生姜為植物界被子植物門單子植物綱姜目姜科姜屬多年生草本植物姜的新鮮根莖，含有豐富的姜辣素、揮發(fā)油、糖蛋白、多糖和二苯基庚烷類等成分[1]。其具有解表、止咳、止吐、和脾消腫、行血解毒、抗菌消炎鎮(zhèn)痛、抗氧化、抑制腫瘤以及降血糖血脂等作用。此外，作為藥食同源植物，其被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、?；袠I(yè)中[2]。隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，污水排放、礦業(yè)開采、金屬冶煉、生活垃圾以及農(nóng)藥化肥的使用等導(dǎo)致土壤、大氣和水體重金屬污染問題日益突出，其中以重金屬鎘污染較為嚴(yán)重[3-4]。生姜在種植過程中會(huì)蓄積土壤中的鎘，進(jìn)而導(dǎo)致生姜中鎘含量超標(biāo)。鎘通過食物鏈進(jìn)入人體后，在肝臟、腎臟等器官中長時(shí)間蓄積，不易排出，進(jìn)而破壞肝、腎功能，除了引發(fā)尿毒癥、骨質(zhì)酥松、糖尿病外還有致畸致癌作用[5-6]。因此，對(duì)生姜中鎘含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有重要意義，鎘含量檢測(cè)常用方法主要有電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）和原子吸收光譜法（Atomic Absorption Spectrometry，AAS)[7]。ICP-MS測(cè)定范圍廣、靈敏度高，但是成本昂貴、操作復(fù)雜[8]；AAS雖然測(cè)定范圍不及ICP-MS，但是AAS靈敏度高、選擇性好、操作簡單、檢測(cè)速度快、精密度高以及成本低。本文以生姜作為樣品基質(zhì)，采用微波消解法前處理樣品，建立了以石墨爐為原子化器，用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定生姜中鎘含量的方法，為檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供了技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生姜樣品，市售；鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1，批號(hào)GBW08612），中國計(jì)量科學(xué)研究院；硝酸（優(yōu)級(jí)純，批號(hào)K50093756810），德國默克公司；30%過氧化氫溶液（優(yōu)級(jí)純）、磷酸二氫銨（優(yōu)級(jí)純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PinAAcle900T型原子吸收分光光度計(jì)（含鎘空心陰極燈、石墨爐），美國PerkinElmer公司；CEM MARS6型多功能消解儀（含微波消解罐），美國CEM公司；EHD-40型多功能趕酸器，北京東航科儀儀器公司；MiLLi-Q Integral5型超純水系統(tǒng)，美國密理博公司；ME204E/02型萬分之一電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 儀器工作條件

原子吸收分光光度計(jì)工作參數(shù)：波長228.80 nm；狹縫0.7 nm；信號(hào)測(cè)量峰面積；燈電流8 mA；樣品進(jìn)樣體積20 μL；基體改進(jìn)劑（磷酸二氫銨10 g·L-1）5 μL。石墨爐工作程序如表1所示，微波消解程序如表2所示。

表1 石墨爐工作程序表

表2 微波消解程序表

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

（1）鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液（10 μg·mL-1）的制備。吸取1.0 mL鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，移入100 mL容量瓶中，用1%（v/v）的硝酸溶液定容至容量瓶刻度線。

（2）鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液（100 μg·L-1）的制備。吸取1.0 mL鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液,移入100 mL容量瓶中，用1%（v/v）的硝酸溶液定容至容量瓶刻度線。

（3）鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液的制備。分別吸取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL以及3.0 mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液于100 mL容量瓶中，用1%（v/v）的硝酸溶液定容至容量瓶刻度線，得到濃度分別為0 μg·L-1、0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、1.5 μg·L-1、2.0 μg·L-1以 及3.0 μg·L-1的系列鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液。

1.3.3 樣品前處理

樣品勻漿后儲(chǔ)存于潔凈的食品級(jí)自封袋中，于-18 ℃冰箱保存?zhèn)溆茫Q取生姜樣品1 g（精確至0.000 1 g）置于微波消解罐中，同時(shí)加入8.0 mL硝酸和1.0 mL 30%過氧化氫溶液，蓋好消解罐蓋子后，消解樣品，消解完全并冷卻后，轉(zhuǎn)移至趕酸器中，于140 ℃下趕酸至1.0 mL左右，冷卻后，用1%（v/v）的硝酸溶液沖洗消解罐內(nèi)壁3次，合并沖洗液于25 mL容量瓶中，最后用1%（v/v）的硝酸溶液定容至容量瓶刻度線處，同法制備試劑空白溶液。

1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

將系列鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液注入石墨爐上機(jī)測(cè)定，鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液進(jìn)樣體積20 μL，基體改進(jìn)劑5 μL。以鎘吸光度值作為縱坐標(biāo)，鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液濃度作為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程。

1.3.5 樣品的測(cè)定

在相同測(cè)定條件下，測(cè)定生姜樣品消化液的吸光度值。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，得到線性回歸方程為y=0.026 52x+0.000 82，斜率為0.026 52，截距為0.000 82，相關(guān)系數(shù)為0.999 7，結(jié)果表明鎘含量在0～3.0 μg·L-1的線性關(guān)系良好。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.2 檢出限與定量限

實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定試劑空白溶液11次，按LOD=3s/b（s為試劑空白溶液吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，b為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率）計(jì)算出檢出限[9]。結(jié)果得到最低檢出限為0.001 mg·kg-1；按LOQ=3 LOD計(jì)算定量限，則定量限為0.003 mg·kg-1。

2.3 精密度與回收率

2.3.1 精密度

實(shí)驗(yàn)以生姜作為樣品基質(zhì)，其本底中未檢出重金屬鎘。在生姜樣品中分別加入3個(gè)不同濃度的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別平行測(cè)定6次，檢測(cè)結(jié)果如表3所示。由表3可知，3個(gè)不同濃度下的RSD值均小于6.0%，表明該方法精密度高，樣品檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果表

2.3.2 回收率

由表4可知，3個(gè)不同濃度下的平均回收率為98.5%～102.9%，表明該方法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表4 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2.4 樣品測(cè)定情況

在上述相同測(cè)定條件下，對(duì)市售的13個(gè)生姜樣品進(jìn)行測(cè)定。由表5可知，在13個(gè)樣品中，有10個(gè)樣品檢出重金屬鎘，最大檢出含量為0.076 7 mg·kg-1，未超出GB 2762—2017標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限值0.1 mg·kg-1，RSD值在0.02%～4.78%。

表5 樣品測(cè)定結(jié)果表

3 結(jié)論

本文采用微波消解法對(duì)生姜樣品進(jìn)行前處理，樣品消解完全，以磷酸二氫銨溶液（10 g·L-1）為基體改進(jìn)劑，減少樣品基質(zhì)中其他成分的干擾，用石墨爐-原子吸收法測(cè)定生姜中重金屬鎘的含量。該方法線性關(guān)系良好、精密度高、結(jié)果穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確以及操作簡單，可為檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定重金屬鎘含量提供技術(shù)參考。