消解方法對面粉中鉛含量測定的影響

孫靈霞，黃現青，趙改名，付豫輝

(河南農業大學 食品科學技術學院，河南 鄭州 450002)

鉛是一種具有神經毒性的重金屬，在體內有蓄積作用，可損傷腦組織、造血器官和腎臟，主要中毒癥狀有胃腸炎、口腔金屬味及齒齦金屬線、頭暈、失眠、貧血、便秘及腹痛，嚴重時可造成共濟失調和癱瘓，還可導致胚胎發育遲緩和畸形。特別值得關注的是，鉛可嚴重影響嬰幼兒和少年兒童的生長發育和智力［1］。目前鉛中毒和鉛污染已成為人們普遍關注的社會問題。據測定，每人每天通過接觸吸收的鉛量為300 μg，其中90%來自食物［2］。因而監測食品中鉛的含量及制定各類食品中鉛的允許限量十分重要。

面粉作為北方人們主食的重要原料之一，其鉛含量的多少與人體健康息息相關。在有關鉛含量測定的國標中，對樣品的消解處理又有多種不同的方法，如干灰化法［3］、過硫酸銨法［4］、濕法消解［5］及微波消解［6］。這些消解方法對鉛含量測定結果均會產生一定影響。本實驗擬比較不同消解方法對面粉中鉛含量測定結果的影響，以期找出較好的樣品消解方法，然后在此方法基礎上測定不同品牌面粉中鉛含量，以期能為消費者購買安全放心的面粉提供參考，督促面粉加工企業生產出安全優質的面粉。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原材料為駐馬店市質量技術監督局檢測中心抽查的來自5個廠商的不同品牌的面粉，分別編號為樣品1～樣品5。

過硫酸銨、過氧化氫、鹽酸、硝酸、磷酸銨等試劑均為分析純;鉛標準儲備液:精確稱取1.000 0 g金屬鉛 (99.99%)，分次加少量 HNO3，總量不超過37 mL，加熱溶解后移入1 000 mL容量瓶，加水至刻度，混勻;鉛標準使用液:用0.5 mol·L－1HNO3(去離子水)逐級稀釋鉛標準儲備液得到濃度分別 為 10.0，20.0，40.0，60.0，80.0 ng·mL－1的鉛標準使用液。

1.2 儀器與設備

馬弗爐:上海晨鑫電爐有限公司;MW650型微波消解儀:加拿大AURORA公司;PE3300型石墨爐原子吸收分光光度計:美國PE公司。

1.3 方法

1.3.1 干灰化法

稱取1.000 0～3.000 0 g樣品于瓷坩堝中，先小火炭化至無煙，再移入馬弗爐 (500±25)℃灰化6～8 h至消化完全，冷卻后用 HNO3(0.5 mol·L－1)將灰分溶解，少量多次地過濾于10～25 mL容量瓶中，定容搖勻備用。

1.3.2 過硫酸銨法

稱取1.000 0～3.000 0 g樣品于瓷坩堝中，加入2～4 mL HNO3浸泡1 h以上，炭化，加入2～3 g過硫酸銨，繼續炭化至不冒煙，轉入馬弗爐500℃恒溫2 h，再升溫至800℃，保持20 min，冷卻后加入1.0 mol·L－1HNO3溶液，少量多次溶解灰分，并定量移入10 mL容量瓶中，定容混勻備用。

1.3.3 濕法消解

稱取1.000 0～3.000 0 g樣品于三角燒瓶中，加入10 mL混合酸，加蓋過夜;用電爐消解，若樣品變棕黑色，再加混合酸至冒白煙、消化液無色透明，冷卻后移入10～25 mL容量瓶，定容搖勻備用。

1.3.4 微波消解法

稱取0.300 0～0.500 0 g樣品于微波消化罐中，加入 1.0 mol·L－1硝酸 4 mL和過氧化氫 1 mL，放入微波消解裝置，按照預先設定的程序進行升溫消化;消化完畢后，將消化液定量移入25 mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻備用［7－8］。

1.3.5 鉛含量的測定

采用石墨爐原子吸收分光光度計法。先將儀器調整到如下條件:波長283.3 nm;狹縫0.8 nm;燈電流7 mA;干燥溫度120℃，20 s;灰化溫度450℃，20 s;原子化溫度1 900℃，4 s;背景校正為氘燈。然后進行標準曲線的繪制:吸取濃度為0.0、20.0、40.0、60.0、80.0 ng·mL－1的鉛標準使用液各10 μL注入石墨爐，同時吸取20 g·L－1磷酸銨溶液5.0 μL注入石墨爐，在上述儀器條件下測定其吸光值，并求得吸光值與濃度關系的一元線性回歸方程。最后進行樣品測定:分別吸取10 μL試劑空白液和樣液，同時吸取20 g·L－1磷酸銨溶液5.0 μL注入石墨爐，測定其吸光值，按下式計算樣品中鉛含量。

式中:x表示樣品中鉛含量，mg·kg－1;A1表示測定樣液中鉛含量，ng·mL－1;A2表示空白液中鉛含量，ng·mL－1;m表示樣品質量或體積，g;V表示樣品定容總體積，mL。

1.3.6 回收率測定

對樣品1進行鉛的加標回收試驗。稱取0.400 0 g粉碎的試樣，加4 mL硝酸、1 mL過氧化氫和 500 μL(1 μg·mL－1) 鉛的標準物質，用微波消解后測定。

1.3.7 檢出限測定

用微波消解儀消化11個空白，測定其峰面積，然后根據公式計算儀器的檢出限。

式中:CL表示檢出限，ng·mL－1;S0表示11個空白的峰面積的標準偏差;m表示標準曲線的斜率。

2 結果與分析

2.1 鉛含量的標準曲線

根據所測標準系列的值，以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標得到鉛含量的標準曲線，其回歸方程為y=0.004 3x+0.009 8，相關系數R2=0.999 8。

2.2 不同消解方法的比較

4種不同消解方法處理樣品后，其鉛含量的測定及分析結果見表1。

表1 4種不同消解方法處理的鉛含量

由表1可以看出，干灰化法、過硫酸銨法、濕法消解和微波消解法這4種方法的標準偏差依次降低，表明3種方法的穩定性越來越好，其中微波消解的穩定性最好，故本實驗擬選用微波消解法處理不同品牌的面粉。

通過F值檢驗，發現不同處理方法差異不顯著。故4種處理方法結果接近。

2.3 回收率的測定

從表2看出，鉛的回收率在88%～94%之間，符合有關規定，表明用石墨爐原子吸收分光光度法測定鉛是合適的，并驗證了數據的可靠性。

表2 鉛測定的回收率

2.4 檢出限的測定

根據測定結果，空白的平均值0.009 5 ng·mL－1，標 準 偏 差 0.006 5 ng·mL－1，斜 率0.004 3，檢出限 5 ng·mL－1，鉛的檢出限是 5 ng·mL－1，而所測樣品的鉛含量均大于這個數值，再次證明測定樣品所用儀器及方法是可靠的。

2.5 樣品鉛含量的測定結果

由表3可知，除樣品3中鉛含量未檢出外，其余4種樣品均被檢測到含有一定量的鉛，且樣品1的鉛含量超出了國家標準。

通過F值檢驗可知，不同品牌面粉中的鉛含量差異極顯著 (F=397.040**)。

表3 樣品中鉛含量測定結果

3 小結與討論

石墨爐原子吸收光度法測定食品中的微量元素具有高靈敏度的特點;微波消解樣品具有用酸量少、防污染及損失的優點，操作時應按規定使用，注意樣品取樣量不可超過規定，嚴格控制加熱溫度。

本實驗中鉛含量超標的樣品1生產于設施簡陋的工廠，可能是在加工過程中被污染，因此建議在市場上要購買包裝正規、有合格標志的面粉及其它食品。

干灰化法、過硫酸銨法、濕法消解、微波消解法4種不同的處理方法都能很好地對樣品進行消解，且差異不顯著，但微波消解的標準偏差最小，穩定性最好。鉛的回收率在88%～94%之間，檢出限為5 ng·mL－1，證明實驗所用儀器及方法是可靠的。5種面粉樣品之間鉛含量差異極顯著，其中的4個樣品都符合國家鉛含量限量標準的要求，只有樣品1超出國家標準。

［1］何計國.食品衛生學 ［M］.北京:中國農業大學出版社，2006.

［2］祁嘉義.臨床元素化學 ［M］.北京:化學工業出版社，2000.

［3］楊惠芬.食品衛生理化檢驗標準手冊 ［M］.北京:中國標準出版社，1997:101－126.

［4］食品衛生檢驗方法·理化部分(一) ［M］.北京:中國標準出版社，2004.

［5］于峰，金秀華，白梅，等.石墨爐原子吸收法測定食品中鉛和鎘 ［J］.理化檢驗:化學分冊，1996，32(1):34－35.

［6］于國勝.食品中鉛、鎘的微波消解最佳條件探索 ［J］.分析化學，1990，18(12):17.

［7］王鵬.環境微波化學技術 ［M］.北京:化學工業出版社，2003:61.

［8］Anne W R，Gerald J K.Microwave digestion and analysis of foliage for total mercury bycold vaporatomicfluorescence spectroscopy ［J］.Biogeo Chemistry，2002，4 (2):115－123.