消解方法对面粉中铅含量测定的影响

孙灵霞，黄现青，赵改名，付豫辉

(河南农业大学 食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

铅是一种具有神经毒性的重金属，在体内有蓄积作用，可损伤脑组织、造血器官和肾脏，主要中毒症状有胃肠炎、口腔金属味及齿龈金属线、头晕、失眠、贫血、便秘及腹痛，严重时可造成共济失调和瘫痪，还可导致胚胎发育迟缓和畸形。特别值得关注的是，铅可严重影响婴幼儿和少年儿童的生长发育和智力［1］。目前铅中毒和铅污染已成为人们普遍关注的社会问题。据测定，每人每天通过接触吸收的铅量为300 μg，其中90%来自食物［2］。因而监测食品中铅的含量及制定各类食品中铅的允许限量十分重要。

面粉作为北方人们主食的重要原料之一，其铅含量的多少与人体健康息息相关。在有关铅含量测定的国标中，对样品的消解处理又有多种不同的方法，如干灰化法［3］、过硫酸铵法［4］、湿法消解［5］及微波消解［6］。这些消解方法对铅含量测定结果均会产生一定影响。本实验拟比较不同消解方法对面粉中铅含量测定结果的影响，以期找出较好的样品消解方法，然后在此方法基础上测定不同品牌面粉中铅含量，以期能为消费者购买安全放心的面粉提供参考，督促面粉加工企业生产出安全优质的面粉。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原材料为驻马店市质量技术监督局检测中心抽查的来自5个厂商的不同品牌的面粉，分别编号为样品1～样品5。

过硫酸铵、过氧化氢、盐酸、硝酸、磷酸铵等试剂均为分析纯;铅标准储备液:精确称取1.000 0 g金属铅 (99.99%)，分次加少量 HNO3，总量不超过37 mL，加热溶解后移入1 000 mL容量瓶，加水至刻度，混匀;铅标准使用液:用0.5 mol·L－1HNO3(去离子水)逐级稀释铅标准储备液得到浓度分别 为 10.0，20.0，40.0，60.0，80.0 ng·mL－1的铅标准使用液。

1.2 仪器与设备

马弗炉:上海晨鑫电炉有限公司;MW650型微波消解仪:加拿大AURORA公司;PE3300型石墨炉原子吸收分光光度计:美国PE公司。

1.3 方法

1.3.1 干灰化法

称取1.000 0～3.000 0 g样品于瓷坩埚中，先小火炭化至无烟，再移入马弗炉 (500±25)℃灰化6～8 h至消化完全，冷却后用 HNO3(0.5 mol·L－1)将灰分溶解，少量多次地过滤于10～25 mL容量瓶中，定容摇匀备用。

1.3.2 过硫酸铵法

称取1.000 0～3.000 0 g样品于瓷坩埚中，加入2～4 mL HNO3浸泡1 h以上，炭化，加入2～3 g过硫酸铵，继续炭化至不冒烟，转入马弗炉500℃恒温2 h，再升温至800℃，保持20 min，冷却后加入1.0 mol·L－1HNO3溶液，少量多次溶解灰分，并定量移入10 mL容量瓶中，定容混匀备用。

1.3.3 湿法消解

称取1.000 0～3.000 0 g样品于三角烧瓶中，加入10 mL混合酸，加盖过夜;用电炉消解，若样品变棕黑色，再加混合酸至冒白烟、消化液无色透明，冷却后移入10～25 mL容量瓶，定容摇匀备用。

1.3.4 微波消解法

称取0.300 0～0.500 0 g样品于微波消化罐中，加入 1.0 mol·L－1硝酸 4 mL和过氧化氢 1 mL，放入微波消解装置，按照预先设定的程序进行升温消化;消化完毕后，将消化液定量移入25 mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀备用［7－8］。

1.3.5 铅含量的测定

采用石墨炉原子吸收分光光度计法。先将仪器调整到如下条件:波长283.3 nm;狭缝0.8 nm;灯电流7 mA;干燥温度120℃，20 s;灰化温度450℃，20 s;原子化温度1 900℃，4 s;背景校正为氘灯。然后进行标准曲线的绘制:吸取浓度为0.0、20.0、40.0、60.0、80.0 ng·mL－1的铅标准使用液各10 μL注入石墨炉，同时吸取20 g·L－1磷酸铵溶液5.0 μL注入石墨炉，在上述仪器条件下测定其吸光值，并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。最后进行样品测定:分别吸取10 μL试剂空白液和样液，同时吸取20 g·L－1磷酸铵溶液5.0 μL注入石墨炉，测定其吸光值，按下式计算样品中铅含量。

式中:x表示样品中铅含量，mg·kg－1;A1表示测定样液中铅含量，ng·mL－1;A2表示空白液中铅含量，ng·mL－1;m表示样品质量或体积，g;V表示样品定容总体积，mL。

1.3.6 回收率测定

对样品1进行铅的加标回收试验。称取0.400 0 g粉碎的试样，加4 mL硝酸、1 mL过氧化氢和 500 μL(1 μg·mL－1) 铅的标准物质，用微波消解后测定。

1.3.7 检出限测定

用微波消解仪消化11个空白，测定其峰面积，然后根据公式计算仪器的检出限。

式中:CL表示检出限，ng·mL－1;S0表示11个空白的峰面积的标准偏差;m表示标准曲线的斜率。

2 结果与分析

2.1 铅含量的标准曲线

根据所测标准系列的值，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标得到铅含量的标准曲线，其回归方程为y=0.004 3x+0.009 8，相关系数R2=0.999 8。

2.2 不同消解方法的比较

4种不同消解方法处理样品后，其铅含量的测定及分析结果见表1。

表1 4种不同消解方法处理的铅含量

由表1可以看出，干灰化法、过硫酸铵法、湿法消解和微波消解法这4种方法的标准偏差依次降低，表明3种方法的稳定性越来越好，其中微波消解的稳定性最好，故本实验拟选用微波消解法处理不同品牌的面粉。

通过F值检验，发现不同处理方法差异不显著。故4种处理方法结果接近。

2.3 回收率的测定

从表2看出，铅的回收率在88%～94%之间，符合有关规定，表明用石墨炉原子吸收分光光度法测定铅是合适的，并验证了数据的可靠性。

表2 铅测定的回收率

2.4 检出限的测定

根据测定结果，空白的平均值0.009 5 ng·mL－1，标 准 偏 差 0.006 5 ng·mL－1，斜 率0.004 3，检出限 5 ng·mL－1，铅的检出限是 5 ng·mL－1，而所测样品的铅含量均大于这个数值，再次证明测定样品所用仪器及方法是可靠的。

2.5 样品铅含量的测定结果

由表3可知，除样品3中铅含量未检出外，其余4种样品均被检测到含有一定量的铅，且样品1的铅含量超出了国家标准。

通过F值检验可知，不同品牌面粉中的铅含量差异极显著 (F=397.040**)。

表3 样品中铅含量测定结果

3 小结与讨论

石墨炉原子吸收光度法测定食品中的微量元素具有高灵敏度的特点;微波消解样品具有用酸量少、防污染及损失的优点，操作时应按规定使用，注意样品取样量不可超过规定，严格控制加热温度。

本实验中铅含量超标的样品1生产于设施简陋的工厂，可能是在加工过程中被污染，因此建议在市场上要购买包装正规、有合格标志的面粉及其它食品。

干灰化法、过硫酸铵法、湿法消解、微波消解法4种不同的处理方法都能很好地对样品进行消解，且差异不显著，但微波消解的标准偏差最小，稳定性最好。铅的回收率在88%～94%之间，检出限为5 ng·mL－1，证明实验所用仪器及方法是可靠的。5种面粉样品之间铅含量差异极显著，其中的4个样品都符合国家铅含量限量标准的要求，只有样品1超出国家标准。

［1］何计国.食品卫生学 ［M］.北京:中国农业大学出版社，2006.

［2］祁嘉义.临床元素化学 ［M］.北京:化学工业出版社，2000.

［3］杨惠芬.食品卫生理化检验标准手册 ［M］.北京:中国标准出版社，1997:101－126.

［4］食品卫生检验方法·理化部分(一) ［M］.北京:中国标准出版社，2004.

［5］于峰，金秀华，白梅，等.石墨炉原子吸收法测定食品中铅和镉 ［J］.理化检验:化学分册，1996，32(1):34－35.

［6］于国胜.食品中铅、镉的微波消解最佳条件探索 ［J］.分析化学，1990，18(12):17.

［7］王鹏.环境微波化学技术 ［M］.北京:化学工业出版社，2003:61.

［8］Anne W R，Gerald J K.Microwave digestion and analysis of foliage for total mercury bycold vaporatomicfluorescence spectroscopy ［J］.Biogeo Chemistry，2002，4 (2):115－123.