微波消解石墨爐原子吸收法測定藕粉圓中鉛鎘

杜官恒，吳升德，湯勇，葉霖，鄭艷紅，倪東，沈華銀，谷群遠，王新生

（鹽城市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，江蘇鹽城224056）

微波消解石墨爐原子吸收法測定藕粉圓中鉛鎘

杜官恒，吳升德*，湯勇，葉霖，鄭艷紅，倪東，沈華銀，谷群遠，王新生

（鹽城市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，江蘇鹽城224056）

通過對鹽城市5個區(qū)域總計8個品種22個藕粉圓樣品中重金屬鉛鎘的含量測定，探明這2種重金屬元素在藕粉圓中的含量狀況。采用微波消解法消化經(jīng)粉碎混勻的藕粉圓樣品，以石墨爐原子吸收法測定22個樣品中的鉛鎘濃度。結果表明藕粉圓中鉛的檢出限為1.0 μg/L，線性范圍為2.0 μg/L～30.0 μg/L，樣品的加標回收率為100.72%～103.66%；鎘的檢出限為 0.08 μg/L，線性范圍為 0.1 μg/L～2.0 μg/L，樣品的加標回收率為 98.25%～102.83%。

微波消解；石墨爐原子吸收法；鉛；鎘；藕粉圓

蓮藕營養(yǎng)豐富，不僅含有淀粉及植物蛋白，還含有鐵、磷等微量元素，維生素C，單寧酸等營養(yǎng)成分。現(xiàn)代醫(yī)學研究表明老年人常食蓮藕，可以健脾開胃，安神健腦，益血補髓，具有延年益壽之功效。若將蓮藕加工制成藕粉，則是老幼婦孺以及虛弱病人調(diào)理身體的絕佳補品。自古鹽城、揚州一帶就以盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)藕而聞名，當?shù)禺a(chǎn)的藕粉圓更是以美味營養(yǎng)而名揚海內(nèi)外。然而隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，河流水域中重金屬污染日益嚴重，蓮藕在重金屬污染的水環(huán)境中可能富集重金屬，造成重金屬含量超標[1]。截至2016年，我國尚未制定藕粉圓的安全檢測標準。GB/T 25733-2010《藕粉》的國家標準中也未涉及重金屬含量的檢測。

測定食品中重金屬含量的常用方法有火焰原子吸收光譜法、氫化物原子熒光光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）[2-3]、石墨爐原子吸收光譜法等[4-10]。火焰原子吸收法技術成熟，應用廣泛，但測定鉛鎘含量靈敏度有限；濕消化-火焰原子吸收法樣品前處理時間長，易造成損失，影響定量準確性；ICP-MS靈敏度高，但儀器價格貴，對環(huán)境要求苛刻，使用有局限性；石墨爐原子吸收法檢出限低，檢測范圍寬，是測定食品中重金屬的理想方法。微波消解可高效消解易揮發(fā)無機元素，適用于測定藕粉圓樣品中鉛鎘含量的前處理。為準確高效地測定藕粉圓中鉛鎘的含量，本研究通過優(yōu)化樣品前處理方法條件及石墨爐原子吸收的測定條件，建立定量檢測藕粉圓中鉛鎘的微波消解-石墨爐原子吸收法。

1 材料與方法

1.1 樣品

在鹽城市內(nèi)5個區(qū)域分別采集薺菜餡、芝麻餡、蔬菜餡、水果餡等共8個品種，22個藕粉圓樣品。

1.2 主要儀器

安捷倫240Z型塞曼原子吸收光譜儀：美國安捷倫科技有限公司；Multiwave3000型微波消解儀：奧地利安東帕有限公司；睿核1000型搖擺高速多功能粉碎機：天津睿核科技公司。

1.3 主要試劑

鉛標準溶液（1000.0mg/L）、鎘標準溶液（1000.0mg/L）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心。硝酸、鹽酸為優(yōu)級純；過氧化氫等其余試劑為分析純。

1.4 儀器工作條件

石墨爐原子吸收工作條件中元素鉛的檢測參數(shù)為燈電流5 mA，波長283.3 nm，狹縫0.8 nm；元素鎘的檢測參數(shù)為燈電流3 mA，波長228.8 nm，狹縫1.0 nm；進樣體積20 μL，基體改進劑進樣體積5 μL。石墨爐原子吸收的工作條件見表1、表2。

表1 石墨爐原子吸收光譜儀的工作條件（鉛）Table 1 Working conditions of graphite furnace atomic absorption spectrometer（Pb）

表2 石墨爐原子吸收光譜儀的工作條件（鎘）Table 2 Working conditions of graphite furnace atomic absorption spectrometer（Cd）

1.5 樣品的準備和消化處理

選取具有代表性的藕粉圓樣品，粉碎后于80℃烘箱中烘干，用研缽研磨成粉末，置于干燥器中保存。稱取上述研細后的樣品0.3 g于聚四氟乙烯微波消解罐中，加入10 mL濃硝酸，在選定條件下于微波消解儀中進行微波消解。微波消解完成后，加入1 mL濃度為30%的過氧化氫，得無色透明溶液，轉移至50 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度待測。以同樣步驟制作空白溶液。

2 結果與分析

2.1 標準曲線繪制

吸取鉛標準溶液1.0 mL用0.2%硝酸溶液定容到100 mL，得濃度為10.0 mg/L的標準儲備液，吸取1.0 mL標準儲備液用0.2%硝酸溶液定容到100 mL，得濃度為0.1 mg/L的標準工作溶液，然后采用自動進樣器將標準工作溶液分別稀釋為 2.0、5.0、10.0、20.0、30.0 μg/L的溶液，按測定鉛的條件測定各個溶液中鉛的吸光度，并求得吸光值與濃度關系的一元線性回歸方程。鉛的回歸方程為y=0.003 1x+0.009 1，相關系數(shù)為R2=0.999 9。

吸取鎘標準溶液1.0 mL用1∶100（體積比）鹽酸溶液定容到100 mL，得濃度為10.0 mg/L的標準儲備液，吸取1.0 mL標準儲備液用1∶100（體積比）鹽酸溶液定容到100 mL，得濃度為0.1 mg/L的標準儲備液，吸取5.0 mL 0.1 mg/L的標準儲備液用1∶100（體積比）鹽酸溶液定容到100 mL，得濃度為5.0 μg/L的標準工作溶液，然后采用自動進樣器將標準工作溶液分別稀釋為 0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/L 的溶液，按測定鎘的條件測定各個溶液中鎘的吸光度，并求得吸光值與濃度關系的一元線性回歸方程，鎘的回歸方程為y=0.077 4x+0.008 1，相關系數(shù)為R2=0.999 4。標準曲線如圖1、圖2所示。

圖1 鉛的標準曲線Fig.1 The standard curve of Pb

圖2 鎘的標準曲線Fig.2 The standard curve of Cd

2.2 檢出限及精密度

測定20次樣品空白溶液的吸光度值，計算標準偏差，按照IUPAC規(guī)定[11]，運用公式C=3S/L計算鉛、鎘的檢出限。檢出限試驗結果見表3。

如表3所示，測得鉛的吸光度值標準偏差為0.001 1（n=20），計算得鉛的檢出限為 1.0 μg/L；測得鎘的吸光度值標準偏差為0.002 1（n=20），計算得鎘的檢出限為0.08 μg/L。精密度試驗結果見表4。

精密吸取鉛的標準工作溶液濃度為5.0、10.0、20.0 μg/L 各 20 μL，分別進樣 5次，RSD 分別為 2.1%、1.4%、1.6%；精密吸取鎘的標準工作溶液濃度為0.2、0.5、1.0 μg/L 各 20 μL，分別進樣 5 次，RSD 分別為2.9%、2.5%、2.4%。

表3 檢出限試驗結果Table 3 Results of detection limit test

表4 精密度試驗結果Table 4 Results of precision test

2.3 回收率

分別吸取鉛的標準溶液濃度為10.0、20.0、30.0μg/L，鎘的標準溶液濃度為0.5、1.0、2.0 μg/L分別加入到藕粉圓樣品中，按照測定方法檢測，將實際結果與理論值相對比，計算得加標回收率。回收率結果見表3。結果如表5所示，鉛的加標回收率為100.72%～103.66%，鎘的加標回收率為98.25%～102.83%。

2.4 樣品中鉛鎘含量測定結果

在選定儀器的工作條件下，用石墨爐原子吸收分光光度計測定22份藕粉圓樣品中鉛、鎘的含量，結果見表6。

表5 回收率結果Table 5 Results of recovery test

表6 樣品測定結果Table 6 Results of sample determination

測定結果表明：22份藕粉圓中鉛的含量范圍為0.008 0 mg/kg～0.097 2 mg/kg，其中鉛含量＜0.05 mg/kg的有13份，占全部樣品的59.10%；鉛含量在0.05 mg/kg～0.10mg/kg范圍內(nèi)的有9份，占全部樣品的40.90%。藕粉圓樣品中鎘的含量范圍為0.0012mg/kg～0.1962mg/kg，其中鎘含量＜0.01 mg/kg的藕粉圓樣品有18份，占全部樣品的81.82%；鎘含量在0.01 mg/kg～0.10 mg/kg范圍內(nèi)的樣品有3份，占全部樣品的13.64%；還有1份取自市場散裝的藕粉圓樣品中鎘含量高達0.196 2 mg/kg，這可能是由于原料受到工業(yè)污染或污水灌溉等造成的。

3 結論

該研究通過對樣品前處理方法條件及石墨爐原子吸收測定條件的全面優(yōu)化，建立了測定藕粉圓中鉛鎘含量的微波消解-石墨爐原子吸收光譜法。結果表明，藕粉圓中鉛的檢出限為1.0 μg/L，線性范圍為2.0 μg/L～30.0 μg/L，樣品的加標回收率為 100.72%～103.66%；鎘的檢出限為0.08μg/L，線性范圍為0.1μg/L～2.0 μg/L，樣品的加標回收率為98.25%～102.83%，檢出限、精密度、準確度均符合微量成分定量檢測方法的要求。該方法應用于市場上藕粉圓樣品鉛鎘含量的測定，適應性良好，分析結果穩(wěn)定、高效，是藕粉圓中鉛鎘含量測定的良好方法。

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[11]IUPAC.ISBN 978-0865426155 Compendium of Analytical Nomenclature[S].English:Pergamon Press Ltd,1998

Determination of Lead and Cadmium in Lotus Rhizome Starch Dumpling by Microwave Digestion-Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

DU Guan-heng，WU Sheng-de*，TANG Yong，YE Lin，ZHENG Yan-hong，NI Dong，SHEN Hua-yin，GU Qun-yuan，WANG Xin-sheng
（Yancheng Products Quality Supervision and Inspection Institute，Yancheng 224056，Jiangsu，China）

The content of Pb and Cd in 8 kinds of 22 lotus rhizome starch dumpling products collected in five areas of Yancheng was determined.After microwave digestion，the 22 crushed and well-mixed samples were analyzed by graphite furnace atomic absorption spectrophotometry.The detection limit of the method for Pb was 1.0 μg/L，the linear range was 2.0 μg/L-30.0 μg/L，and the recoveries were 100.72%-103.66%.The detection limit of the method for Cd was 0.08 μg/L，the linear range was 0.1 μg/L-2.0 μg/L，and the recoveries were 98.25%-102.83%.

microwave digestion；graphite furnace atomic absorption spectrophotometry（GFAAS）；Pb；Cd；lotus rhizome starch dumpling

2016-12-31

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.18.035

杜官恒（1994—），男（漢），本科，主要從事食品中重金屬檢測分析工作。

*通信作者：吳升德（1981—），男（漢），高級工程師，博士。