛和鎘的含量作了限量要求[6]。

食品中常用的鉛和鎘檢測(cè)方法有：石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、火焰原子吸收光譜法等[7～10]。本文選擇操作簡(jiǎn)單、大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室配備的石墨爐原子吸收光譜法作為同時(shí)測(cè)定鉛和鎘的檢測(cè)方法。食品中常用的中鉛和鎘的前處理方法主要是濕法消解、微波消解、壓力消解罐消解法等[11，12]，不同的消解方法，消解中酸的種類和用量會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果[13]。本文以山藥為基質(zhì)，通過比較2種消解方法，分析回收率和精確度，確定這2種方法的優(yōu)劣，為山藥中鉛和鎘的快速檢測(cè)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 材料

小白嘴山藥(購于本地菜市場(chǎng))

2.2 儀器與試劑

微波消解儀、TAS-990原子吸收光譜儀、趕酸器、石墨爐消解儀。

鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000 mg/L)、鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000 mg/L)、硝酸、高氯酸、磷酸二氫銨、硝酸鈀、鹽酸、過氧化氫。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別用5%的硝酸和1%的硝酸定容鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為1 mg/L)和鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為1 mg/L)。取一定體積標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成濃度為0 μ g/L、5.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L 、30.0 μg/L、40.0 μg/L的系列溶液。

2.3.2 樣品處理

將山藥清洗、去皮、烘干、研磨，過60目篩，備用。

2.3.3 濕法消解

參考GB5009.12-2017[7]和GB5009.15-2014[8]。取0.5 g山藥粉，加入一定體積的硝酸和高氯酸，石墨爐消解儀消解，消解條件：初始120 ℃，保持1 h；升溫至180 ℃，保持2 h，待消化液呈透明略帶黃色，消解結(jié)束，冷卻，用1%硝酸定容至10 mL。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

2.3.4 微波消解

取0.5 g山藥粉于微波消解管中，加入一定量的硝酸和過氧化氫，按照微波消解的步驟消解山藥粉，消解完成后160 ℃趕酸至1 mL左右，冷卻后定容至10 mL，同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)(表1)。

表1 微波消解升溫程序

2.3.5 石墨爐原子吸收的工作條件

石墨爐升溫參數(shù)見表2[14]。

3 結(jié)果與分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

根據(jù)2.3.1節(jié)設(shè)定的濃度，以鉛或鎘濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，分別繪制鉛和鎘的標(biāo)準(zhǔn)曲線，鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：y=0.0059x-0.003，鎘的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：y=0.1083x-0.0044。可知鉛在0～50.0 μg/L濃度范圍內(nèi)，吸光值呈線性關(guān)系，其校正系數(shù)R2為0.9991；鎘在0～3 μg/L濃度范圍內(nèi)，吸光值呈線性關(guān)系，其校正系數(shù)R2為0.9990(圖1、2)。

表2 石墨爐升溫參數(shù)

圖1 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖2 鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.2 不同消解方法測(cè)定鉛和鎘的結(jié)果

由于山藥中的有機(jī)物質(zhì)含量較高[15]，實(shí)驗(yàn)中將山藥粉分別置于濕法消解和微波消解條件下，濕法消解選擇硝酸和高氯酸的不同比例組成消解液，微波消解選擇硝酸和過氧化氫的不同比例組成消解液，對(duì)山藥進(jìn)行消解處理后，原子吸收石墨爐法測(cè)得鉛和鎘的結(jié)果如表3。對(duì)比不同消解液處理和平行樣的RSD可知，濕法消解和微波消解處理后測(cè)得的鉛和鎘含量相差不大，除濕法消解中10 mL硝酸+2 mL高氯酸消解體系外，其他前處理方法測(cè)得的鉛和鎘RSD均小于1。其中5 mL硝酸+2 mL過氧化氫組成的消解液體系得到的鉛和鎘的測(cè)定結(jié)果稍高。

表3 不同前處理方法的鉛和鎘測(cè)定結(jié)果

3.3 不同處理方法的回收率實(shí)驗(yàn)

將山藥粉采用微波消解的方法進(jìn)行前處理，消解液選擇5 mL硝酸+2 mL過氧化氫，分別加入一定量鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表4。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采用5 mL硝酸+2 mL過氧化氫進(jìn)行微波消解處理，測(cè)得的鉛和鎘加標(biāo)回收率在91%～102.7%之間，說明此前處理方法可獲得較好的加標(biāo)回收率。

表4 鉛和鎘的加標(biāo)回收結(jié)果

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)探討了石墨爐原子吸收的方法測(cè)定山藥中的鉛和鎘的方法，通過研究濕法消解和微波消解2種方法中不同酸消解體系對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，尋求了一種能在較短時(shí)間內(nèi)快速準(zhǔn)確測(cè)定山藥中鉛和鎘的方法。通過實(shí)驗(yàn)可知，5 mL硝酸+2 mL過氧化氫組成的消解液體系處理山藥能夠獲得良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，且精密度重復(fù)性好。

濕法消解和微波消解是食品中重金屬檢測(cè)常用的2種前處理方法，從本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果看，這2種前處理方法，鉛和鎘的數(shù)值差距不大，但濕法消解需要加入高氯酸，且消解體系屬于非密閉性的，而微波消解選擇硝酸和過氧化氫，消解體系屬于密閉性，安全系數(shù)更高，因此本實(shí)驗(yàn)選擇微波消解方式，實(shí)驗(yàn)過程中能夠較為簡(jiǎn)單、快速地處理山藥樣品進(jìn)而測(cè)定鉛和鎘的含量。