利用電感耦合等離子體法檢測核桃4種重金屬含量

高晉東

(山西省林業(yè)和草原技術(shù)推廣總站，山西 太原 030012)

核桃，又稱胡桃，富含蛋白質(zhì)、脂肪和人體必需的多種微量元素、礦物質(zhì)及維生素，具有極高的營養(yǎng)價值和藥用價值[1,2]。核桃種植過程中使用的農(nóng)藥主要是含砷、鉛等重金屬元素的無機(jī)物，或含氯氰菊酯、滴滴涕等的有機(jī)物。大量施用農(nóng)藥造成農(nóng)藥殘留，有害重金屬在核桃中積累，影響核桃質(zhì)量安全，危害人類健康[3,4]。山西省作為核桃等干果經(jīng)濟(jì)林大省，筆者對山西省核桃主產(chǎn)區(qū)核桃中鉛、鎘、鉻、銅4種重金屬元素含量進(jìn)行了檢測，旨在為山西核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展、核桃基地建設(shè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

核桃樣品分別采自山西汾陽、交口、中陽、孝義、左權(quán)、黎城、榆社、和順等地的核桃基地，每個基地選取10塊樣地，共80塊樣地。依據(jù)《經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)地質(zhì)量安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(LY/T 2800)中規(guī)定的堅果產(chǎn)品抽樣方法，在每塊樣地內(nèi)隨機(jī)選取5棵～7棵核桃樹，在樹冠的上、中、下、里、外等不同部位采集3 kg～5 kg果實。樣品現(xiàn)場抽取、混合均勻，共80份。將每份樣品等分為2份，1份待測，1份備用。

1.2 試驗儀器與試劑

儀器：MDS-8G型微波消解儀(上海新儀微波化學(xué)科技有限公司)、趕酸儀(上海新儀)、ICP電感耦合等離子體(安捷倫5110型)、Practum124-1cn型分析天平(德國賽多利斯)、WG 9070A型恒溫干燥箱(通利公司)。

試劑：鉛(100 mg/L)、鎘(1 000 mg/L)、鉻(500 mg/L)、銅(100 mg/L)標(biāo)準(zhǔn)液(購自中國計量科學(xué)研究院)，鹽酸，硝酸，氫氟酸。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

將核桃去外殼，烘干研磨過篩，保存在密封袋中。

1.3.2 微波消解

分別稱取各樣地樣品0.5 g(精確至0.000 1 g)置于消解罐中，在通風(fēng)櫥中依次加入7 mL硝酸、3 mL鹽酸、3 mL氫氟酸，使樣品和消解液充分混勻。將消解罐放入微波消解裝置中，按照表1的升溫程序進(jìn)行微波消解，程序結(jié)束后冷卻。待罐內(nèi)溫度降至室溫后再從通風(fēng)櫥中取出消解罐。

表1 微波消解升溫程序

將消解罐置于趕酸儀上進(jìn)行趕酸，待液體呈粘稠狀時，取下稍冷卻，轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中。用滴管取少量2%硝酸沖洗內(nèi)壁，將洗滌液一并轉(zhuǎn)入容量瓶中。再用滴管吸取少量2%硝酸重復(fù)上述步驟，然后用2%硝酸定容至標(biāo)線，混勻靜置，取上清液待測。

1.4 檢測方法

1.4.1 混合標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

取1 mL鉛、0.1 mL鎘、1 mL銅、0.2 mL鉻于100 mL硝酸中，用2%硝酸逐級稀釋，分別配制成0 ug/L、10 ug/L、50 ug/L、100 ug/L、200 ug/L、500 ug/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以各元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.2 電感耦合等離子體測定法

將微波消解后定容的溶液在電感耦合等離子體儀器上進(jìn)行測定。泵速：12 r/min；提升延時：15 s；讀取時間：10 s；穩(wěn)定時間：20 s；觀察方式：軸向。

2 結(jié)果與分析

2.1 回歸方程的建立

根據(jù)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定各重金屬元素的回歸方程及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表2.

從表2可以看出，鎘、鉻、銅、鉛4種重金屬的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.999 90以上，線性良好。

表2 回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2.2 4種重金屬含量測定

2.2.1 鎘含量測定

各核桃樣品中鎘(Cd)含量測定結(jié)果見表3。

表3 各核桃樣品中重金屬鎘(Cd)含量測定

GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中規(guī)定堅果及籽類中鎘限量指標(biāo)為≤0.05 mg/kg。通過對80個樣品進(jìn)行檢測，檢出率為100%，檢出含量分別為汾陽0.019 8 mg/kg，交口0.021 9 mg/kg，中陽0.026 8 mg/kg，孝義0.032 3 mg/kg，左權(quán)0.025 4 mg/kg，黎城0.022 8 mg/kg，榆社0.029 mg/kg，和順0.028 2 mg/kg。

從表3中可以看出，各地重金屬含量檢測結(jié)果差異較大，最高值出現(xiàn)在孝義，其含量范圍為0.001 mg/kg～0.059 mg/kg，其中有2個核桃樣品中的鎘含量超過了規(guī)定的最大限量值；其次為榆社，核桃鎘的含量范圍為0.001 mg/kg～0.058 mg/kg，也有2個核桃樣品超過最大限量值。而各地鎘含量平均值均低于限量值，總體處于安全水平。

2.2.2 銅含量測定

各核桃樣品中銅(Cu)含量測定結(jié)果見表4.

表4 各核桃樣品中重金屬銅(Cu)含量測定

GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中規(guī)定堅果及籽類中銅限量指標(biāo)為≤10 mg/kg。通過對80個樣品進(jìn)行檢測，檢出率為100%，檢出含量分別是汾陽6.612 mg/kg，交口8.065 mg/kg，中陽6.815 mg/kg，孝義6.998mg/kg，左權(quán)6.276 mg/kg，黎城6.429 mg/kg，榆社7.161 mg/kg，和順8.227 mg/kg。

從表4中可以看出，交口、中陽、和順3地均有核桃樣品高于重金屬銅規(guī)定的限量值。最高值出現(xiàn)在和順，最高含量達(dá)12.32 mg/kg，是標(biāo)準(zhǔn)限量的1.232倍；而平均值低于限量值，未達(dá)到污染范圍。

2.2.3 鉛含量測定

各核桃樣品中鉛(Pb)含量測定結(jié)果見表5.

表5 各核桃樣品中鉛(Pb)含量測定

GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中規(guī)定堅果及籽類中鉛限量指標(biāo)為≤0.2 mg/kg。通過對80個樣品進(jìn)行檢測，檢出率為100%，檢出含量分別是汾陽0.149 6 mg/kg，交口0.164 2 mg/kg，中陽0.129 mg/kg，孝義0.140 7mg/kg，左權(quán)0.130 5 mg/kg，黎城0.134 3 mg/kg，榆社0.147 3 mg/kg，和順0.149 9 mg/kg。

從表5中可以看出，汾陽、交口、孝義、黎城、和順5地均有核桃樣品高于重金屬鉛規(guī)定的限量值。其中，交口最高含量達(dá)到0.289 mg/kg，是標(biāo)準(zhǔn)限量的1.445倍。孝義、和順最高含量達(dá)到0.241 mg/kg和0.246 mg/kg，雖然其平均含量均低于規(guī)定的限量值，但存在潛在的鉛污染風(fēng)險，應(yīng)引起重視。

2.2.4 鉻含量測定

各核桃樣品中鉻(Cr)含量測定結(jié)果見表6.

表6 各核桃樣品中鉻(Cr)含量測定

GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中規(guī)定堅果及籽類中鉻限量指標(biāo)為≤2.0 mg/kg。通過對80個樣品進(jìn)行檢測，檢出率為100%，檢出含量分別是汾陽1.510 mg/kg，交口1.382 mg/kg，中陽1.431 mg/kg，孝義1.252 mg/kg，左權(quán)1.533 mg/kg，黎城1.471 mg/kg，榆社1.239 mg/kg，和順1.606 mg/kg。

從表6中可以看出，汾陽、交口、左權(quán)、黎城、和順5地均有核桃樣品高于重金屬鉻規(guī)定的限量值。汾陽產(chǎn)地最高含量2.33 mg/kg，交口產(chǎn)地最高含量2.11 mg/kg，左權(quán)、黎城、和順3地最高含量處于規(guī)定限量的臨界值左右，存在潛在的鉻污染風(fēng)險。

3 結(jié)論

本試驗共檢測山西核桃主產(chǎn)區(qū)核桃樣品80個，可以看出鉻、鉛、鎘、銅4種重金屬元素在核桃中普遍存在，但不同產(chǎn)地重金屬元素差異較大。可能與不同產(chǎn)地的土壤類型和氣候因子相關(guān)，植物個體差異對不同元素的吸收能力也不盡相同。4種重金屬元素在山西核桃主產(chǎn)區(qū)的檢出情況，由高到低分別是：銅>鉛>鉻>鎘。

山西核桃主產(chǎn)區(qū)的核桃，均檢出鎘(Cd)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鉻(Cr)重金屬，檢出率為100%。不同產(chǎn)區(qū)核桃重金屬含量存在明顯差異，但其含量均低于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限量值，總體處于安全水平。