原子吸收光譜法在糧食鉛、鎘檢測中的應用

◎ 唐 英

（海南省糧油產品質量監督檢驗站，海南 海口 570203）

隨著重金屬污染日益嚴重，其對人們身體健康造成的威脅越來越大，糧食安全問題日益突出。食品中含有鉛、鎘、汞等金屬元素，人們即使是在攝入量比較少的情況下，也會對人身體健康造成嚴重影響。我國也加大了食品安全監督管理，重金屬檢測已成為食品安全鑒定的一項重要指標[1]。本文對原子吸收光譜法在食品鉛、鎘檢測中的實際應用展開詳盡的探討。

1 原子吸收光譜法概述

原子吸收光譜法作為一種定量檢測方法，通過儀器從光源輻射出待測定元素譜線光，然后被待測元素基態原子吸收，最后根據輻射特征譜線光的強弱程度判定待測元素含量。由于原子吸收光譜法又分為了火焰原子吸收光譜法、氫化物光譜法和石墨爐原子吸收光譜法3種類型，尤其是在測定鉛、鎘元素時，較常運用石墨爐原子吸收光譜法進行檢測。該方法具有檢出限準確度高、分析速度快等顯著優勢[2]。

2 實驗方法

2.1 儀器和試劑

選擇原子吸收分光光度計（Z-2000型）、鉛空心陰極燈、可調式電熱爐、石墨管等儀器對稻谷粉、玉米粉和小麥粉中的鉛進行檢測，在試劑方面純度均為優級純，所使用玻璃器皿用硝酸（1∶5，V/V），在浸泡過夜后用水反復進行清洗和晾干。鉛標準儲備溶液為1 000 mg·L-1。針對玉米、豌豆和蠶豆中鎘含量檢測所運用的儀器設備為原子吸收分光光度計（TAS-990，北京普析），高溫馬弗爐、鎘空心陰極燈等，整個實驗用水均為超純水，并且運用1.000 g·L-1的Cd（Ⅱ）儲備液，將其稀釋為工作液（10 mg·L-1）[2-3]。進行糧食鉛、鎘檢測的石墨爐加熱程序均見表1。

表1 石墨爐加熱程序表

2.2 樣品分析

分別稱取稻谷粉、玉米粉和小麥粉樣品2.0 g，將其放置到瓷坩堝中，運用可調式電熱爐對其進行小火炭化，然后將其轉移到馬弗爐中進行灰化，溫度為500 ℃，時間為6～8 h。在完全冷卻以后，在瓷坩堝中加入5 mL硝酸（1∶1，V/V），將其置入到可調式電熱爐上進行加熱，煮沸30s后停止，使之完全冷卻。最后運用去離子水將其轉入到比色管中進行待測[3]。與此同時，對玉米、豌豆和蠶豆樣品去殼、烘干和粉碎，將其置于塑料瓶中進行保存和備用，然后稱取2.000 g樣品到瓷坩堝中，運用可調式電熱爐對其進行小火炭化，然后將其轉移到馬弗爐中進行灰化，溫度為500 ℃，時間為6～8 h。當期完全冷卻以后運用0.3%硝酸加以溶解，再將其置入到比色管中搖晃均勻進行備用。

3 結果與分析

3.1 鉛檢測

對標準曲線進行繪制。準備1 000 ng·mL-1吸取鉛標準使用液，并將其置于不同定量容量瓶當中，在運用去離子水進行稀釋，然后得到含有鉛的標準系列溶液。然后再運用自動進樣器吸取20 μL注入到石墨爐當中，對其吸收值進行測定，最后繪制出濃度—吸收值曲線；

樣品測定。利用自動進樣器吸取20 μL樣品液及其實際空白液，將之注入到石墨爐當中，對吸收值進行測定，得出一元線性回歸方程，最終得到樣品中存在的鉛含量[3-4]。根據所選定檢測儀器最佳工作條件，對食物樣品中鉛含量進行測定結果見表2。

表2 3種糧食中鉛含量檢測結果表

3.2 玉米、豌豆和蠶豆中鎘檢測

由于鎘元素容易揮發，為有效消除基體干擾，就可以對其加入適當基體改進劑，減少生灰化損失。在本次檢測中加入40 mg·L-1硝酸銨，可以促使測定靈敏度提到顯著提升[4]。然后采用不同濃度鎘標準溶液在上述條件下測定吸光度，并且繪制出標準曲線，得出一元線性回歸方程。由于玉米、豌豆和蠶豆均選擇于同一種植區，對這些食品中所存在的鎘元素含量進行測定，結果見表3。

表3 3種糧食中鎘含量檢測結果表

4 結論

運用石墨爐原子吸收光譜法對糧食中鉛含量進行檢測，在確保所選擇儀器發揮最佳使用效果時，對本次實驗所選擇稻谷粉、玉米粉和小麥粉樣品進行了線性回歸方程實驗，通過對自動進樣器中注入樣液進行測定，鉛濃度保持在線性范圍以內，相關系數R=0.999 1。檢出限和精密度則根據儀器規定DL和RSD，對標準空白溶液進行連續測定，最終得到該方法檢出限為0.003 ng·mL-1，精密度為0.1%。在玉米試樣中加入一定含量的鉛標準溶液，對其進行加標回收率實驗，針對不同濃度進行平行測定，結果發現鉛回收率平均值高達99.0%。最后借助小麥標準物質對該方法準確度進行試驗，測定的次數為6次，參考值為（0.065±0.024）ng·mL-1，實測值為0.054 ng·mL-1，RSD為0.5%。表2實驗結果也表明，采用該種方法檢測不同種類糧食中含有的鉛元素，不僅具有靈敏度高、操作簡便應用優勢，還具有檢測限低和檢測速度快優勢特點。

運用石墨爐原子吸收光譜法對糧食中含有的鎘元素進行檢測，由于鎘元素容易揮發，因此借助干灰化法對樣品進行消解，將40 ng·mL-1的硝酸銨作為基體改進劑，可以有效確保最終檢測結果真實可靠[5]。通過對不同濃度鎘標準溶液進行測定，發現在1～6 ng·mL-1范圍內鎘濃度與吸光度值存在良好線性關系，相關系數R=0.996 9。針對檢出限和精密度結合儀器規定DL和RSD的對標準空白溶液進行連續測定，得到檢出限為0.147 ng·mL-1，平均回收率為99.4%。最后選擇國家標準物質玉米進行準確度試驗，參考值為（0.018±0.002）ng·mL-1，實測值為0.013 ng·mL-1，RSD為5.5%。結果也表明該方法具有較高準確度和精密度。

在我國社會經濟不斷發展背景下，我國也越來越重視食品安全衛生監督和管理，尤其是針對糧食中存在的重金屬問題，對人們身體健康造成極大威脅。而將石墨爐原子吸收光譜法應用到糧食鉛、鎘檢測中，可以充分發揮出操作簡單、檢測結果準確度高和實驗穩定性好等應用優勢，為確保最終檢測結果準確性，也要注意所存在的污染、灰塵問題，對石墨管進行及時更換。同時，借助該種方式對現代糧食中所存在的重金屬進行有效檢測，既能夠為我國開展食品安全管理、監督工作提供技術支持，還能夠減少食品安全隱患，保障人們身體健康。