范棟杰，黃麗英，孟春英，顧捷

(1. 浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山 316022；2. 浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所，浙江 舟山 316021)

嗆蟹是一道以三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)和黃酒為主要食材的生食特色菜，因具有咸鮮嫩滑、風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富及制作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，廣泛流傳于中國(guó)沿海地帶。由于加工工藝、原料成熟度及規(guī)格的不同，嗆蟹主要有整蟹及蟹糊兩種產(chǎn)品形態(tài)。以新鮮整蟹為原料，通過(guò)腌漬制作成為紅膏嗆蟹，價(jià)格較為昂貴；以未性成熟或較瘦小的蟹為原料，斬成小塊后再進(jìn)行后續(xù)加工制成蟹糊，因物美價(jià)廉，也廣受歡迎。嗆蟹作為一種粗加工海產(chǎn)品，較生鮮蟹類不易腐敗變質(zhì)，易于長(zhǎng)期儲(chǔ)藏運(yùn)輸，更適于網(wǎng)絡(luò)銷售。三疣梭子蟹屬于甲殼類動(dòng)物，對(duì)環(huán)境中的重金屬有生物富集作用，其重金屬含量較高[1-2]，而網(wǎng)銷食品監(jiān)管制度的尚不健全，網(wǎng)銷嗆蟹中重金屬含量研究尚為空白，因此開(kāi)展此類研究具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

鎘(Cd)，作為一種具有致癌性和蓄積性的有色重金屬，不能被自然界降解，可通過(guò)食物鏈逐級(jí)富集[3]，且在生物體內(nèi)的半衰期長(zhǎng)達(dá)20～40年，最終對(duì)人體的生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、腎臟、肝臟、骨骼等均有一定的致毒效應(yīng)[4-5]。目前，Cd的測(cè)定方法主要包括分光光度法[6-7]、石墨爐原子吸收光譜法[8-10]、氫化物原子熒光法[11-12]、氫化物原子吸收法[13]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[14-17]和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[18-22]等。其中石墨爐原子吸收光譜法(graphite furnace atomic absorption spectrometry，GFAAS)具有靈敏度高、用樣量少、原子化率高等優(yōu)點(diǎn)[23]；電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS)具有檢出限低、干擾性小、靈敏度高、選擇性強(qiáng)、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)[10]。這兩種方法均被廣泛應(yīng)用于食品中Cd的測(cè)定，但關(guān)于網(wǎng)銷嗆蟹中Cd含量的測(cè)定目前未見(jiàn)報(bào)道。

近些年，通常使用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(health risk assessment, HRA)的方法來(lái)評(píng)價(jià)化學(xué)污染物給人體健康帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)[24]。目前，最具有代表性的是非致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，此方法是基于目標(biāo)危害商數(shù)(target hazard quotient, THQ)而建立的[25-27]。THQ即污染物估計(jì)劑量與參考劑量之比，若THQ大于1，則說(shuō)明該污染物有可能對(duì)人體健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)[28]。網(wǎng)銷嗆蟹素來(lái)深受中國(guó)沿海地區(qū)消費(fèi)者的喜愛(ài)，但隨著染料、電池、電鍍等工業(yè)的發(fā)展，海洋環(huán)境的鎘污染愈發(fā)嚴(yán)重[5]，增加了網(wǎng)銷嗆蟹的食用風(fēng)險(xiǎn)。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)網(wǎng)銷嗆蟹中Cd的含量并科學(xué)評(píng)估其食用安全性，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。本研究采用GFAAS和ICP-MS調(diào)查了天貓、京東、淘寶三大電商平臺(tái)上所售嗆蟹可食用部分Cd的含量狀況，并采用目標(biāo)危害商數(shù)法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以期為人們合理地食用網(wǎng)銷嗆蟹提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

采用“神秘買家”制度[29]，于2017年從天貓、京東以及淘寶電商平臺(tái)，隨機(jī)購(gòu)買嗆蟹產(chǎn)品100批次共371個(gè)(蟹糊占比45.01%)，其產(chǎn)地包括浙江舟山、寧波、臺(tái)州以及遼寧丹東。

Cd標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1 000 μg/mL)購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；GBW10023紫菜成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(Cd的質(zhì)量濃度范圍為0.57±0.05 mg/kg)購(gòu)自地球物理地球化學(xué)勘查研究所；微波消解所用試劑濃硝酸、過(guò)氧化氫等均為優(yōu)級(jí)純，購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)(上海)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

本研究使用儀器包括：Varian AA240Z原子吸收光譜儀(美國(guó)Varian公司)，Agilent 7900電感耦合等離子體質(zhì)譜(美國(guó)安捷倫公司)，ETHOSUP型微波消解儀(意大利Milestone公司)，EH 24 plus型微控?cái)?shù)顯電熱板及蒸酸架(北京萊伯泰科儀器股份有限公司)，AL204型電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)，DHG-9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

標(biāo)準(zhǔn)中間液：準(zhǔn)確移取Cd單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1 mL，用1‰硝酸稀釋定容至100 mL的容量瓶中，質(zhì)量濃度為10 μg/mL。

標(biāo)準(zhǔn)工作液：先用1‰硝酸將標(biāo)準(zhǔn)中間液稀釋成100 μg/L，再稀釋成質(zhì)量濃度分別為0、1、2、5、10、30和50 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液，其中質(zhì)量濃度為2 μg/ L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液作為GFAAS法自動(dòng)進(jìn)樣的母液，其余標(biāo)準(zhǔn)工作液供ICP-MS法分析。

1988年，昆明供電局所轄35千伏至220千伏變電站為24座，總?cè)萘績(jī)H166萬(wàn)千伏安，年供電量?jī)H有37.8億千瓦時(shí)。而到了2018年1月12日，昆明供電局單日全社會(huì)用電量突破1.1億千瓦時(shí)。

1.3.2 樣品預(yù)處理

取網(wǎng)銷嗆蟹可食用部分(肌肉、肝胰腺、性腺)，放入絞肉機(jī)絞碎。參考GB5009.15—2014[30]中的方法，準(zhǔn)確秤取0.5 g(精確到0.000 1 g)網(wǎng)銷嗆蟹樣品，采用微波消解后，備測(cè)。微波消解程序見(jiàn)表1。

表1 微波消解溫控程序Tab.1 Temperature control procedure of microwave digestion

注：“—”示無(wú)。

1.3.3 ICP-MS儀器條件

參照ICP-MS儀器操作手冊(cè)將儀器調(diào)整至最佳工作狀態(tài)，以銦(115In)為內(nèi)標(biāo)元素，待儀器穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)定，ICP-MS儀操作條件參照表2。

表2 ICP-MS操作條件Tab.2 ICP-MS operating conditions

1.3.4 GFAAS儀器條件

參照GFAAS儀器操作手冊(cè)，將石墨爐儀器條件設(shè)置為：燈電流為4.0 mA，波長(zhǎng)228.8 nm， 狹縫為0.5 nm，背景校正為塞曼效應(yīng)，測(cè)量模式為峰高，冷卻水壓力為40 kg/cm3，氬氣出口壓力為0.2～0.3 MPa。待儀器穩(wěn)定后，以磷酸二氫銨作為基體改進(jìn)劑，然后進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 ICP-MS與GFAAS測(cè)定結(jié)果對(duì)比分析

將兩種方法的線性范圍進(jìn)行對(duì)比，ICP-MS的線性范圍較寬，為0～50 μg/L，動(dòng)態(tài)線性范圍甚至高達(dá)9個(gè)數(shù)量級(jí)，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 9；而GFAAS的線性范圍相對(duì)較窄，為0～3.2 μg/L，一般為2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 4。根據(jù)檢出限的測(cè)定方法，ICP-MS的檢出限為0.000 5 mg/kg，GFAAS的檢出限為0.001 0 mg/kg。分別在已知Cd含量的網(wǎng)銷嗆蟹樣品中添加3種不同水平的Cd單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.3.2方法進(jìn)行預(yù)處理，每個(gè)水平分別用ICP-MS和GFAAS重復(fù)測(cè)定6次，根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算其加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，具體結(jié)果見(jiàn)表3。在3個(gè)加標(biāo)水平下，ICP-MS和GFAAS兩種方法的回收率分別為97.6%～107.5%，92.8%～105.3%；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.1%～5.2%，3.7%～6.8%。

選取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)紫菜粉(GBW10023)平行制備3份，采用1.3.2方法進(jìn)行預(yù)處理，分別用ICP-MS和GFAAS測(cè)定其Cd含量，測(cè)定結(jié)果分別為0.573 5～0.603 3 mg/kg，0.608 7～0.616 3 mg/kg，均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍(0.57±0.05)mg/kg內(nèi)。

表3 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Tab.3 Recovery rate and RSD of spiked samples

相較于GFAAS，ICP-MS的線性范圍更寬，且檢出限更低，無(wú)論是高濃度還是低濃度的樣品均適用，同時(shí)還具有靈敏度、精密度更高，干擾因素較少，方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。但是ICP-MS需要手動(dòng)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液系列以及內(nèi)標(biāo)溶液，前期工作較為繁瑣，而GFAAS僅需配制標(biāo)準(zhǔn)溶液母液即可。而且相對(duì)于ICP-MS，GFAAS氣體消耗較少，且儀器價(jià)位較低，因此檢測(cè)成本低于ICP-MS。兩種方法均可用于Cd的常規(guī)分析，GFAAS更適用于普通的科研和檢測(cè)機(jī)構(gòu)，適用面更廣；對(duì)于大型的科研和檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，ICP-MS除了Cd的常規(guī)分析，還可用于多元素分析、元素形態(tài)分析以及同位素分析等。綜上，本實(shí)驗(yàn)選用ICP-MS進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.2 網(wǎng)銷嗆蟹與市售新鮮三疣梭子蟹Cd含量對(duì)比分析

采用ICP-MS對(duì)樣品進(jìn)行重金屬Cd含量的測(cè)定，網(wǎng)銷嗆蟹樣品中檢出率為100%，Cd含量范圍為0.007 8～2.578 5 mg/kg，平均值為0.387 9 mg/kg(圖1)。遼寧丹東、浙江寧波、浙江舟山和浙江臺(tái)州4個(gè)地區(qū)蟹糊中Cd含量分別為0.013 2～0.264 5、0.008 5～0.270 4、0.009 8～0.481 9 和0.007 8～0.034 2 mg/kg，整蟹中Cd含量分別為0.024 1～0.985 5、0.194 4～2.073 8、0.107 6～2.578 5 和0.359 2～0.385 1 mg/kg。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》對(duì)甲殼類水產(chǎn)品中Cd的限量規(guī)定為0.5 mg/kg[31]，本次網(wǎng)銷嗆蟹樣品中共有16批次標(biāo)樣品，超標(biāo)率為16.0%。

圖1 網(wǎng)銷嗆蟹Cd含量Fig.1 Cd content of crabs sold on line

高志杰等[32]采集2012年寧波市區(qū)所售三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)55份，測(cè)得樣品中Cd的含量范圍為0.001 0～6.808 0 mg/kg，平均值1.208 0 mg/kg，超標(biāo)率為74.5%。劉淑晨等[33]采集廊坊市區(qū)所售三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)104份，測(cè)得樣品中Cd的含量范圍為0.316 0～2.930 0 mg/kg，平均值為1.060 0 mg/kg，超標(biāo)率為73.1%。趙艷芳等[34]采集青島市售新鮮三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)20份，測(cè)得樣品中Cd的含量范圍為1.060 0～8.570 0 mg/kg，平均值2.790 0 mg/kg，超標(biāo)率為100%。根據(jù)以上研究可知，市售新鮮三疣梭子蟹中Cd的含量范圍、平均值以及超標(biāo)率均明顯高于網(wǎng)銷嗆蟹。一方面，嗆蟹作為粗加工水產(chǎn)品，根據(jù)標(biāo)簽明示標(biāo)識(shí)，其配料表除了三疣梭子蟹主要還有黃酒、鹽水等，由于黃酒及鹽水的加入，工藝增加了測(cè)試樣品的水分含量，其中部分蟹糊樣品的固形物含量?jī)H為50%～60%，降低了嗆蟹產(chǎn)品中Cd的含量。另一方面，蟹糊樣品多選用未性成熟的梭子蟹作為原材料，而三疣梭子蟹中Cd多富集于性腺和肝胰腺[32-34]，這也是造成嗆蟹中Cd含量低于市售新鮮三疣梭子蟹的原因。

2.3 試劑空白中Cd含量分析

將5 mL硝酸、2 mL過(guò)氧化氫加入到聚四氟乙烯消解罐中，按1.3.2方法對(duì)試劑空白樣液進(jìn)行預(yù)處理。用ICP-MS對(duì)20個(gè)試劑空白進(jìn)行測(cè)定，其Cd含量為0.000 0～0.004 8 μg/L，其中3個(gè)試劑空白中Cd含量有檢出，分別為0.000 1、0.000 6和0.004 8 μg/L，其余17個(gè)試劑空白Cd含量均未檢出。

試劑純度、消解環(huán)境、容器溶出、實(shí)驗(yàn)用水等均會(huì)對(duì)空白產(chǎn)生影響。優(yōu)級(jí)純硝酸的Cd限量為≤0.5 mg/kg，但生產(chǎn)廠家及批次的不同會(huì)導(dǎo)致硝酸中Cd含量的差異，在日常檢測(cè)中樣品預(yù)處理使用的硝酸應(yīng)盡量選擇Cd含量低的硝酸。微波消解使用的器皿為聚四氟乙烯消解罐，且消解過(guò)程處于密閉環(huán)境，產(chǎn)生干擾較小。李稻和朱艷[35]對(duì)3種實(shí)驗(yàn)室用水的多元素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)超純水和去離子水優(yōu)于蒸餾水，故在對(duì)Cd含量較低的樣品進(jìn)行Cd含量測(cè)定時(shí)應(yīng)盡量用超純水或去離子作為實(shí)驗(yàn)用水。

2.4 網(wǎng)銷嗆蟹Cd的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

重金屬每周膳食暴露量(estimated weekly intake，EWI)計(jì)算公式見(jiàn)式(1)[28]。

EWI(μg/kg b.w.)=c× FIR × 7/WAB

式(1)

目標(biāo)危害商數(shù)評(píng)估方法為暴露于污染物而影響人體的健康風(fēng)險(xiǎn)水平提供了一個(gè)指示，其計(jì)算公式見(jiàn)式(2)[28]。

式(2)

式(1)、式(2)中：EF為暴露頻率(365 d/a)；ED為曝光時(shí)間，相當(dāng)于人類的平均壽命，70 年；FIR為食物攝取量(g/d)；c為網(wǎng)銷嗆蟹中Cd的含量(mg/kg)；RfD為口服參考劑量，Cd為1×10-3μg/(g·d)；WAB為人體體重(kg)；TA為非致癌物的平均暴露時(shí)間(365 d/a×ED)[26]。根據(jù)式(1)可推導(dǎo)出重金屬每月膳食暴露量計(jì)算公式(3)。

EM(μg/kg b.w.)=c×FIR×30/WAB

式(3)

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[36-38]估算，20～50歲成年人嗆蟹人均攝入量為7.89 g/d(城市和農(nóng)村人均攝入量分別為11.85和6.31 g/d)，以成人體重60 kg計(jì)，網(wǎng)銷嗆蟹中Cd含量取其平均值(0.387 9 mg/kg)及最大值(2.578 5 mg/kg)分別計(jì)算平均水平和高攝入量水平，計(jì)算嗆蟹中Cd含量每月膳食暴露量及目標(biāo)危害商數(shù)，結(jié)果列于表4。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)席專家委員會(huì)(JECFA)將人體每月可耐受Cd攝入量(provisional tolerable monthly intake，PTMI)更新為25 μg/kg b.w.[4]。由表4可知，嗆蟹中Cd膳食暴露量為PTMI推薦量的5%～61%，THQ值均小于1。以上均說(shuō)明食用網(wǎng)銷嗆蟹對(duì)普通人群造成重金屬Cd不良影響的可能性較低，處于安全范圍。

表4 網(wǎng)銷嗆蟹中Cd的膳食暴露量及目標(biāo)危害商數(shù)Tab.4 Estimated monthly intake and target hazard quotient (THQ) of Cd in crabs sold on line

雖然嗆蟹的食用風(fēng)險(xiǎn)較低，但Cd在人體內(nèi)半衰期可達(dá)數(shù)十年，會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害[39]，敏感人群應(yīng)注意網(wǎng)銷嗆蟹的食用量?？捎蒍ECFA制定的PTMI推薦量(25 μg/kg b.w.)計(jì)算出不同人群每月可攝入的網(wǎng)銷嗆蟹量。不同人群每月攝入嗆蟹的最高量分別為：4～6歲人群為43 g，7～10歲人群為58 g，11～14歲人群為90 g，15～17歲人群為120 g，大于18歲人群為129 g。食用網(wǎng)銷嗆蟹Cd風(fēng)險(xiǎn)較低，但長(zhǎng)期食用或一次大量食用仍存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該飲食多樣化、均衡化，注意營(yíng)養(yǎng)搭配才能保持健康。

3 結(jié)論

本研究運(yùn)用ICP-MS和GFAAS分別測(cè)定網(wǎng)銷嗆蟹中的Cd含量。結(jié)果表明，用ICP-MS測(cè)定樣品，檢出限低、準(zhǔn)確度和精確度較高，適用于嗆蟹中Cd含量的測(cè)定，但其檢測(cè)成本相對(duì)較高，更適用于大型科研和檢測(cè)機(jī)構(gòu)。GFAAS雖然各方面性能略低于ICP-MS，但其檢測(cè)成本遠(yuǎn)低于ICP-MS，更適用于普通科研和檢測(cè)機(jī)構(gòu)的常規(guī)檢測(cè)，適用面更廣。

本研究通過(guò)ICP-MS測(cè)得網(wǎng)銷嗆蟹中Cd的含量范圍為0.007 8～2.578 5 mg/kg，平均值為0.387 9 mg/kg，超標(biāo)率為16.0%。與以往研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)銷嗆蟹中Cd的含量范圍、平均值、超標(biāo)率都遠(yuǎn)低于市售新鮮三疣梭子蟹，可見(jiàn)網(wǎng)銷嗆蟹存在的重金屬Cd安全風(fēng)險(xiǎn)低于市售新鮮三疣梭子蟹。網(wǎng)銷嗆蟹中Cd膳食暴露量為PTMI推薦量的5%～61%，THQ值均小于1，說(shuō)明食用網(wǎng)銷嗆蟹Cd風(fēng)險(xiǎn)較低。盡管嗆蟹營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，但是也不宜長(zhǎng)期過(guò)量食用，尤其是兒童、少年、老年人等敏感人群應(yīng)盡量少食。