李 宏， 王黎文， 宋 榮， 張鳳枰， 黃智成，雒亞璇，李 潔，張 輝，宋 濤，楊 曦

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（西安），陜西西安 710016；2.中國飼料工業(yè)協(xié)會，北京100026；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所，北京 100081；4.四川威爾檢測技術(shù)股份有限公司，四川成都 610041；5.廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司，廣東湛江 524094）

樣品粉碎是檢測工作的重要環(huán)節(jié)，使用不同型號的粉碎機對水分 （譚慧等，2010；王桂云，2005）、物料粒度和粒形（金楠等，2018）影響較大。Luong Bui Bich等（2018）發(fā)現(xiàn)使用不銹鋼材質(zhì)粉碎機制備卷心菜葉等植物樣品，Cr、Ni、Co、Fe、Mo等微量元素均在粉碎過程中存在不同程度的污染；曾秋初等（2016）發(fā)現(xiàn)，通過不銹鋼材質(zhì)制藥機械進行中藥細粉加工會導(dǎo)致產(chǎn)品鉻超標；韓張雄等 （2019） 發(fā)現(xiàn)小鋼磨粉碎小麥時 As、Cr、Ni、Pb存在污染。GB/T 20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼 牌號和化學(xué)成分》（欒燕等，2007）規(guī)定不銹鋼中鉻含量不低于10.5%，最高含量可達32%，最常見的304不銹鋼的鉻含量為18%～20%。為了規(guī)避粉碎設(shè)備對飼料中鉻測定結(jié)果的影響，GB/T 13088-2006《飼料中鉻的測定》（顧憲紅等，2006）明確規(guī)定實驗用的樣品粉碎機或研缽應(yīng)不含鉻。但是，目前市售粉碎機刀頭、刀片、腔體、篩網(wǎng)很多是不銹鋼材質(zhì)的，鉻含量高低不一，完全不含鉻的粉碎機很少。不少業(yè)內(nèi)人員提出，使用不銹鋼材質(zhì)制成的粉碎機刀頭在飼料粉碎過程中高速運轉(zhuǎn)，粉碎機刀頭、腔體和篩網(wǎng)會產(chǎn)生一定程度的磨損，這些磨損物直接混入飼料樣品中，是否會污染飼料樣品從而導(dǎo)致鉻測定結(jié)果虛高?飼料顆粒越堅硬，粉碎時間越長，粉碎機磨損越嚴重，鉻的污染程度是否也會越嚴重?為此，全國飼料工業(yè)標準化技術(shù)委員會組織農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（西安）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所、四川威爾檢測技術(shù)股份有限公司、廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司檢測中心等4家檢測機構(gòu)開展了粉碎設(shè)備、粉碎時間和樣品硬度對飼料中鉻含量測定結(jié)果影響研究，旨在為飼料中鉻的測定選擇適宜的粉碎設(shè)備提供科學(xué)支撐。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 實驗1：玉米粉、魚粉、石粉、硫酸鎂、豬配合飼料、小龍蝦配合飼料、豬濃縮飼料，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（西安）采集、制備和檢測。

實驗2：玉米粉、魚粉、石粉、硫酸鎂、豬配合飼料、小龍蝦配合飼料、豬濃縮飼料，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所采集、制備和檢測。

實驗3：玉米、豆粕、豬肉粉、淡水魚粉、魚粉、豬配合飼料、南美白對蝦配合飼料、小龍蝦膨化配合飼料、羅非魚配合飼料，由廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司檢測中心采集、制備和檢測。

實驗4：魚粉、石粉、豬配合飼料、蛋雞配合飼料、蝦配合飼料、魚配合飼料、小龍蝦配合飼料、斑點叉尾鮰膨化配合飼料、鯰魚膨化配合飼料、豬濃縮飼料、蛋雞濃縮飼料、微量元素預(yù)混料、維生素預(yù)混料，由四川威爾檢測技術(shù)股份有限公司采集、制備和檢測。

鉻標準溶液1000μg/mL（國家標準物質(zhì)中心）；硝酸（優(yōu)級純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司）。

1.2 儀器設(shè)備 樣品粉碎設(shè)備：TAISITE高速萬能粉碎機 （不銹鋼材質(zhì)，天津泰斯特儀器有限公司）、DFY-200型杯式粉碎機（不銹鋼材質(zhì)，浙江溫嶺市林大機械公司）、FW100高速萬能粉碎機（不銹鋼材質(zhì)，上海泰斯特儀器有限公司）、ZM-200粉碎機（不銹鋼材質(zhì)，德國Retsch公司）、Cyclotec1093粉碎機（旋風磨，鎢鋼材質(zhì)，丹麥FOSS公司）、陶瓷研缽。

檢測設(shè)備：Vaio6原子吸收分光光度計（德國耶拿公司）、Z-2300原子吸收分光光度計 （日本HITACHI公司）、AA800型原子吸收光譜儀（美國AAS公司）、Duo 240原子吸收分光光度計 （美國Agilent公司）。

1.3 實驗設(shè)計

1.3.1 實驗1 由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（西安）分別使用TAISITE高速萬能粉碎機和ZM-200粉碎機對玉米粉、魚粉、石粉、硫酸鎂、豬配合飼料、小龍蝦配合飼料、豬濃縮飼料等7個樣品進行粉碎，每次粉碎時間為15 s，分別粉碎1次、2次、3次、4次和5次，對照組樣品不粉碎、保持樣品原有粒度不變，詳見表1。按照GB/T 13088-2006《飼料中鉻的測定》火焰原子吸收光譜法，使用Vaio6原子吸收分光光度計測定不同粉碎方式試樣中鉻的含量，每個處理方式試樣做雙平行實驗，以算術(shù)平均值為測定結(jié)果。

表1 實驗1樣品粉碎方式

1.3.2 實驗2 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所分別使用TAISITE高速萬能粉碎機和ZM-200粉碎機對玉米粉、魚粉、石粉、硫酸鎂、豬配合飼料、小龍蝦配合飼料、豬濃縮飼料等7個樣品進行粉碎，分別粉碎1次、2次、3次、4次和5次，每次粉碎時間為15 s，對照組樣品不粉碎、保持樣品原有粒度不變，詳見表2。按照GB/T 13088-2006《飼料中鉻的測定》火焰原子吸收光譜法，使用Z-2300原子吸收分光光度計測定不同粉碎方式試樣中鉻的含量，每個處理方式試樣做雙平行實驗，以算術(shù)平均值為測定結(jié)果。

表2 實驗2樣品粉碎方式

1.3.3 實驗3 由廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司檢測中心分別使用DFY-200型杯式粉碎機和ZM-200粉碎機對玉米、豆粕、豬肉粉、淡水魚粉、魚粉、豬配合飼料、南美白對蝦配合飼料、小龍蝦膨化配合飼料、羅非魚配合飼料等9個樣品進行粉碎處理，每次粉碎時間為15 s，分別粉碎1次、2次、3次、4次和5次，對照組用陶瓷研缽研磨，詳見表3。按照GB/T 13088-2006《飼料中鉻的測定》火焰原子吸收光譜法，使用AA800型原子吸收光譜儀測定不同粉碎方式試樣中鉻的含量，每個處理方式試樣做雙平行實驗，以算術(shù)平均值為測定結(jié)果。

表3 實驗3樣品粉碎方式

1.3.4 實驗4 由四川威爾檢測技術(shù)股份有限公司分別使用高速萬能粉碎機和Cyclotec1093粉碎機分別對魚粉、石粉、豬配合飼料、蛋雞配合飼料、蝦配合飼料、魚配合飼料、小龍蝦配合飼料、斑點叉尾鮰膨化配合飼料、鯰魚膨化配合飼料、豬濃縮飼料、蛋雞濃縮飼料、微量元素預(yù)混料、維生素預(yù)混料等13個樣品進行粉碎，F(xiàn)W100高速萬能粉碎機每次粉碎時間為15 s，分別粉碎1次，2次、3次、4次和5次；Cyclotec1093粉碎機為旋風磨，粉碎一次細度即達到標準規(guī)定要求，并全部通過篩孔，粉碎時間為15 s，詳見表4；對照組用陶瓷研缽研磨。按照GB/T 13088-2006《飼料中鉻的測定》火焰原子吸收光譜法，使用Duo 240原子吸收分光光度計測定不同粉碎方式試樣中鉻的含量，每個處理方式試樣做雙平行實驗，以算術(shù)平均值為測定結(jié)果。

表4 實驗4樣品粉碎方式

1.4 實驗方法

1.4.1 試樣溶液制備 有機樣品：稱取5 g試樣于瓷坩堝中炭化后，于550℃灰化5 h后取出，用5 mL 25%硝酸，于電熱板上加熱消化2～3 min，至坩堝內(nèi)溶液澄清，用水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，定容、過濾，待測。同時制備試劑空白樣。

無機樣品：稱取5 g試樣于150 mL三角瓶中，用20 mL 20%硝酸加熱溶解、消化，至酸液體積約2～3 mL時，用水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，定容、過濾，待測。同時制備試劑空白樣。

1.4.2 測定條件 鉻空心陰極燈，波長359.4 nm，扣背景方式，要求元素燈能量略高于背景燈能量5% ～10%，狹縫0.5，預(yù)熱30 min后，火焰原子吸收分光光度計檢測。

1.4.3 標準溶液配制 準確移取適量鉻標準溶液于50 mL容量瓶中，加入5 mL 25%硝酸溶液，用水定容，搖勻。配置鉻標準系列工作溶液，濃度為 0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00 μg/mL。有效期為2周。

1.4.4 測定 調(diào)節(jié)儀器之最佳工作狀態(tài)，采用扣背景方式，依次測定鉻標準系列工作溶液及試樣溶液的吸光度值，以濃度為橫坐標，吸光度值為縱坐標，計算樣品中的鉻含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 測定結(jié)果 4家檢測機構(gòu)分別按照實驗1~4計劃開展飼料樣品中鉻含量的測定，結(jié)果見表5~8。

表5 實驗1鉻含量測定結(jié)果 mg/kg

表6 實驗2鉻含量測定結(jié)果 mg/kg

2.2 使用不銹鋼材質(zhì)粉碎機會導(dǎo)致飼料中鉻的測定結(jié)果虛高 影響飼料中鉻測定結(jié)果的因素很多，如稱樣質(zhì)量、前處理方法、溶解體系、分析儀器、狹縫寬度、背景扣除方式和定量標準工作曲線等都會影響鉻的測定結(jié)果，縱觀數(shù)據(jù)的趨勢分析和測試單位使用的粉碎設(shè)備，可以看出樣品粉碎設(shè)備、樣品粒度和硬度、粉碎時間與鉻含量測定結(jié)果之間存在一定的關(guān)系。

表7 實驗3鉻含量測定結(jié)果 mg/kg

表8 實驗4鉻含量測定結(jié)果 mg/kg

從表5～表8可以看出，使用不銹鋼材質(zhì)（含鉻）的TAISITE高速萬能粉碎機、ZM-200粉碎機、DFY-200型杯式粉碎機、FW100高速萬能粉碎機制備的飼料樣品，鉻的測定結(jié)果明顯較對照組（不粉碎或研缽研磨）高，且隨粉碎時間延長，鉻含量測定結(jié)果越高。而使用鎢鋼材質(zhì)的Cyclotec1093粉碎機粉碎13個飼料原料、預(yù)混合飼料、濃縮飼料和配合飼料樣品的鉻含量測定結(jié)果與陶瓷研缽研磨基本一致。這可能是因為采用不銹鋼材質(zhì)制備的粉碎機，由于其刀頭、刀片、刀頭及篩網(wǎng)多使用不銹、耐腐蝕的不銹鋼為材料，而這些不銹鋼材料中的鉻含量至少為10.5%，304不銹鋼（s30408）鉻含量為18% ～20%，309不銹鋼（s3091）鉻含量高達28.5% ～32%，使用這些材料的粉碎機，在高速粉碎過程中會產(chǎn)生磨損，磨損物與酸溶解，造成飼料樣品鉻污染，最終導(dǎo)致鉻測定值虛高。因此，采用不銹鋼材質(zhì)制造的粉碎機是導(dǎo)致飼料中鉻測定結(jié)果虛高的關(guān)鍵因素。

2.3 樣品粉碎時間對鉻測定結(jié)果的影響 從表5和表6結(jié)果可以看出，除硫酸鎂、石粉外，采用TAISITE高速萬能粉碎機和ZM-200粉碎機制備豬配合飼料、小龍蝦配合飼料和豬濃縮飼料樣品，粉碎時間越長，鉻測定結(jié)果越高。表7結(jié)果表明，采用DFY-200型杯式粉碎機和ZM-200粉碎機制備豬配合飼料、南美白對蝦配合飼料、小龍蝦配合飼料、淡水魚配合飼料、羅非魚配合飼料等樣品，粉碎時間越長，鉻測定結(jié)果越高。表8結(jié)果顯示，除石粉、微量元素預(yù)混料外，采用FW100高速萬能粉碎機制備豬用配合飼料、蛋雞配合飼料、蝦配合飼料、魚配合飼料、小龍蝦配合飼料、叉尾鮰膨化配合飼料、鯰魚膨化配合飼料、豬濃縮飼料、蛋雞濃縮飼料和維生素預(yù)混合飼料樣品，粉碎時間越長，鉻測定結(jié)果越高。4家檢測機構(gòu)結(jié)果均證明，不論是杯式粉碎機，還是ZM-200粉碎機，只要是以不銹鋼為材質(zhì)制作刀頭、刀片和篩網(wǎng)的粉碎機，除硫酸鎂、石粉、微量元素預(yù)混料外，其他飼料中鉻含量的測定結(jié)果都隨著粉碎時間的延長而升高，粉碎時間越長，鉻的污染程度越嚴重，測定結(jié)果越高。

另外，通過對樣品和檢測結(jié)果對比分析，鉻測定值虛高的樣品中，以小龍蝦配合飼料、淡水魚配合飼料、斑點叉尾鮰膨化配合飼料的增加趨勢最為明顯，關(guān)聯(lián)度最高。這可能與其飼料硬度高有關(guān)，樣品制備過程中，不銹鋼刀片高速運行，飼料樣品硬度越高，對粉碎機的腔體、刀頭、刀片、篩網(wǎng)的摩擦力就越大，磨損越多，殘留到飼料樣品中含鉻磨損物被酸溶解后，就會引起鉻的測定值虛高。這說明鉻測定值虛高除含鉻粉碎機的影響外還與樣品硬度有關(guān)。

3 結(jié)論

綜合以上實驗研究和分析結(jié)果，我們認為引起樣品中鉻測定結(jié)果虛高與粉碎機不銹鋼材質(zhì)、飼料樣品硬度以及粉碎時間有關(guān)，其中以不銹鋼為材質(zhì)制作腔體、刀頭、刀片和篩網(wǎng)的粉碎機是影響鉻測定結(jié)果的關(guān)鍵。目前，絕大多數(shù)飼料企業(yè)和檢測機構(gòu)普遍使用不銹鋼材質(zhì)的粉碎設(shè)備制備樣品，要特別注意，在測定飼料中鉻元素含量時，應(yīng)更換為不含鉻元素的粉碎設(shè)備。