微波消解-A A S法測定箬葉中微量元素的含量

陳召桂，何劍飛，成凌，朱靈珠

（浙江五芳齋實業股份有限公司檢測中心，浙江嘉興314000）

粽子是深受我國人民喜愛的一種具有悠久歷史的民族傳統食品，包粽子首先要選擇的是粽葉，主要有箬葉、芭蕉葉、荷葉等，由于箬葉的葉片寬大，且有特殊清香氣味，因而成為粽葉的首選。箬葉為禾本科竹類植物箬竹的葉，主要產于我國長江以南各省區[1]。箬葉作為粽子的包裝材料，與粽子直接接觸，其質量安全將直接影響粽子的產品安全，繼而對人體健康產生影響。近年來，有一些不法商家為了保持粽子表面光鮮、色澤鮮綠，而采取了化學染色手段，在浸泡箬葉時加入工業硫酸銅和工業氯化銅，從而讓已經失去原色的箬葉返青，致使有毒重金屬含量大大超標，人體過量或長期攝入銅，會使大量銅元素蓄于肝臟，引起銅中毒，嚴重的可致癌，甚至危及生命。但到目前為止我國還未發布關于箬葉相關食品安全國家標準。因此，箬葉中微量元素含量一直備受關注，相關文章報道了采用原子吸收光譜法測定箬葉中微量元素的方法[2-3]，但其存在樣品不具有代表性，或檢測方法不夠完善。因此，本文分別采用常見的干法灰化、濕氏消解和微波消解法對箬葉進行前處理，利用石墨爐原子吸收光譜法測定其微量元素的含量，對3種不同的前處理方法測得的結果進行比較，從而建立有效的前處理及分析方法。同時，對國內箬葉主產區浙江、江西、安徽、福建、湖南等地箬葉中4種有害微量元素的含量進行分析，以探討不同產地對箬葉中微量元素的影響，為箬葉的質量評價提供參考和為其制定有害微量元素限量標準提供依據。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

島津AA—6300C型石墨爐原子吸收分光光度計、空心陰極燈（日本島津）、PyNN120158微波消解儀：美國培安公司；BHW-09c恒溫加熱器：上海博通化學科技有限公司；SX2-2.5箱式電阻爐：浙江省嘉興市新塍東成儀器廠；多功能消解罐、微機控溫加熱板、電子分析天平：Sartorius BSA224S。

Cd、Cu、Cr、Pb4 種微量元素標準溶液：100 mg/L，環境保護部標準樣品研究所。硝酸：CMOS（沃凱）。雙氧水：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。實驗室水均為超純水。

1.2 原子吸收分光光度計條件

本實驗Cd、Cu、Cr、Pb4種微量元素的測定均采用石墨爐原子分光光度法，其條件見表1。

表1 石墨爐原子吸收光譜儀工作條件Table 1 Working conditions graphite furnace atomic absorption spectrometer

1.3 對照品的制備

精密量取各元素標準溶液10.0 mL于100 mL的容量瓶內，用1%的硝酸定容至刻度，混勻后待用。

1.4 樣品的采集與預處理

不同產地的箬葉分別采自浙江、江西、安徽、福建、湖南。樣品經超純水洗滌1次，晾干后放入80℃的烘箱中保持2 h，干燥后取出，置于瑪瑙研缽中研磨，過80目篩，放入干燥器里備用。

1.5 樣品的前處理

1.5.1 干法灰化

精確稱取上述樣品0.20 g于瓷坩堝中，在電爐上小火加熱炭化至無煙，移入馬弗爐500℃灰化6 h，冷卻，用0.5 mol/L的硝酸溶液將灰分溶解，用滴管將消化液過濾入25 mL容量瓶中，用水少量多次洗滌瓷坩堝，洗滌合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻待用。同時作試劑空白。

1.5.2 濕氏消解法

精確稱取上述樣品0.20 g于消解罐中，加入5 mL硝酸和2 mL雙氧水，置于電熱板上150℃，加熱4 h，放冷，用滴管將消解液過濾入25 mL容量瓶中，用水少量多次洗滌消解罐，洗滌合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻待用。同時作試劑空白。

1.5.3 微波消解法

精確稱取上述樣品0.20 g于聚四氟乙烯罐內，加硝酸7 mL，于恒溫加熱器內140℃下趕酸0.5 h，蓋好內蓋，旋緊外套，放入微波消解儀，按照一定的消解程序進行消解，消解程序見表2。

表2 微波消解程序Table 2 Program of microwave digestion

待消解完成后，取出消解罐于恒溫加熱器內170℃，趕酸0.5 h，待溫度冷卻至室溫，用滴管將消化液過濾入25mL容量瓶中，用水少量多次洗滌罐，洗滌合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻待用。同時作試劑空白。

2 結果與分析

2.1 樣品前處理方法的選擇

微量元素多數為結合態的形式存在于有機體中，需要檢測這些元素，首先要將這些元素從有機物中游離出來，或者將有機物盡可能破壞之后，才能準確的測定這些元素。因此，在進行微量元素檢測之前需要對樣品進行前處理，目的在于破壞樣品中的有機成分，消除干擾成分，富集微量元素，使樣品符合分析要求。由表3數據可看出，4種元素在3種前處理方法下測得的結果有一定的差別，尤其以微波消解法最為顯著。在微波消解方法下，空白值最低，而測得的含量較高，說明樣品較為完全的消解。另外，此方法具有結果準確、操作簡單、省時、省酸等特點。因此本實驗選用微波消解法處理箬葉樣品。

表3 3種前處理方法處理后箬葉中各微量元素的含量Table 3 Three kinds of pretreatment methods indocalamus after each trace element levels

2.2 標準曲線的繪制

分別移取4種微量元素的標準溶液，用1%硝酸將溶液稀釋至元素定量檢測線性范圍內，按“1.2.1”的條件，對其進行測定并繪制標準曲線。各元素的線性范圍、線性回歸方程及相關系數見表4。

表4 4種微量元素線性范圍、線性回歸方程及相關系數Table 4 Linear range，linear regression equation and correlation coefficient of the four trace elements

2.3 方法的準確度、回收率及精密度

為了確定準確度，本方法通過測定標準參考物質和樣品的加標回收率進行考察。按實驗方法平行測定6份箬葉樣品和6份加標樣品，測定結果見表5。

表5 4種微量元素的加標回收率和精密度（n=6）Table 5 Sample recovery and precision of the 4 trace elements（n=6）

2.4 樣品分析

應用所建立的方法測定5個不同產區的箬葉中Cd、Cu、Cr、Pb4種微量元素含量的檢測。測定結果見表6。

表6 樣品分析Table 6 Analysis of real samples μg/g

3 討論

本實驗利用石墨爐原子吸收光譜法對干法灰化、濕氏消解和微波消解3種前處理方法進行比較，發現不同前處理方法對測定結果準確性和穩定性均有一定的影響。微波消解法作為近年出現的一種較新前處理技術，微波使酸和樣品兩者充分接觸，最大限度的發揮酸的作用[4]。同時，消解罐的密封性，避免了酸在加熱過程的揮發，而且微波能直接穿透樣品內部，里外同時被加熱，可以在瞬間達到較高溫度，大大的縮短了前處理時間，提高消解效率。

近年來，隨著食品安全越來越受重視，重金屬元素殘留超標已成為食品安全問題的一個主要方向。其中，Cd、Cu、Cr、Pb 這 4 種微量元素為有害元素，被人體吸收后可引起蓄積性中毒。銅雖為人體必需元素，但過量也有害[5]。因此，在食品中嚴格控制這四種微量元素具有十分重要的意義，而箬葉作為粽子的重要組成部分，既是食品的一部分，也是食品包裝的一部分，對其控制有害元素的含量依然具有重要的現實意義。本文建立了箬葉中4種微量元素的微波消解—AAS檢測方法，經過方法學的考察，可知該方法具有回收率高、RSD小的特點。從我國四個主產區箬葉的樣品檢測結果來看，不同產區間微量元素呈地域差異，除湖南產區樣品Cu和Pb的含量稍高，其他指標產區間樣品無明顯差異，可能是產區土壤中Cu和Pb的含量過高或與地下部分對Cu和Pb的富集有關。本研究結果為箬葉的篩選收購、質量評價以及微量元素限量標準制定提供了參考依據。

[1] 耿伯介,王正平.中國植物志第九卷第一分冊[M].北京:科學技術出版社,1996:676

[2] 孟慶玉,黎源倩.微波酸消解-原子吸收光譜法測定粽葉中7種金屬元素的含量[J].現代預防醫學,2007,34(24):4711-4713

[3] 申湘忠.原子吸收光譜法測定粽葉中微量元素[J].廣東微量元素科學,2010,17(10):51-54

[4]黎中良.微波消解原子吸收光譜法測定八角茴香中金屬元素[J].光譜實驗室,2008,25(4):602-605

[5] 袁珂,薛月芹,桂仁意,等.微波消解-原子吸收光譜法測定不同產地淡竹葉中微量元素的含量[J].光譜學與光譜分析,2010,30(3):804-808