不同地区苹果微量元素测定及分析

普娅丽，范秋兰，倪艳琴，李 俊，杨晓隆

（1.元江县农产品质量安全检测站，云南 元江 653300；2.云南杰商科技有限公司，云南 昆明 650223）

2020—2021年产季，世界苹果产量达8 053.3万t，中国以4 406.6万t的产量位居第一，占世界苹果总产量的54.7%[1]。苹果作为人们日常食用的水果之一，其微量元素含量情况备受关注。某些特定的元素在苹果生长过程中容易累积且极不易被自然界分解和人体代谢，积累到一定程度将会引起癌变、肝功能下降等多种重大疾病[2]。随着农产品质量安全问题的突出和居民生活水平大幅提高，人们对果蔬安全性也有了更高的要求，相关学者也越来越重视果蔬中的重金属污染[3]。ICP-MS分析法相较于其他光谱检测方法灵敏度高、分析时间短[4]，本文利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）对市场上不同地区的苹果作系统检测，分别测定市售不同地区苹果果皮和果肉中11种微量元素含量。

1 材料与方法

1．1 仪器与试剂

检测材料为昭通苹果、陕西苹果、昆明团结乡苹果、丽江苹果、美国进口蛇果，检测仪器有微波消解仪（美国，CEM公司）、消解罐（与微波消解仪相配制）、电感耦合等离子体质谱仪（美国，安捷伦公司），试剂包括硝酸（德国）、过氧化氢（德国）、混合标液（安捷伦）。

1．2 试验方法

1.2.1 样品处理

分开苹果果皮和果肉，分别用陶瓷菜刀在木板上切碎，各称取样品2 g（精确至0.000 1 g）置于消解罐中，先加入5 mL硝酸浸泡1 h，随后加入2 mL过氧化氢，旋紧密封，置于微波消解仪中，按设置好的微波消解程序消解（见表1），消解完毕待温度降至室温后取出消解罐，倒出试液于塑料容量瓶，用蒸馏水冲洗消解罐3次，并定容至15 mL，摇匀。

1.2.2 标准溶液配制

吸取浓度10μg/L的安捷伦混合标液，用质量分数5%的硝酸分别稀释成浓度为1、10、50、100、250、500、750、1 000μg/mL的标准溶液，然后分别吸取标准空白溶液（5%的硝酸）和不同浓度的Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb标准溶液，注入电感耦合等离子体质谱仪中。

1.2.3 仪器条件

按电感耦合等离子体质谱仪的仪器工作参数进行设置（见表2）。

表2 ICP-MS工作参数

2 结果与分析

2．1 数据处理

在选定仪器参数条件下，以待测的11种元素的含量为横坐标，以待测各元素的质荷比强度与对应内标元素质荷比强度的比值为纵坐标，建立11种元素的标准工作曲线。对校正数据进行线性回归，从而求得各元素的回归方程。利用电感耦合等离子体质谱法检测的11种微量元素，各待测元素呈现出良好的线性关系，且相关系数R2均在0.999以上，该检测方法满足微量元素分析要求（见表3）。

表3 回归方程和相关系数

在线加入内标溶液，分别吸取标准空白溶液和试样溶液，注入电感耦合等离子体质谱仪中，在表2的仪器条件下测定，得到待测的11种元素的质荷比强度与对应内标元素质荷比强度的比值，利用元素所对应的回归方程计算得试样空白溶液和试样溶液中各元素的浓度。样品中微量元素含量计算公式

式中，X为试样中各元素含量（mg/kg），C为试样溶液浓度（μg/L），C0为试样空白溶液浓度（μg/L），V为试样溶液体积（mL），m为试样质量（g）。

2．2 实际样品检测结果

通过ICP-MS系统检测11种微量元素在苹果皮和苹果肉中的含量，苹果皮中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb 元素含量显著高于苹果肉。Cr含量为陕西＞丽江＞昭通＞团结乡＞蛇果；Mn含量为团结乡＞昭通＞陕西＞丽江＞蛇果；Fe含量为团结乡＞陕西＞昭通＞蛇果＞丽江；Co含量为团结乡＞昭通＞丽江＞陕西＞蛇果；Ni含量为团结乡＞昭通＞陕西＞丽江＞蛇果；Cu含量为团结乡＞昭通＞陕西＞蛇果＞丽江；Zn含量为团结乡＞昭通＞陕西＞蛇果＞丽江；As含量为团结乡＞陕西＞昭通＞蛇果＞丽江；Se元素只有团结乡苹果果皮被检出；Cd元素在团结乡苹果皮中有较少含量，蛇果未检出，其余的含量极其微小；Pb含量为团结乡＞陕西＞丽江＞蛇果＞昭通。各元素在不同地区苹果中的含量依次为Fe＞Mn＞Zn＞Cu＞Cr＞Ni＞Pb＞Co＞As＞Cd＞Se，均未超标。云南省内3种苹果的Cr元素含量是丽江的最高，团结乡的最低，其余微量元素含量均是团结乡的最高，丽江的最低（见表4）。

表4 微量元素检测结果（x10-3 mg/kg）

3 讨论与结论

微量元素尤其是重金属类元素被植物吸收后，容易在植物果皮积累，果肉中含量较少，本文以ICP-MS为检测手段对不同地区苹果微量元素进行检测分析，通过数据的明显趋势也表明了苹果中果皮微量元素含量高于果肉[5]。虽然Ni、Cr、Mn为人体必需元素，但含量过高也有害健康，过量摄入均会引起中毒[6]；而Pb、As、Cd 重金属元素对身体危害极大，应尽量减少其在体内的积累。试验表明，虽然苹果中各种元素均有检出，但样品中的微量元素含量均未超过我国现行的GB 2762—2022食品中污染物限量标准。

研究结果显示，虽然各种苹果中重金属元素含量较低，但对食用者健康均有危害，建议削皮食用比较安全，大部分微量元素我们通过正常的一日三餐完全可以补充需要，食用水果应尽量去皮，减少重金属在人体内的积累。本文仅购买了市场销售的几种苹果作为样品，未作大批量的检测，应增加检测范围得出更多更可靠的结论作参考，且各地区Mn、Fe、Zn元素含量相差较大，也可深入研究其土壤及水质，从而分析这些元素含量差别的原因。