微波消解-A A S法測定箬葉中微量元素的含量

陳召桂，何劍飛，成凌，朱靈珠

（浙江五芳齋實業(yè)股份有限公司檢測中心，浙江嘉興314000）

粽子是深受我國人民喜愛的一種具有悠久歷史的民族傳統(tǒng)食品，包粽子首先要選擇的是粽葉，主要有箬葉、芭蕉葉、荷葉等，由于箬葉的葉片寬大，且有特殊清香氣味，因而成為粽葉的首選。箬葉為禾本科竹類植物箬竹的葉，主要產(chǎn)于我國長江以南各省區(qū)[1]。箬葉作為粽子的包裝材料，與粽子直接接觸，其質(zhì)量安全將直接影響粽子的產(chǎn)品安全，繼而對人體健康產(chǎn)生影響。近年來，有一些不法商家為了保持粽子表面光鮮、色澤鮮綠，而采取了化學染色手段，在浸泡箬葉時加入工業(yè)硫酸銅和工業(yè)氯化銅，從而讓已經(jīng)失去原色的箬葉返青，致使有毒重金屬含量大大超標，人體過量或長期攝入銅，會使大量銅元素蓄于肝臟，引起銅中毒，嚴重的可致癌，甚至危及生命。但到目前為止我國還未發(fā)布關(guān)于箬葉相關(guān)食品安全國家標準。因此，箬葉中微量元素含量一直備受關(guān)注，相關(guān)文章報道了采用原子吸收光譜法測定箬葉中微量元素的方法[2-3]，但其存在樣品不具有代表性，或檢測方法不夠完善。因此，本文分別采用常見的干法灰化、濕氏消解和微波消解法對箬葉進行前處理，利用石墨爐原子吸收光譜法測定其微量元素的含量，對3種不同的前處理方法測得的結(jié)果進行比較，從而建立有效的前處理及分析方法。同時，對國內(nèi)箬葉主產(chǎn)區(qū)浙江、江西、安徽、福建、湖南等地箬葉中4種有害微量元素的含量進行分析，以探討不同產(chǎn)地對箬葉中微量元素的影響，為箬葉的質(zhì)量評價提供參考和為其制定有害微量元素限量標準提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

島津AA—6300C型石墨爐原子吸收分光光度計、空心陰極燈（日本島津）、PyNN120158微波消解儀：美國培安公司；BHW-09c恒溫加熱器：上海博通化學科技有限公司；SX2-2.5箱式電阻爐：浙江省嘉興市新塍東成儀器廠；多功能消解罐、微機控溫加熱板、電子分析天平：Sartorius BSA224S。

Cd、Cu、Cr、Pb4 種微量元素標準溶液：100 mg/L，環(huán)境保護部標準樣品研究所。硝酸：CMOS（沃凱）。雙氧水：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。實驗室水均為超純水。

1.2 原子吸收分光光度計條件

本實驗Cd、Cu、Cr、Pb4種微量元素的測定均采用石墨爐原子分光光度法，其條件見表1。

表1 石墨爐原子吸收光譜儀工作條件Table 1 Working conditions graphite furnace atomic absorption spectrometer

1.3 對照品的制備

精密量取各元素標準溶液10.0 mL于100 mL的容量瓶內(nèi)，用1%的硝酸定容至刻度，混勻后待用。

1.4 樣品的采集與預(yù)處理

不同產(chǎn)地的箬葉分別采自浙江、江西、安徽、福建、湖南。樣品經(jīng)超純水洗滌1次，晾干后放入80℃的烘箱中保持2 h，干燥后取出，置于瑪瑙研缽中研磨，過80目篩，放入干燥器里備用。

1.5 樣品的前處理

1.5.1 干法灰化

精確稱取上述樣品0.20 g于瓷坩堝中，在電爐上小火加熱炭化至無煙，移入馬弗爐500℃灰化6 h，冷卻，用0.5 mol/L的硝酸溶液將灰分溶解，用滴管將消化液過濾入25 mL容量瓶中，用水少量多次洗滌瓷坩堝，洗滌合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻待用。同時作試劑空白。

1.5.2 濕氏消解法

精確稱取上述樣品0.20 g于消解罐中，加入5 mL硝酸和2 mL雙氧水，置于電熱板上150℃，加熱4 h，放冷，用滴管將消解液過濾入25 mL容量瓶中，用水少量多次洗滌消解罐，洗滌合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻待用。同時作試劑空白。

1.5.3 微波消解法

精確稱取上述樣品0.20 g于聚四氟乙烯罐內(nèi)，加硝酸7 mL，于恒溫加熱器內(nèi)140℃下趕酸0.5 h，蓋好內(nèi)蓋，旋緊外套，放入微波消解儀，按照一定的消解程序進行消解，消解程序見表2。

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

待消解完成后，取出消解罐于恒溫加熱器內(nèi)170℃，趕酸0.5 h，待溫度冷卻至室溫，用滴管將消化液過濾入25mL容量瓶中，用水少量多次洗滌罐，洗滌合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻待用。同時作試劑空白。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品前處理方法的選擇

微量元素多數(shù)為結(jié)合態(tài)的形式存在于有機體中，需要檢測這些元素，首先要將這些元素從有機物中游離出來，或者將有機物盡可能破壞之后，才能準確的測定這些元素。因此，在進行微量元素檢測之前需要對樣品進行前處理，目的在于破壞樣品中的有機成分，消除干擾成分，富集微量元素，使樣品符合分析要求。由表3數(shù)據(jù)可看出，4種元素在3種前處理方法下測得的結(jié)果有一定的差別，尤其以微波消解法最為顯著。在微波消解方法下，空白值最低，而測得的含量較高，說明樣品較為完全的消解。另外，此方法具有結(jié)果準確、操作簡單、省時、省酸等特點。因此本實驗選用微波消解法處理箬葉樣品。

表3 3種前處理方法處理后箬葉中各微量元素的含量Table 3 Three kinds of pretreatment methods indocalamus after each trace element levels

2.2 標準曲線的繪制

分別移取4種微量元素的標準溶液，用1%硝酸將溶液稀釋至元素定量檢測線性范圍內(nèi)，按“1.2.1”的條件，對其進行測定并繪制標準曲線。各元素的線性范圍、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表4。

表4 4種微量元素線性范圍、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 4 Linear range，linear regression equation and correlation coefficient of the four trace elements

2.3 方法的準確度、回收率及精密度

為了確定準確度，本方法通過測定標準參考物質(zhì)和樣品的加標回收率進行考察。按實驗方法平行測定6份箬葉樣品和6份加標樣品，測定結(jié)果見表5。

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

2.4 樣品分析

應(yīng)用所建立的方法測定5個不同產(chǎn)區(qū)的箬葉中Cd、Cu、Cr、Pb4種微量元素含量的檢測。測定結(jié)果見表6。

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

3 討論

本實驗利用石墨爐原子吸收光譜法對干法灰化、濕氏消解和微波消解3種前處理方法進行比較，發(fā)現(xiàn)不同前處理方法對測定結(jié)果準確性和穩(wěn)定性均有一定的影響。微波消解法作為近年出現(xiàn)的一種較新前處理技術(shù)，微波使酸和樣品兩者充分接觸，最大限度的發(fā)揮酸的作用[4]。同時，消解罐的密封性，避免了酸在加熱過程的揮發(fā)，而且微波能直接穿透樣品內(nèi)部，里外同時被加熱，可以在瞬間達到較高溫度，大大的縮短了前處理時間，提高消解效率。

近年來，隨著食品安全越來越受重視，重金屬元素殘留超標已成為食品安全問題的一個主要方向。其中，Cd、Cu、Cr、Pb 這 4 種微量元素為有害元素，被人體吸收后可引起蓄積性中毒。銅雖為人體必需元素，但過量也有害[5]。因此，在食品中嚴格控制這四種微量元素具有十分重要的意義，而箬葉作為粽子的重要組成部分，既是食品的一部分，也是食品包裝的一部分，對其控制有害元素的含量依然具有重要的現(xiàn)實意義。本文建立了箬葉中4種微量元素的微波消解—AAS檢測方法，經(jīng)過方法學的考察，可知該方法具有回收率高、RSD小的特點。從我國四個主產(chǎn)區(qū)箬葉的樣品檢測結(jié)果來看，不同產(chǎn)區(qū)間微量元素呈地域差異，除湖南產(chǎn)區(qū)樣品Cu和Pb的含量稍高，其他指標產(chǎn)區(qū)間樣品無明顯差異，可能是產(chǎn)區(qū)土壤中Cu和Pb的含量過高或與地下部分對Cu和Pb的富集有關(guān)。本研究結(jié)果為箬葉的篩選收購、質(zhì)量評價以及微量元素限量標準制定提供了參考依據(jù)。

[1] 耿伯介,王正平.中國植物志第九卷第一分冊[M].北京:科學技術(shù)出版社,1996:676

[2] 孟慶玉,黎源倩.微波酸消解-原子吸收光譜法測定粽葉中7種金屬元素的含量[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學,2007,34(24):4711-4713

[3] 申湘忠.原子吸收光譜法測定粽葉中微量元素[J].廣東微量元素科學,2010,17(10):51-54

[4]黎中良.微波消解原子吸收光譜法測定八角茴香中金屬元素[J].光譜實驗室,2008,25(4):602-605

[5] 袁珂,薛月芹,桂仁意,等.微波消解-原子吸收光譜法測定不同產(chǎn)地淡竹葉中微量元素的含量[J].光譜學與光譜分析,2010,30(3):804-808