微波消解—石墨爐原子吸收法測定香辛料中的鉛含量

徐婷　區(qū)曉鳴　李娜

摘 要：采用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法準確測定香辛料中的鉛含量，考察了微波消解的工作消化溫度、消化程序、消解酸選擇，找出最優(yōu)微波消解處理條件，并與常規(guī)濕法消解、干灰化法進行對比。結果表明：（1）微波消解是香辛料中鉛測定的適宜前處理方式；（2）最佳消化溫度180℃，升溫時間10min，保持溫度15min，相對標準偏差≤5%，回收率在95.0%～106.0%。該文對實驗室在檢測香辛料中鉛含量的方法選擇上具有一定借鑒意義。

關鍵詞：微波消解；原子吸收法；香辛料；鉛

中圖分類號 TS225.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）03-04-18-18-03

香辛料品種多、應用廣，種植生長環(huán)境各異，以及多環(huán)節(jié)的加工過程，都可能導致不同程度的重金屬污染，攝入超過重金屬限量值的香辛料會影響人類健康，更影響產(chǎn)品品質(zhì)。因此研究分析香辛料重金屬含量，是現(xiàn)代食品企業(yè)對原料質(zhì)控的需求。由于金屬、類金屬元素在食品中與有機物結合成穩(wěn)定而牢固的難溶解的化合物，一般不能直接分析測定。本實驗運用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定香辛料中重金屬鉛的含量，并與常規(guī)消解方法進行了對比，為香辛料中鉛含量的測定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 香辛料：甘草、八角、桂皮、草果，市售，粉狀。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器 石墨爐原子吸收光譜儀AA-240Z，美國瓦里安；Mars6 Xpress微波消解儀，美國培安；分析天平，賽多利斯電子天平BSA124S；陶瓷纖維馬弗爐，2.5-10TP 上海慧泰儀器制造有限公司；可調(diào)電熱板ES-3615，天津泰斯特；恒溫消解儀BHW-09C，上海博通化學科技有限公司。

1.2.2 試劑 Pb標準液（1 000μg/mL），GBW 08619，中國計量科學研究院；HCl，HClO4，HNO3均為優(yōu)級純，廣州試劑廠；H2O2，分析純，廣州試劑廠；一級水超純水，Millipore儀器制備，美國。所用玻璃儀器均用5%硝酸浸泡過夜，用去離子水沖凈漓干備用。

標準系列：將1 000μg/mL的標準儲備液逐級稀釋成100μg/L的標準工作液，然后分別取標準工作液1.00、5.00、10.00、15.00、20.00mL加入到100mL容量瓶中，用2%的HNO3定容至刻度。

1.3 樣品前處理

1.3.1 微波消解 稱取0.50g樣本于消解內(nèi)罐中，加一定消化液放置，在電加熱器上（控溫120℃）加熱排酸，當溶液中無明顯顆粒狀物質(zhì)時，放入微波爐中消解。按微波消解工作條件設定程序進行消解，待消解結束冷卻后，取下消解管，到電熱板上加熱趕酸，至剩余小于1mL，轉(zhuǎn)移到25mL比色管中，定容，待測。同時做空白對照。

1.3.1.1 消解最佳溫度 培安公司的MARS消解有2種模式，“壓力/時間控制”與“溫度/時間控制”，本實驗采用“溫度/時間控制”消解香辛料樣本，對比不同溫度下消解效果，尋求最佳工作溫度。

1.3.2 濕法消解 準確稱取2.50g樣本于250mL的錐形瓶中，加入混酸（HNO3∶HClO4=4∶1）10mL，加蓋放置過夜，然后在電熱板上低溫加熱，待大部分有機物消化完全，提高溫度，加熱直至剩下約2mL時，再加入5mL HNO3繼續(xù)消化，直至白煙冒盡溶液呈無色透明近干為止，取下錐形瓶冷卻，后用一級水將試樣消化液全部定量轉(zhuǎn)移入50 mL比色管中，加水至刻度，搖勻備用；同時作試劑空白。

1.3.3 干法灰化 將香辛料粉碎，稱取2.50g試樣于瓷坩堝中，先小火在可調(diào)式電熱爐上炭化至無煙，移入馬弗爐500℃灰化8～10h，直到消化完全，若個別試樣灰化不徹底，則加1mL混合酸，在可調(diào)電爐上小火加熱，反復多次直到消化完全，冷卻加6滴硝酸與少量一級水，在電熱板上加熱沸至完全溶解，后用一級水將試樣消化液全部定量轉(zhuǎn)移入50mL比色管中，加水至刻度，搖勻備用；同時作試劑空白。

1.4 石墨爐的最佳工作條件 石墨爐最佳工作條件，如表4所示。選用2% NH4H2PO4溶液為機體改進劑。

2 結果與討論

2.1 微波消解條件的選擇

2.1.1 消化酸的選擇 經(jīng)過對比HNO3，HCl∶HNO3（3∶1），HNO3∶H2O2（4∶1）消解，對香辛料樣本消解效果差異不大，建議使用HNO3。在酸用量上，取樣量在0.5g以內(nèi)，用酸量可在4～10mL，而濕法消化在消化過程需要不斷補加，取香辛料樣2.5g用酸約30mL。

2.1.2 溫度的影響 本實驗采用“溫度/時間控制”消解香辛料樣本，對比不同溫度對消解效果的影響，見表5。由結果可見溫度為180℃，效果良好。進一步確定最佳工作條件發(fā)現(xiàn)（表6），升溫時間為10min，溫度為180℃，溫度保持時間10min與15min效果相當，因此最佳工作條件為升溫時間為10min，溫度為180℃，溫度保持時間10min，本條件適用于香辛料前處理。

通過分析測定結果發(fā)現(xiàn)，不同香辛料鉛含量有差異，GB 2762規(guī)定香辛料類Pb限量為3mg/kg，NY 5323無公害香辛料，要求鉛含量小于1mg/kg，因此從結果看，本實驗所取樣本都滿足GB 2762要求，但其中八角、草果鉛含量不滿足NY 5323要求。

3 小結

研究表明，微波消解法具有分解完全、重現(xiàn)性好、省時節(jié)能、用樣量少、消耗少的優(yōu)點。微波消解直接向樣本釋放能量，從而提高能量的利用率。同時實驗表明，微波消解最佳工作條件是消化溫度180℃，升溫時間10min，保持溫度15min。在30min內(nèi)完成消解，整體前處理時間縮小在2h內(nèi)，快速準確、污染少、分析成本低等優(yōu)點，更適用于現(xiàn)代企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)控的需求。

參考文獻

[1]GB 5009.12，食品中鉛的測定[S].

[2]GB 2762，食品中污染物限量[S].

[3]NY 5323，無公害香辛料[S].

[4]GBT 207404，實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測[S].

[5]張磊，王曉艷，李波.微波消解技術在金屬分析中的應用[J].光譜實驗室，2010，27：953-956.

（責編：施婷婷）

摘 要：采用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法準確測定香辛料中的鉛含量，考察了微波消解的工作消化溫度、消化程序、消解酸選擇，找出最優(yōu)微波消解處理條件，并與常規(guī)濕法消解、干灰化法進行對比。結果表明：（1）微波消解是香辛料中鉛測定的適宜前處理方式；（2）最佳消化溫度180℃，升溫時間10min，保持溫度15min，相對標準偏差≤5%，回收率在95.0%～106.0%。該文對實驗室在檢測香辛料中鉛含量的方法選擇上具有一定借鑒意義。

關鍵詞：微波消解；原子吸收法；香辛料；鉛

中圖分類號 TS225.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）03-04-18-18-03

香辛料品種多、應用廣，種植生長環(huán)境各異，以及多環(huán)節(jié)的加工過程，都可能導致不同程度的重金屬污染，攝入超過重金屬限量值的香辛料會影響人類健康，更影響產(chǎn)品品質(zhì)。因此研究分析香辛料重金屬含量，是現(xiàn)代食品企業(yè)對原料質(zhì)控的需求。由于金屬、類金屬元素在食品中與有機物結合成穩(wěn)定而牢固的難溶解的化合物，一般不能直接分析測定。本實驗運用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定香辛料中重金屬鉛的含量，并與常規(guī)消解方法進行了對比，為香辛料中鉛含量的測定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 香辛料：甘草、八角、桂皮、草果，市售，粉狀。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器 石墨爐原子吸收光譜儀AA-240Z，美國瓦里安；Mars6 Xpress微波消解儀，美國培安；分析天平，賽多利斯電子天平BSA124S；陶瓷纖維馬弗爐，2.5-10TP 上?；厶﹥x器制造有限公司；可調(diào)電熱板ES-3615，天津泰斯特；恒溫消解儀BHW-09C，上海博通化學科技有限公司。

1.2.2 試劑 Pb標準液（1 000μg/mL），GBW 08619，中國計量科學研究院；HCl，HClO4，HNO3均為優(yōu)級純，廣州試劑廠；H2O2，分析純，廣州試劑廠；一級水超純水，Millipore儀器制備，美國。所用玻璃儀器均用5%硝酸浸泡過夜，用去離子水沖凈漓干備用。

標準系列：將1 000μg/mL的標準儲備液逐級稀釋成100μg/L的標準工作液，然后分別取標準工作液1.00、5.00、10.00、15.00、20.00mL加入到100mL容量瓶中，用2%的HNO3定容至刻度。

1.3 樣品前處理

1.3.1 微波消解 稱取0.50g樣本于消解內(nèi)罐中，加一定消化液放置，在電加熱器上（控溫120℃）加熱排酸，當溶液中無明顯顆粒狀物質(zhì)時，放入微波爐中消解。按微波消解工作條件設定程序進行消解，待消解結束冷卻后，取下消解管，到電熱板上加熱趕酸，至剩余小于1mL，轉(zhuǎn)移到25mL比色管中，定容，待測。同時做空白對照。

1.3.1.1 消解最佳溫度 培安公司的MARS消解有2種模式，“壓力/時間控制”與“溫度/時間控制”，本實驗采用“溫度/時間控制”消解香辛料樣本，對比不同溫度下消解效果，尋求最佳工作溫度。

1.3.2 濕法消解 準確稱取2.50g樣本于250mL的錐形瓶中，加入混酸（HNO3∶HClO4=4∶1）10mL，加蓋放置過夜，然后在電熱板上低溫加熱，待大部分有機物消化完全，提高溫度，加熱直至剩下約2mL時，再加入5mL HNO3繼續(xù)消化，直至白煙冒盡溶液呈無色透明近干為止，取下錐形瓶冷卻，后用一級水將試樣消化液全部定量轉(zhuǎn)移入50 mL比色管中，加水至刻度，搖勻備用；同時作試劑空白。

1.3.3 干法灰化 將香辛料粉碎，稱取2.50g試樣于瓷坩堝中，先小火在可調(diào)式電熱爐上炭化至無煙，移入馬弗爐500℃灰化8～10h，直到消化完全，若個別試樣灰化不徹底，則加1mL混合酸，在可調(diào)電爐上小火加熱，反復多次直到消化完全，冷卻加6滴硝酸與少量一級水，在電熱板上加熱沸至完全溶解，后用一級水將試樣消化液全部定量轉(zhuǎn)移入50mL比色管中，加水至刻度，搖勻備用；同時作試劑空白。

1.4 石墨爐的最佳工作條件 石墨爐最佳工作條件，如表4所示。選用2% NH4H2PO4溶液為機體改進劑。

2 結果與討論

2.1 微波消解條件的選擇

2.1.1 消化酸的選擇 經(jīng)過對比HNO3，HCl∶HNO3（3∶1），HNO3∶H2O2（4∶1）消解，對香辛料樣本消解效果差異不大，建議使用HNO3。在酸用量上，取樣量在0.5g以內(nèi)，用酸量可在4～10mL，而濕法消化在消化過程需要不斷補加，取香辛料樣2.5g用酸約30mL。

2.1.2 溫度的影響 本實驗采用“溫度/時間控制”消解香辛料樣本，對比不同溫度對消解效果的影響，見表5。由結果可見溫度為180℃，效果良好。進一步確定最佳工作條件發(fā)現(xiàn)（表6），升溫時間為10min，溫度為180℃，溫度保持時間10min與15min效果相當，因此最佳工作條件為升溫時間為10min，溫度為180℃，溫度保持時間10min，本條件適用于香辛料前處理。

通過分析測定結果發(fā)現(xiàn)，不同香辛料鉛含量有差異，GB 2762規(guī)定香辛料類Pb限量為3mg/kg，NY 5323無公害香辛料，要求鉛含量小于1mg/kg，因此從結果看，本實驗所取樣本都滿足GB 2762要求，但其中八角、草果鉛含量不滿足NY 5323要求。

3 小結

研究表明，微波消解法具有分解完全、重現(xiàn)性好、省時節(jié)能、用樣量少、消耗少的優(yōu)點。微波消解直接向樣本釋放能量，從而提高能量的利用率。同時實驗表明，微波消解最佳工作條件是消化溫度180℃，升溫時間10min，保持溫度15min。在30min內(nèi)完成消解，整體前處理時間縮小在2h內(nèi)，快速準確、污染少、分析成本低等優(yōu)點，更適用于現(xiàn)代企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)控的需求。

參考文獻

[1]GB 5009.12，食品中鉛的測定[S].

[2]GB 2762，食品中污染物限量[S].

[3]NY 5323，無公害香辛料[S].

[4]GBT 207404，實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測[S].

[5]張磊，王曉艷，李波.微波消解技術在金屬分析中的應用[J].光譜實驗室，2010，27：953-956.

（責編：施婷婷）

摘 要：采用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法準確測定香辛料中的鉛含量，考察了微波消解的工作消化溫度、消化程序、消解酸選擇，找出最優(yōu)微波消解處理條件，并與常規(guī)濕法消解、干灰化法進行對比。結果表明：（1）微波消解是香辛料中鉛測定的適宜前處理方式；（2）最佳消化溫度180℃，升溫時間10min，保持溫度15min，相對標準偏差≤5%，回收率在95.0%～106.0%。該文對實驗室在檢測香辛料中鉛含量的方法選擇上具有一定借鑒意義。

關鍵詞：微波消解；原子吸收法；香辛料；鉛

中圖分類號 TS225.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）03-04-18-18-03

香辛料品種多、應用廣，種植生長環(huán)境各異，以及多環(huán)節(jié)的加工過程，都可能導致不同程度的重金屬污染，攝入超過重金屬限量值的香辛料會影響人類健康，更影響產(chǎn)品品質(zhì)。因此研究分析香辛料重金屬含量，是現(xiàn)代食品企業(yè)對原料質(zhì)控的需求。由于金屬、類金屬元素在食品中與有機物結合成穩(wěn)定而牢固的難溶解的化合物，一般不能直接分析測定。本實驗運用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定香辛料中重金屬鉛的含量，并與常規(guī)消解方法進行了對比，為香辛料中鉛含量的測定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 香辛料：甘草、八角、桂皮、草果，市售，粉狀。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器 石墨爐原子吸收光譜儀AA-240Z，美國瓦里安；Mars6 Xpress微波消解儀，美國培安；分析天平，賽多利斯電子天平BSA124S；陶瓷纖維馬弗爐，2.5-10TP 上?；厶﹥x器制造有限公司；可調(diào)電熱板ES-3615，天津泰斯特；恒溫消解儀BHW-09C，上海博通化學科技有限公司。

1.2.2 試劑 Pb標準液（1 000μg/mL），GBW 08619，中國計量科學研究院；HCl，HClO4，HNO3均為優(yōu)級純，廣州試劑廠；H2O2，分析純，廣州試劑廠；一級水超純水，Millipore儀器制備，美國。所用玻璃儀器均用5%硝酸浸泡過夜，用去離子水沖凈漓干備用。

標準系列：將1 000μg/mL的標準儲備液逐級稀釋成100μg/L的標準工作液，然后分別取標準工作液1.00、5.00、10.00、15.00、20.00mL加入到100mL容量瓶中，用2%的HNO3定容至刻度。

1.3 樣品前處理

1.3.1 微波消解 稱取0.50g樣本于消解內(nèi)罐中，加一定消化液放置，在電加熱器上（控溫120℃）加熱排酸，當溶液中無明顯顆粒狀物質(zhì)時，放入微波爐中消解。按微波消解工作條件設定程序進行消解，待消解結束冷卻后，取下消解管，到電熱板上加熱趕酸，至剩余小于1mL，轉(zhuǎn)移到25mL比色管中，定容，待測。同時做空白對照。

1.3.1.1 消解最佳溫度 培安公司的MARS消解有2種模式，“壓力/時間控制”與“溫度/時間控制”，本實驗采用“溫度/時間控制”消解香辛料樣本，對比不同溫度下消解效果，尋求最佳工作溫度。

1.3.2 濕法消解 準確稱取2.50g樣本于250mL的錐形瓶中，加入混酸（HNO3∶HClO4=4∶1）10mL，加蓋放置過夜，然后在電熱板上低溫加熱，待大部分有機物消化完全，提高溫度，加熱直至剩下約2mL時，再加入5mL HNO3繼續(xù)消化，直至白煙冒盡溶液呈無色透明近干為止，取下錐形瓶冷卻，后用一級水將試樣消化液全部定量轉(zhuǎn)移入50 mL比色管中，加水至刻度，搖勻備用；同時作試劑空白。

1.3.3 干法灰化 將香辛料粉碎，稱取2.50g試樣于瓷坩堝中，先小火在可調(diào)式電熱爐上炭化至無煙，移入馬弗爐500℃灰化8～10h，直到消化完全，若個別試樣灰化不徹底，則加1mL混合酸，在可調(diào)電爐上小火加熱，反復多次直到消化完全，冷卻加6滴硝酸與少量一級水，在電熱板上加熱沸至完全溶解，后用一級水將試樣消化液全部定量轉(zhuǎn)移入50mL比色管中，加水至刻度，搖勻備用；同時作試劑空白。

1.4 石墨爐的最佳工作條件 石墨爐最佳工作條件，如表4所示。選用2% NH4H2PO4溶液為機體改進劑。

2 結果與討論

2.1 微波消解條件的選擇

2.1.1 消化酸的選擇 經(jīng)過對比HNO3，HCl∶HNO3（3∶1），HNO3∶H2O2（4∶1）消解，對香辛料樣本消解效果差異不大，建議使用HNO3。在酸用量上，取樣量在0.5g以內(nèi)，用酸量可在4～10mL，而濕法消化在消化過程需要不斷補加，取香辛料樣2.5g用酸約30mL。

2.1.2 溫度的影響 本實驗采用“溫度/時間控制”消解香辛料樣本，對比不同溫度對消解效果的影響，見表5。由結果可見溫度為180℃，效果良好。進一步確定最佳工作條件發(fā)現(xiàn)（表6），升溫時間為10min，溫度為180℃，溫度保持時間10min與15min效果相當，因此最佳工作條件為升溫時間為10min，溫度為180℃，溫度保持時間10min，本條件適用于香辛料前處理。

通過分析測定結果發(fā)現(xiàn)，不同香辛料鉛含量有差異，GB 2762規(guī)定香辛料類Pb限量為3mg/kg，NY 5323無公害香辛料，要求鉛含量小于1mg/kg，因此從結果看，本實驗所取樣本都滿足GB 2762要求，但其中八角、草果鉛含量不滿足NY 5323要求。

3 小結

研究表明，微波消解法具有分解完全、重現(xiàn)性好、省時節(jié)能、用樣量少、消耗少的優(yōu)點。微波消解直接向樣本釋放能量，從而提高能量的利用率。同時實驗表明，微波消解最佳工作條件是消化溫度180℃，升溫時間10min，保持溫度15min。在30min內(nèi)完成消解，整體前處理時間縮小在2h內(nèi)，快速準確、污染少、分析成本低等優(yōu)點，更適用于現(xiàn)代企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)控的需求。

參考文獻

[1]GB 5009.12，食品中鉛的測定[S].

[2]GB 2762，食品中污染物限量[S].

[3]NY 5323，無公害香辛料[S].

[4]GBT 207404，實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測[S].

[5]張磊，王曉艷，李波.微波消解技術在金屬分析中的應用[J].光譜實驗室，2010，27：953-956.

（責編：施婷婷）