普婭麗,范秋蘭,倪艷琴,李 俊,楊曉隆
(1.元江縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)站,云南 元江 653300;2.云南杰商科技有限公司,云南 昆明 650223)
2020—2021年產(chǎn)季,世界蘋果產(chǎn)量達(dá)8 053.3萬t,中國(guó)以4 406.6萬t的產(chǎn)量位居第一,占世界蘋果總產(chǎn)量的54.7%[1]。蘋果作為人們?nèi)粘J秤玫乃?,其微量元素含量情況備受關(guān)注。某些特定的元素在蘋果生長(zhǎng)過程中容易累積且極不易被自然界分解和人體代謝,積累到一定程度將會(huì)引起癌變、肝功能下降等多種重大疾病[2]。隨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題的突出和居民生活水平大幅提高,人們對(duì)果蔬安全性也有了更高的要求,相關(guān)學(xué)者也越來越重視果蔬中的重金屬污染[3]。ICP-MS分析法相較于其他光譜檢測(cè)方法靈敏度高、分析時(shí)間短[4],本文利用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)對(duì)市場(chǎng)上不同地區(qū)的蘋果作系統(tǒng)檢測(cè),分別測(cè)定市售不同地區(qū)蘋果果皮和果肉中11種微量元素含量。
檢測(cè)材料為昭通蘋果、陜西蘋果、昆明團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)蘋果、麗江蘋果、美國(guó)進(jìn)口蛇果,檢測(cè)儀器有微波消解儀(美國(guó),CEM公司)、消解罐(與微波消解儀相配制)、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó),安捷倫公司),試劑包括硝酸(德國(guó))、過氧化氫(德國(guó))、混合標(biāo)液(安捷倫)。
1.2.1 樣品處理
分開蘋果果皮和果肉,分別用陶瓷菜刀在木板上切碎,各稱取樣品2 g(精確至0.000 1 g)置于消解罐中,先加入5 mL硝酸浸泡1 h,隨后加入2 mL過氧化氫,旋緊密封,置于微波消解儀中,按設(shè)置好的微波消解程序消解(見表1),消解完畢待溫度降至室溫后取出消解罐,倒出試液于塑料容量瓶,用蒸餾水沖洗消解罐3次,并定容至15 mL,搖勻。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
吸取濃度10μg/L的安捷倫混合標(biāo)液,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的硝酸分別稀釋成濃度為1、10、50、100、250、500、750、1 000μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后分別吸取標(biāo)準(zhǔn)空白溶液(5%的硝酸)和不同濃度的Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液,注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中。
1.2.3 儀器條件
按電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的儀器工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置(見表2)。
表2 ICP-MS工作參數(shù)
在選定儀器參數(shù)條件下,以待測(cè)的11種元素的含量為橫坐標(biāo),以待測(cè)各元素的質(zhì)荷比強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)荷比強(qiáng)度的比值為縱坐標(biāo),建立11種元素的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。對(duì)校正數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸,從而求得各元素的回歸方程。利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測(cè)的11種微量元素,各待測(cè)元素呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,且相關(guān)系數(shù)R2均在0.999以上,該檢測(cè)方法滿足微量元素分析要求(見表3)。
表3 回歸方程和相關(guān)系數(shù)
在線加入內(nèi)標(biāo)溶液,分別吸取標(biāo)準(zhǔn)空白溶液和試樣溶液,注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中,在表2的儀器條件下測(cè)定,得到待測(cè)的11種元素的質(zhì)荷比強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)荷比強(qiáng)度的比值,利用元素所對(duì)應(yīng)的回歸方程計(jì)算得試樣空白溶液和試樣溶液中各元素的濃度。樣品中微量元素含量計(jì)算公式
式中,X為試樣中各元素含量(mg/kg),C為試樣溶液濃度(μg/L),C0為試樣空白溶液濃度(μg/L),V為試樣溶液體積(mL),m為試樣質(zhì)量(g)。
通過ICP-MS系統(tǒng)檢測(cè)11種微量元素在蘋果皮和蘋果肉中的含量,蘋果皮中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb 元素含量顯著高于蘋果肉。Cr含量為陜西>麗江>昭通>團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>蛇果;Mn含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>昭通>陜西>麗江>蛇果;Fe含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>陜西>昭通>蛇果>麗江;Co含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>昭通>麗江>陜西>蛇果;Ni含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>昭通>陜西>麗江>蛇果;Cu含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>昭通>陜西>蛇果>麗江;Zn含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>昭通>陜西>蛇果>麗江;As含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>陜西>昭通>蛇果>麗江;Se元素只有團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)蘋果果皮被檢出;Cd元素在團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)蘋果皮中有較少含量,蛇果未檢出,其余的含量極其微?。籔b含量為團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)>陜西>麗江>蛇果>昭通。各元素在不同地區(qū)蘋果中的含量依次為Fe>Mn>Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Co>As>Cd>Se,均未超標(biāo)。云南省內(nèi)3種蘋果的Cr元素含量是麗江的最高,團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)的最低,其余微量元素含量均是團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)的最高,麗江的最低(見表4)。
表4 微量元素檢測(cè)結(jié)果(x10-3 mg/kg)
微量元素尤其是重金屬類元素被植物吸收后,容易在植物果皮積累,果肉中含量較少,本文以ICP-MS為檢測(cè)手段對(duì)不同地區(qū)蘋果微量元素進(jìn)行檢測(cè)分析,通過數(shù)據(jù)的明顯趨勢(shì)也表明了蘋果中果皮微量元素含量高于果肉[5]。雖然Ni、Cr、Mn為人體必需元素,但含量過高也有害健康,過量攝入均會(huì)引起中毒[6];而Pb、As、Cd 重金屬元素對(duì)身體危害極大,應(yīng)盡量減少其在體內(nèi)的積累。試驗(yàn)表明,雖然蘋果中各種元素均有檢出,但樣品中的微量元素含量均未超過我國(guó)現(xiàn)行的GB 2762—2022食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)。
研究結(jié)果顯示,雖然各種蘋果中重金屬元素含量較低,但對(duì)食用者健康均有危害,建議削皮食用比較安全,大部分微量元素我們通過正常的一日三餐完全可以補(bǔ)充需要,食用水果應(yīng)盡量去皮,減少重金屬在人體內(nèi)的積累。本文僅購(gòu)買了市場(chǎng)銷售的幾種蘋果作為樣品,未作大批量的檢測(cè),應(yīng)增加檢測(cè)范圍得出更多更可靠的結(jié)論作參考,且各地區(qū)Mn、Fe、Zn元素含量相差較大,也可深入研究其土壤及水質(zhì),從而分析這些元素含量差別的原因。