微波消解-A A S法测定箬叶中微量元素的含量

陈召桂，何剑飞，成凌，朱灵珠

（浙江五芳斋实业股份有限公司检测中心，浙江嘉兴314000）

粽子是深受我国人民喜爱的一种具有悠久历史的民族传统食品，包粽子首先要选择的是粽叶，主要有箬叶、芭蕉叶、荷叶等，由于箬叶的叶片宽大，且有特殊清香气味，因而成为粽叶的首选。箬叶为禾本科竹类植物箬竹的叶，主要产于我国长江以南各省区[1]。箬叶作为粽子的包装材料，与粽子直接接触，其质量安全将直接影响粽子的产品安全，继而对人体健康产生影响。近年来，有一些不法商家为了保持粽子表面光鲜、色泽鲜绿，而采取了化学染色手段，在浸泡箬叶时加入工业硫酸铜和工业氯化铜，从而让已经失去原色的箬叶返青，致使有毒重金属含量大大超标，人体过量或长期摄入铜，会使大量铜元素蓄于肝脏，引起铜中毒，严重的可致癌，甚至危及生命。但到目前为止我国还未发布关于箬叶相关食品安全国家标准。因此，箬叶中微量元素含量一直备受关注，相关文章报道了采用原子吸收光谱法测定箬叶中微量元素的方法[2-3]，但其存在样品不具有代表性，或检测方法不够完善。因此，本文分别采用常见的干法灰化、湿氏消解和微波消解法对箬叶进行前处理，利用石墨炉原子吸收光谱法测定其微量元素的含量，对3种不同的前处理方法测得的结果进行比较，从而建立有效的前处理及分析方法。同时，对国内箬叶主产区浙江、江西、安徽、福建、湖南等地箬叶中4种有害微量元素的含量进行分析，以探讨不同产地对箬叶中微量元素的影响，为箬叶的质量评价提供参考和为其制定有害微量元素限量标准提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

岛津AA—6300C型石墨炉原子吸收分光光度计、空心阴极灯（日本岛津）、PyNN120158微波消解仪：美国培安公司；BHW-09c恒温加热器：上海博通化学科技有限公司；SX2-2.5箱式电阻炉：浙江省嘉兴市新塍东成仪器厂；多功能消解罐、微机控温加热板、电子分析天平：Sartorius BSA224S。

Cd、Cu、Cr、Pb4 种微量元素标准溶液：100 mg/L，环境保护部标准样品研究所。硝酸：CMOS（沃凯）。双氧水：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。实验室水均为超纯水。

1.2 原子吸收分光光度计条件

本实验Cd、Cu、Cr、Pb4种微量元素的测定均采用石墨炉原子分光光度法，其条件见表1。

表1 石墨炉原子吸收光谱仪工作条件Table 1 Working conditions graphite furnace atomic absorption spectrometer

1.3 对照品的制备

精密量取各元素标准溶液10.0 mL于100 mL的容量瓶内，用1%的硝酸定容至刻度，混匀后待用。

1.4 样品的采集与预处理

不同产地的箬叶分别采自浙江、江西、安徽、福建、湖南。样品经超纯水洗涤1次，晾干后放入80℃的烘箱中保持2 h，干燥后取出，置于玛瑙研钵中研磨，过80目筛，放入干燥器里备用。

1.5 样品的前处理

1.5.1 干法灰化

精确称取上述样品0.20 g于瓷坩埚中，在电炉上小火加热炭化至无烟，移入马弗炉500℃灰化6 h，冷却，用0.5 mol/L的硝酸溶液将灰分溶解，用滴管将消化液过滤入25 mL容量瓶中，用水少量多次洗涤瓷坩埚，洗涤合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀待用。同时作试剂空白。

1.5.2 湿氏消解法

精确称取上述样品0.20 g于消解罐中，加入5 mL硝酸和2 mL双氧水，置于电热板上150℃，加热4 h，放冷，用滴管将消解液过滤入25 mL容量瓶中，用水少量多次洗涤消解罐，洗涤合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀待用。同时作试剂空白。

1.5.3 微波消解法

精确称取上述样品0.20 g于聚四氟乙烯罐内，加硝酸7 mL，于恒温加热器内140℃下赶酸0.5 h，盖好内盖，旋紧外套，放入微波消解仪，按照一定的消解程序进行消解，消解程序见表2。

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

待消解完成后，取出消解罐于恒温加热器内170℃，赶酸0.5 h，待温度冷却至室温，用滴管将消化液过滤入25mL容量瓶中，用水少量多次洗涤罐，洗涤合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀待用。同时作试剂空白。

2 结果与分析

2.1 样品前处理方法的选择

微量元素多数为结合态的形式存在于有机体中，需要检测这些元素，首先要将这些元素从有机物中游离出来，或者将有机物尽可能破坏之后，才能准确的测定这些元素。因此，在进行微量元素检测之前需要对样品进行前处理，目的在于破坏样品中的有机成分，消除干扰成分，富集微量元素，使样品符合分析要求。由表3数据可看出，4种元素在3种前处理方法下测得的结果有一定的差别，尤其以微波消解法最为显著。在微波消解方法下，空白值最低，而测得的含量较高，说明样品较为完全的消解。另外，此方法具有结果准确、操作简单、省时、省酸等特点。因此本实验选用微波消解法处理箬叶样品。

表3 3种前处理方法处理后箬叶中各微量元素的含量Table 3 Three kinds of pretreatment methods indocalamus after each trace element levels

2.2 标准曲线的绘制

分别移取4种微量元素的标准溶液，用1%硝酸将溶液稀释至元素定量检测线性范围内，按“1.2.1”的条件，对其进行测定并绘制标准曲线。各元素的线性范围、线性回归方程及相关系数见表4。

表4 4种微量元素线性范围、线性回归方程及相关系数Table 4 Linear range，linear regression equation and correlation coefficient of the four trace elements

2.3 方法的准确度、回收率及精密度

为了确定准确度，本方法通过测定标准参考物质和样品的加标回收率进行考察。按实验方法平行测定6份箬叶样品和6份加标样品，测定结果见表5。

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

2.4 样品分析

应用所建立的方法测定5个不同产区的箬叶中Cd、Cu、Cr、Pb4种微量元素含量的检测。测定结果见表6。

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

3 讨论

本实验利用石墨炉原子吸收光谱法对干法灰化、湿氏消解和微波消解3种前处理方法进行比较，发现不同前处理方法对测定结果准确性和稳定性均有一定的影响。微波消解法作为近年出现的一种较新前处理技术，微波使酸和样品两者充分接触，最大限度的发挥酸的作用[4]。同时，消解罐的密封性，避免了酸在加热过程的挥发，而且微波能直接穿透样品内部，里外同时被加热，可以在瞬间达到较高温度，大大的缩短了前处理时间，提高消解效率。

近年来，随着食品安全越来越受重视，重金属元素残留超标已成为食品安全问题的一个主要方向。其中，Cd、Cu、Cr、Pb 这 4 种微量元素为有害元素，被人体吸收后可引起蓄积性中毒。铜虽为人体必需元素，但过量也有害[5]。因此，在食品中严格控制这四种微量元素具有十分重要的意义，而箬叶作为粽子的重要组成部分，既是食品的一部分，也是食品包装的一部分，对其控制有害元素的含量依然具有重要的现实意义。本文建立了箬叶中4种微量元素的微波消解—AAS检测方法，经过方法学的考察，可知该方法具有回收率高、RSD小的特点。从我国四个主产区箬叶的样品检测结果来看，不同产区间微量元素呈地域差异，除湖南产区样品Cu和Pb的含量稍高，其他指标产区间样品无明显差异，可能是产区土壤中Cu和Pb的含量过高或与地下部分对Cu和Pb的富集有关。本研究结果为箬叶的筛选收购、质量评价以及微量元素限量标准制定提供了参考依据。

[1] 耿伯介,王正平.中国植物志第九卷第一分册[M].北京:科学技术出版社,1996:676

[2] 孟庆玉,黎源倩.微波酸消解-原子吸收光谱法测定粽叶中7种金属元素的含量[J].现代预防医学,2007,34(24):4711-4713

[3] 申湘忠.原子吸收光谱法测定粽叶中微量元素[J].广东微量元素科学,2010,17(10):51-54

[4]黎中良.微波消解原子吸收光谱法测定八角茴香中金属元素[J].光谱实验室,2008,25(4):602-605

[5] 袁珂,薛月芹,桂仁意,等.微波消解-原子吸收光谱法测定不同产地淡竹叶中微量元素的含量[J].光谱学与光谱分析,2010,30(3):804-808