王澤科

（湖南省益陽(yáng)市食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)中心，湖南 益陽(yáng) 413000）

大米是人類主要食物之一，因此大米的質(zhì)量與人類的身體健康有著緊密聯(lián)系。隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染現(xiàn)在已成為人們關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)，其中金屬鎘對(duì)人體毒性很大，是世界衛(wèi)生組織（PCS）確定的須優(yōu)先研究的污染食品的17種毒物之一。隨著食物（大米）進(jìn)入人體內(nèi)的鎘，大部分蓄積在腎臟和肝臟，產(chǎn)生急性和慢性反應(yīng)，可引起腎臟慢性中毒，高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化，甚至使人產(chǎn)生致畸致突變作用，因此大米中金屬鎘的測(cè)量對(duì)于保證食品安全和人體健康具有重要意義。

目前，常用于測(cè)定鎘的方法主要有:分光光度法、火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法。石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定精密度好，準(zhǔn)確度高，靈敏度高；樣品前處理方法有:一般濕法消解法、干法消解法、微波消解法。筆者采用一體環(huán)繞加熱式濕法消解方法，用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定大米中的鎘含量，以期為保證食品安全提供參考。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

ED36智能樣品處理器；50 mL聚四氟乙稀消解管；AA7003型原子吸收光譜；石墨管。鎘標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（國(guó)家有色金屬及材料分析測(cè)試中心生產(chǎn)）標(biāo)準(zhǔn)值:1000μg/mL，相對(duì)不確定度為0.7%。0.5 mol/L硝酸；30%過(guò)氧化氫；高氯酸；基體改進(jìn)劑:20 g/L磷酸銨溶液。

1.2 儀器工作條件

時(shí)間常數(shù)為1，積分時(shí)間為1，測(cè)量單位為μg/L，測(cè)定波長(zhǎng)228.4 nm，狹縫0.2 nm，燈電流1.4 mA，石墨爐升溫程度見(jiàn)表1。

表1 石墨爐升溫程度

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理大米樣品去雜后粉碎，過(guò)100目篩，然后按四分法稱取樣1 g左右于消解管中加入混合酸[硝酸+高氯酸+雙氧水（5+1+1）]10 mL，塞上帶孔管塞，先放置過(guò)夜進(jìn)行冷消化，后放入ED36智能樣品處理器消解孔中，先將溫度設(shè)置成65℃15 min，緩慢加熱使樣品與酸完全混合，再升溫到100℃，此時(shí)消解管中充滿紅棕色濃煙，保持30 min，樣品消解，樣品溶液透明，呈淡黃色。打開(kāi)管塞，升溫到180～190℃，趕走多余的酸，溶液無(wú)色清亮，至消解液約2 mL左右時(shí)，取下冷卻，用去離子水稀釋至50 mL，搖勻，同時(shí)作空白試驗(yàn)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制取1000μg/m L鎘標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1 mL，于100 mL容量瓶中，用0.5 mol/L的HNO3溶液定容，得10μg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液，再分別移取不同量的10μg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液于50 m L容量甁中，用0.5 mol/L HNO3稀釋至刻度，搖勻，配成0、1、2、3、4、5μg/L鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液。在樣品溶液和系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入基體改進(jìn)劑10μL。進(jìn)樣量10μL。按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 消解方法的選擇

干法消解法溫度過(guò)高，金屬原子回收率低；濕法消解法雖然消解完全，但加酸過(guò)多，對(duì)結(jié)果干擾比較大，時(shí)間也長(zhǎng)；微波消解消化雖完全，但所需樣品量太少，一次消解樣品個(gè)數(shù)也少?，F(xiàn)在有一種一體環(huán)繞加熱式濕法消解方法，采用此法消化所用酸在消化管內(nèi)回流，帶孔管塞既安全及時(shí)的泄壓又不致使酸大量揮發(fā)帶走測(cè)試成分，同時(shí)節(jié)省酸的用量，減少對(duì)環(huán)境的污染，因此不僅消解過(guò)程快，溫控均一，消解、趕酸、定容無(wú)需轉(zhuǎn)移就能達(dá)到微波消解的效果，而且一次處理樣品個(gè)數(shù)多，對(duì)測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性和干擾性有所提高。

2.2 消解試劑及程序

2.2.1 消解試劑不同酸的揮發(fā)溫度不同，消化效率也不同，濃硝酸具有較強(qiáng)的氧化性，它可以將許多樣品中的痕量元素釋放出來(lái)，形成易溶于水的硝酸鹽。樣品被氧化后硝酸自身產(chǎn)生氣體，通過(guò)煮沸排除，然而硝酸沸點(diǎn)低，對(duì)于基質(zhì)復(fù)雜難消化樣品必須長(zhǎng)時(shí)間消解或加入其他強(qiáng)氧化劑才能完全破壞有機(jī)物和其他基質(zhì)。高氯酸雖然有強(qiáng)氧化性，沸點(diǎn)高，能完全破壞有機(jī)物和其他基質(zhì)，但反應(yīng)劇烈，容易發(fā)生爆炸以及難排除干凈其殘留，對(duì)石墨管有破壞作用，因此要少用。過(guò)氧化氫具有較強(qiáng)的氧化性且消解完畢后，易于將剩余的酸蒸發(fā)掉，以減少對(duì)原子吸收光譜檢測(cè)的干擾。試驗(yàn)稱取樣品1 g左右，分別加入不同比例的硝酸、高氯酸和過(guò)氧化氫進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明:用濃硝酸5 mL、高氯酸1 mL、過(guò)氧化氫1 mL混合，能將樣品溶解完全，得到清澈透明的溶液。

2.2.2 消解程序由于樣品中有豐富的化學(xué)成分和含有多種抗氧化物質(zhì)，因此除了選擇適當(dāng)?shù)乃狍w系外，選擇合適的消解溫度和時(shí)間也十分重要。消解前須將樣品進(jìn)行冷消化即用混合酸在消解管中浸泡樣品放置過(guò)夜，先分解掉一部分有機(jī)質(zhì)，以免消化樣品時(shí)反應(yīng)劇烈，瞬間壓力過(guò)高造成消化液沖出管塞濺出。然后再按一定的程序進(jìn)行消解。

消化時(shí)，先將溫度設(shè)置成65℃，進(jìn)行低溫消化，防止反應(yīng)過(guò)于激烈。15 min后，再將溫度調(diào)至100℃，既加快反應(yīng)速度，又保證樣品與酸充分接觸反應(yīng)，使樣品消解完全。大約30 min，待冷卻后，取出消解管，揭開(kāi)管塞，看是否完全消解若消化不完全的，可補(bǔ)加1至2 mL混合酸，直至得到透明澄清溶液；消化完全的，加熱至180～190℃趕酸，直到消化液只有1至2 mL時(shí)，即可定容。

2.3 基體改進(jìn)劑加入量的選擇

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.15-2003，加入5 mL基體改進(jìn)劑磷酸銨溶液20 g/L以消除干擾，試驗(yàn)結(jié)果表明:加入小于10 mL的20 g/L磷酸銨溶液可以獲得更好效果。

2.4 線性范圍和檢出限

按試驗(yàn)方法對(duì)鎘系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，鎘的質(zhì)量濃度與其對(duì)應(yīng)的吸光度呈線性關(guān)系，曲線方程:Y=19.0677 X-0.0522，線性相關(guān)系數(shù):0.9998；相關(guān)指數(shù):0.9995。取空白溶液進(jìn)行11次測(cè)定，求出其標(biāo)準(zhǔn)偏差（δ），由此計(jì)算方法的檢出限（3σ）為0.1μg/kg，大米中含鎘限量值一般為0.2μg/kg，因而此方法能夠滿足分析要求。

2.5 方法的準(zhǔn)確度和精密度

稱取大米樣品1.00 g，加入鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.1 mg進(jìn)行回收試驗(yàn)，回收率結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 回收率試驗(yàn)結(jié)果

按試驗(yàn)方法對(duì)3個(gè)樣品平行測(cè)定7次，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.1%、1.0%、1.2%。

3 結(jié)論

用混合酸[硝酸+高氯酸+雙氧水（5+1+1）]作消解液，采用環(huán)繞加熱式濕法消解，消化完全，一次處理樣品個(gè)數(shù)多，安全快速，石墨爐原子吸收光譜法能準(zhǔn)確、快速測(cè)定大米中鎘含量。加標(biāo)回收試驗(yàn)表明，方法快速省時(shí)，有較高的精密度和準(zhǔn)確度。實(shí)際樣品測(cè)定表明，該方法是測(cè)量大米中鎘含量最實(shí)用、準(zhǔn)確、快速的方法。

[1]趙冬麗，鞏俐彤，郭曉宇.2008－2009北京市大興區(qū)食品中鎘污染狀況分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2010，22（2）:158-159.

[2]GB/T5009.15-2003食品中的測(cè)定方法[S].2003.

[3]楊月欣，王光亞.實(shí)用食物營(yíng)養(yǎng)成分分析手冊(cè)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2002.201-205.

[4]周鳳霞，張濱.食品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2008.179-186.

[5]孟凡喬，周陶陶，丁曉雯.食品安全性[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2005.72-73.