不同前處理方法對蔬菜中鉛含量測定的影響
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摘要 本文對比了微波消解、濕法消解和干灰化法3種不同前處理方法對蔬菜樣品中鉛含量測試結果的影響。結果表明，微波消解前處理方法最優，該法具有低檢出限、高準確度等優點，極大地提高了實驗室的工作效率，節省人力物力。
關鍵詞 蔬菜;鉛含量;微波消解;濕法消解;干灰化法
中圖分類號 TS255.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2019）10-0227-01
Abstract The effects of three different pretreatment methods，including microwave digestion method，wet digestion method and dry ashing method on lead content determination in vegetable samples were compared.The results showed that the microwave digestion method was the best method for the determination of Pb content.The method had the advantages of low detection limit and high accuracy，could greatly improved the working efficiency in laboratory and saved manpower and material resources.
Key words vegetable;Pb content;microwave digestion;wet digestion;dry ashing
鉛是一種對人體危害性極大的重金屬元素，具有很強的神經毒性，可影響神經、造血、消化、泌尿、生殖、骨骼等各類器官，更為嚴重的是會影響嬰幼兒的生長和智力發育，損害認知功能、神經行為和學習記憶等大腦功能，嚴重者可造成癡呆。若長期攝入被重金屬鉛污染的食品會對人體健康產生極大威脅，甚至引發癌癥，嚴重危害人類健康[1-2]。
食品中鉛的前處理方法有微波消解、濕法消解、干灰化法、壓力消解、罐消解法等，每種方法各有優勢和劣勢[3]。本文采用微波消解、濕法消解、干灰化3種方法對蔬菜進行前處理，使用石墨爐原子吸收分光光度計測定處理后的樣品中鉛的含量，通過比較3種不同前處理樣品所測結果的精密度、準確度和檢出限，以選出最優的前處理方法。
1 材料與方法
1.1 試劑與儀器設備
試驗試劑：1 000 μg/mL鉛標準溶液（國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院），介質為10%HCl;30%H2O2（廣州化學試劑廠），優級純;65% HNO3（默克股份有限公司）。
儀器設備：電加熱板（萊伯泰科）;微波消解儀（美國培安 mars6）;馬弗爐;原子吸收分光光度計（日立ZA3000）。
1.2 試樣預處理
樣品洗去泥土，用自來水沖洗后，再用去離子水反復沖洗干凈，晾干后于食品粉碎機中攪碎，裝入密封袋內于 -18 ℃保存備用。
1.3 試樣消解
1.3.1 微波消解。微波消解罐經20%～30%的HNO3浸泡過夜后用去離子水洗凈，烘干后，稱取約1.9 g經打碎的新鮮蔬菜，加入8 mL HNO3和H2O2 1.5 mL，上機啟動微波消解程序，微波消解參數見表1。消解完成后于智能樣品處理儀中，130 ℃趕酸約一滴左右取出，用去離子水定容于10 mL容量瓶，混勻。上機測定鉛含量，同時做空白對照。
1.3.2 濕法消解。錐形瓶和彎頸漏斗經20%～30%的HNO3浸泡過夜后用去離子水洗凈，烘干后，稱取2 g經打碎的新鮮蔬菜，加入15 mL HNO3，放入彎頸漏斗過夜，于微控數顯電熱板中逐漸升溫至130 ℃進行消解，若消解不完全可加入1 mL H2O2，消解直至液體澄清后，取下漏斗，用少量去離子水沖洗干凈后，130 ℃趕酸至1 mL，于10 mL容量瓶定容，混勻，上機測定，同時做空白對照。
1.3.3 干灰化法。瓷坩堝經20%～30%的HNO3浸泡過夜后用去離子水洗凈，烘干后，稱取2 g經打碎的新鮮蔬菜于瓷坩堝中，放于電熱爐上，小火加熱碳化至無煙，移入馬弗爐中500 ℃灰化6 h，取出，冷卻后加1 mL HNO3溶解灰化成分，用滴管將消化液洗入10 mL容量瓶，用少量水分次洗滌坩堝，最后定容至刻度線，混勻，上機測定，同時做空白對照。
1.4 測定方法
采用1% HNO3配制標準溶液，分別配制成5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L系列的鉛標準工作溶液，并用石墨爐原子吸收分光光度計對消解樣品進行測定[4-5]，根據鉛含量的測定結果，對比這3種方法的準確度、精密度和檢出限，以便選取最適合的測定方法對蔬菜進行重金屬鉛含量的測定。
1.4.1 檢出限的測定。分別采用上述微波消解、濕法消解、干灰化法對20個樣品空白進行測定[6]，計算公式如下：
式中，IDL為儀器檢出限;3為置信水平為95%時，檢出限系數;S為吸光度值的標準偏差;b為標準工作曲線的斜率。X為方法檢出限;V為定容體積;W為樣品稱樣量。本試驗稱取樣品量為2 g，定容10 mL。 1.4.2 精密度的測定。準確稱取18份相同的蔬菜樣品各2 g，前處理分別采用上述3種消解方法，定容至10.00 mL，每種前處理方法分別進行6次平行試驗，最后采用石墨爐原子吸收分光光度法測定鉛的含量，并計算相對標準偏差RSD。
1.4.3 準確度的測定。選取生物標準物質GSB-6菠菜（GBW 10015）對試驗準確度進行質控，每份質控樣品稱取約0.11 g，分別采用上述的微波消解、濕法消解、干灰化法對生物標準物質進行處理，并用石墨爐原子吸收分光光度法測定重金屬鉛的含量，在相同條件下進行3次平行試驗。
2 結果與分析
2.1 檢出限測定結果
由圖1可知，3種試樣消解方法中，以干灰化法獲得的檢出限最低，為0.005 37 mg/kg;微波消解法為0.016 90 mg/kg;濕法消解的檢出限最高，為0.042 70 mg/kg。
4.2 精密度測定結果
由表2可知，3種前處理方法都能獲得較好的RSD，其中，微波消解的精密度最好，其次為濕法消解，干灰化法較差，說明微波方法在測定時穩定性最好。
4.3 準確度測定結果
由表3可知，GSB-6菠菜（GBW10015）中鉛的標稱值為（11.1±0.9）mg/kg，3種前處理方法消解標準物質GSB-6菠菜（GBW10015）都能獲得較好的精密度，但準確度方面只有微波消解和濕法消解處理樣品的測量值在生物成分分析標準物質給定的標稱值范圍內，干灰化法測定鉛元素的測定值遠低于標物標稱值。
5 結論與討論
?。?）微波消解無論在檢出限、精密度和準確度都優于濕法消解和干灰化法，較濕法消解具有操作簡便、處理時間短等優點，而且過程中樣品不易被污染、樣品中待測成分損失少，能大大提高試驗效率，獲得較好的精密度和準確度。
?。?）濕法消解雖然能獲得較好的精密度和準確度，但操作過程較復雜，時間長，需要加入較多的酸，容易造成本底值高，鉛易受污染的元素，濕法消解容易影響試驗結果。
?。?）干灰化法加入的酸較少，所以本底值低，能獲得較低的檢出限，但是在測定鉛含量時不能獲得較高的準確度，說明干灰化法在500 ℃高溫處理時，容易使鉛元素損失，不適合鉛的測定。
綜上所述，微波消解方法具有低檢出限、高靈敏度、高準確度等優點，極大地節省了人力物力，是測定蔬菜中重金屬元素鉛含量的最優前處理方法。
6 參考文獻
[1] 王曉瑩，張君嶺，高雁茹.微波高壓消解石墨爐原子吸收分光光度法測定小麥粉中鉛的含量[J].農業與技術，2015，35（21）：39-42.
[2] 劉道銀.中國食品中重金屬危害現狀及檢測技術研究[J].中國農學通報，2016（19）：194-198.
[3] 楊雪嬌，黃偉，林濤，等.不同前處理方法檢測食品中的重金屬含量[J].現代食品科技，2008，24（1）：1051-1053.
[4] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會，國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準 食品中鉛的測定：GB 5009.12-2017 食品中鉛的測定[S].北京：中國標準出版社，2017.
[5] 王曉瑩，張君嶺，高雁茹.微波高壓消解石墨爐原子吸收分光光度法測定小麥粉中鉛的含量[J].農業與技術，2015（21）：39-42.
[6] 李海峰.檢出限幾種常見計算方法的分析和比較[J].光譜實驗室，2010，27（6）：2465-2469.
收稿日期 2019-01-24
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