微波消解石墨炉原子吸收法测定藕粉圆中铅镉

杜官恒，吴升德，汤勇，叶霖，郑艳红，倪东，沈华银，谷群远，王新生

（盐城市产品质量监督检验所，江苏盐城224056）

微波消解石墨炉原子吸收法测定藕粉圆中铅镉

杜官恒，吴升德*，汤勇，叶霖，郑艳红，倪东，沈华银，谷群远，王新生

（盐城市产品质量监督检验所，江苏盐城224056）

通过对盐城市5个区域总计8个品种22个藕粉圆样品中重金属铅镉的含量测定，探明这2种重金属元素在藕粉圆中的含量状况。采用微波消解法消化经粉碎混匀的藕粉圆样品，以石墨炉原子吸收法测定22个样品中的铅镉浓度。结果表明藕粉圆中铅的检出限为1.0 μg/L，线性范围为2.0 μg/L～30.0 μg/L，样品的加标回收率为100.72%～103.66%；镉的检出限为 0.08 μg/L，线性范围为 0.1 μg/L～2.0 μg/L，样品的加标回收率为 98.25%～102.83%。

微波消解；石墨炉原子吸收法；铅；镉；藕粉圆

莲藕营养丰富，不仅含有淀粉及植物蛋白，还含有铁、磷等微量元素，维生素C，单宁酸等营养成分。现代医学研究表明老年人常食莲藕，可以健脾开胃，安神健脑，益血补髓，具有延年益寿之功效。若将莲藕加工制成藕粉，则是老幼妇孺以及虚弱病人调理身体的绝佳补品。自古盐城、扬州一带就以盛产优质藕而闻名，当地产的藕粉圆更是以美味营养而名扬海内外。然而随着现代工农业的发展，河流水域中重金属污染日益严重，莲藕在重金属污染的水环境中可能富集重金属，造成重金属含量超标[1]。截至2016年，我国尚未制定藕粉圆的安全检测标准。GB/T 25733-2010《藕粉》的国家标准中也未涉及重金属含量的检测。

测定食品中重金属含量的常用方法有火焰原子吸收光谱法、氢化物原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）[2-3]、石墨炉原子吸收光谱法等[4-10]。火焰原子吸收法技术成熟，应用广泛，但测定铅镉含量灵敏度有限；湿消化-火焰原子吸收法样品前处理时间长，易造成损失，影响定量准确性；ICP-MS灵敏度高，但仪器价格贵，对环境要求苛刻，使用有局限性；石墨炉原子吸收法检出限低，检测范围宽，是测定食品中重金属的理想方法。微波消解可高效消解易挥发无机元素，适用于测定藕粉圆样品中铅镉含量的前处理。为准确高效地测定藕粉圆中铅镉的含量，本研究通过优化样品前处理方法条件及石墨炉原子吸收的测定条件，建立定量检测藕粉圆中铅镉的微波消解-石墨炉原子吸收法。

1 材料与方法

1.1 样品

在盐城市内5个区域分别采集荠菜馅、芝麻馅、蔬菜馅、水果馅等共8个品种，22个藕粉圆样品。

1.2 主要仪器

安捷伦240Z型塞曼原子吸收光谱仪：美国安捷伦科技有限公司；Multiwave3000型微波消解仪：奥地利安东帕有限公司；睿核1000型摇摆高速多功能粉碎机：天津睿核科技公司。

1.3 主要试剂

铅标准溶液（1000.0mg/L）、镉标准溶液（1000.0mg/L）：国家有色金属及电子材料分析测试中心。硝酸、盐酸为优级纯；过氧化氢等其余试剂为分析纯。

1.4 仪器工作条件

石墨炉原子吸收工作条件中元素铅的检测参数为灯电流5 mA，波长283.3 nm，狭缝0.8 nm；元素镉的检测参数为灯电流3 mA，波长228.8 nm，狭缝1.0 nm；进样体积20 μL，基体改进剂进样体积5 μL。石墨炉原子吸收的工作条件见表1、表2。

表1 石墨炉原子吸收光谱仪的工作条件（铅）Table 1 Working conditions of graphite furnace atomic absorption spectrometer（Pb）

表2 石墨炉原子吸收光谱仪的工作条件（镉）Table 2 Working conditions of graphite furnace atomic absorption spectrometer（Cd）

1.5 样品的准备和消化处理

选取具有代表性的藕粉圆样品，粉碎后于80℃烘箱中烘干，用研钵研磨成粉末，置于干燥器中保存。称取上述研细后的样品0.3 g于聚四氟乙烯微波消解罐中，加入10 mL浓硝酸，在选定条件下于微波消解仪中进行微波消解。微波消解完成后，加入1 mL浓度为30%的过氧化氢，得无色透明溶液，转移至50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度待测。以同样步骤制作空白溶液。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

吸取铅标准溶液1.0 mL用0.2%硝酸溶液定容到100 mL，得浓度为10.0 mg/L的标准储备液，吸取1.0 mL标准储备液用0.2%硝酸溶液定容到100 mL，得浓度为0.1 mg/L的标准工作溶液，然后采用自动进样器将标准工作溶液分别稀释为 2.0、5.0、10.0、20.0、30.0 μg/L的溶液，按测定铅的条件测定各个溶液中铅的吸光度，并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。铅的回归方程为y=0.003 1x+0.009 1，相关系数为R2=0.999 9。

吸取镉标准溶液1.0 mL用1∶100（体积比）盐酸溶液定容到100 mL，得浓度为10.0 mg/L的标准储备液，吸取1.0 mL标准储备液用1∶100（体积比）盐酸溶液定容到100 mL，得浓度为0.1 mg/L的标准储备液，吸取5.0 mL 0.1 mg/L的标准储备液用1∶100（体积比）盐酸溶液定容到100 mL，得浓度为5.0 μg/L的标准工作溶液，然后采用自动进样器将标准工作溶液分别稀释为 0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/L 的溶液，按测定镉的条件测定各个溶液中镉的吸光度，并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程，镉的回归方程为y=0.077 4x+0.008 1，相关系数为R2=0.999 4。标准曲线如图1、图2所示。

图1 铅的标准曲线Fig.1 The standard curve of Pb

图2 镉的标准曲线Fig.2 The standard curve of Cd

2.2 检出限及精密度

测定20次样品空白溶液的吸光度值，计算标准偏差，按照IUPAC规定[11]，运用公式C=3S/L计算铅、镉的检出限。检出限试验结果见表3。

如表3所示，测得铅的吸光度值标准偏差为0.001 1（n=20），计算得铅的检出限为 1.0 μg/L；测得镉的吸光度值标准偏差为0.002 1（n=20），计算得镉的检出限为0.08 μg/L。精密度试验结果见表4。

精密吸取铅的标准工作溶液浓度为5.0、10.0、20.0 μg/L 各 20 μL，分别进样 5次，RSD 分别为 2.1%、1.4%、1.6%；精密吸取镉的标准工作溶液浓度为0.2、0.5、1.0 μg/L 各 20 μL，分别进样 5 次，RSD 分别为2.9%、2.5%、2.4%。

表3 检出限试验结果Table 3 Results of detection limit test

表4 精密度试验结果Table 4 Results of precision test

2.3 回收率

分别吸取铅的标准溶液浓度为10.0、20.0、30.0μg/L，镉的标准溶液浓度为0.5、1.0、2.0 μg/L分别加入到藕粉圆样品中，按照测定方法检测，将实际结果与理论值相对比，计算得加标回收率。回收率结果见表3。结果如表5所示，铅的加标回收率为100.72%～103.66%，镉的加标回收率为98.25%～102.83%。

2.4 样品中铅镉含量测定结果

在选定仪器的工作条件下，用石墨炉原子吸收分光光度计测定22份藕粉圆样品中铅、镉的含量，结果见表6。

表5 回收率结果Table 5 Results of recovery test

表6 样品测定结果Table 6 Results of sample determination

测定结果表明：22份藕粉圆中铅的含量范围为0.008 0 mg/kg～0.097 2 mg/kg，其中铅含量＜0.05 mg/kg的有13份，占全部样品的59.10%；铅含量在0.05 mg/kg～0.10mg/kg范围内的有9份，占全部样品的40.90%。藕粉圆样品中镉的含量范围为0.0012mg/kg～0.1962mg/kg，其中镉含量＜0.01 mg/kg的藕粉圆样品有18份，占全部样品的81.82%；镉含量在0.01 mg/kg～0.10 mg/kg范围内的样品有3份，占全部样品的13.64%；还有1份取自市场散装的藕粉圆样品中镉含量高达0.196 2 mg/kg，这可能是由于原料受到工业污染或污水灌溉等造成的。

3 结论

该研究通过对样品前处理方法条件及石墨炉原子吸收测定条件的全面优化，建立了测定藕粉圆中铅镉含量的微波消解-石墨炉原子吸收光谱法。结果表明，藕粉圆中铅的检出限为1.0 μg/L，线性范围为2.0 μg/L～30.0 μg/L，样品的加标回收率为 100.72%～103.66%；镉的检出限为0.08μg/L，线性范围为0.1μg/L～2.0 μg/L，样品的加标回收率为98.25%～102.83%，检出限、精密度、准确度均符合微量成分定量检测方法的要求。该方法应用于市场上藕粉圆样品铅镉含量的测定，适应性良好，分析结果稳定、高效，是藕粉圆中铅镉含量测定的良好方法。

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[2] 张宏康,王中瑗,蔡斯斯.ICP-MS测定食品及相关产品中重金属等元素的研究进展[J].食品研究与开发,2016(17):195-200

[3]聂西度,符靓.ICP-MS法测定食品级壳聚糖中的微量杂质元素[J].光谱学与光谱分析,2016(8):2621-2624

[4] 李志娟,王金星.微波消解-石墨炉原子吸收法测定食品中铅、镉和铜[J].医学动物防制,2012(1):107-109

[5] 张家树,刘卫,张大芬.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定猪肝及海产品中的铅镉[J].中国卫生检验杂志,2012(6):1286-1287,1290

[6]侯晓燕,王金亮.微波消解-石墨炉原子吸收法测定食品污染物中铅镉的含量[J].中国食品卫生杂志,2010(5):418-420

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[8] 徐红颖,包玉龙,王玉兰.常见蔬菜中重金属铅、镉、铬、砷含量测定[J].食品研究与开发,2015(3):85-89

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[10]杨赵伟,曹秀梅,闫玉杰,等.微波消解-原子吸收法测定貉肉中重金属含量[J].现代畜牧兽医,2016(2):5-9

[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（汉），本科，主要从事食品中重金属检测分析工作。

*通信作者：吴升德（1981—），男（汉），高级工程师，博士。