微波消解-原子荧光对蘑菇中砷的测定与分析

乔玲（朝阳市食品检验检测所，辽宁朝阳122000）



微波消解-原子荧光对蘑菇中砷的测定与分析

乔玲
（朝阳市食品检验检测所，辽宁朝阳122000）

摘要：采用微波消解法对蘑菇样品进行前处理，氢化物发生-原子荧光法进行测定，测得蘑菇中砷含量的平均值为0.24mg/kg。用加标回收率评价方法的准确性，回收率为90.3%～105.0%。

关键词：微波消解；原子荧光；砷

砷，是一种非金属元素，位于元素周期表中的第V主族。砷主要以化合物形式存在于自然界中，其化合物可在人体内蓄积，从而引起急性或慢性中毒。砷化合物被人体吸收后，细胞酶蛋白的硫基可与之结合，使酶的活性受到抑制，进而影响组织的新陈代谢，甚至导致细胞死亡。也可使神经细胞代谢受阻，造成神经系统病变[1]。砷是一种致癌物质，其毒性极强。当其剂量达到0.07 g～0.2 g时人体则会产生急性中毒，而当剂量达到0.1 g～0.3 g时则会使人致死[2]。砷污染是指由砷及其化合物所引起的环境污染。金属矿的开采、冶炼以及煤的燃烧等过程都可产生含砷的废水、废气与废渣，以及近年来农药的大量使用，这些污染都会直接或间接进入食物链，并进一步影响人们的健康和生命安全。近年来，砷在各类食品安全风险监测中都被列为重点监督检测的有害元素。测定食品中的砷含量对于提高百姓餐桌上的安全性以及保障人民群众的身体健康有着重要意义。

蘑菇，又称食用菌，有野生和人工栽培之分。其营养价值丰富，蛋白含量一般在30 %以上，并含有多种维生素及钙、铁等矿物质，同时蘑菇中还含有人体必需而又不能自身合成的8种氨基酸。因此，它日益成为人们餐桌上青睐有加的食品。与此同时，蘑菇的食用安全愈发引起人们的重视。尤其是野生蘑菇，极易受周围环境污染的影响。

食品中总砷的测定方法有氢化物原子荧光光谱法、银盐法、砷斑法、比色法、ICP－MS等多种方法[3-5]，氢化物原子荧光光谱法由于操作简单、干扰少、灵敏度高等特点，广泛应用于食品检测领域中[6]。然而，使用原子荧光光谱仪测定总砷对样品前处理的要求很高，检测结果的好坏取决于样品能否消解完全，并同时保证前处理过程中砷的损失量尽可能少。GB/T 5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》中规定样品前处理方法有湿消解和干灰化两种方法。湿消解方法简单，易操作，在各元素分析中应用普遍。但此法易受人为操作影响，极易碳化，而且酸消耗量大；干法消解可有效破坏有机物，但干法消解应选择最佳灰化温度和时间，并需加入硝酸镁助熔，之后覆盖氧化镁吸收高温逸出的砷[7-8]，否则都有可能导致样品处理过程中砷的损失，造成检测结果偏低。干法消解处理起来较为繁琐，容易引起空白值偏高，影响测量结果[9]。微波消解作为一种新型的消解方式，具有空白值低、消解速度快、待测元素损失率低和样品被污染的可能性低等优点，同时降低了劳动强度及分析成本，并改善了工作环境。目前在各种样品的消解处理中已得到广泛应用[10-12]。

本文研究了利用微波消解处理样品，氢化物原子荧光光谱法测定蘑菇中砷的方法，并对市场上蘑菇中砷的污染情况进行了分析，为确保人们餐桌上的安全提供了一定的参考。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

硝酸、过氧化氢、盐酸、氢氧化钾、硼氢化钾、硫脲，以上试剂均为优级纯；砷标准溶液（GSB 04-1714-2004，标准值1 000 μg/mL）：国家有色金属及电子材料分析测试中心，逐级稀释至10 μg/L（以此标液仪器自动稀释做标准曲线）；砷有证标准物质（菠菜粉GBW 10015，0.23 mg/kg）：国家标物中心；氩气（≥99.99 %）：市售。

1.2仪器与设备

微波消解仪：美国CEM公司；PF6-2非色散原子荧光光度计：北京普析通用仪器有限公司。

1.3检测方法

1.3.1湿消解

按GB/T 5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》中规定的方法处理样品，使样品消解完全。冷却，用2 %盐酸将内容物转入25 mL容量瓶中，加入50 g/L硫脲2.5 mL，补加2 %盐酸至刻度，混匀备测。

1.3.2微波消解

用聚四氟乙烯消解罐称取样品0.5 g（精确至0.01 g），加入5 mL硝酸，2 mL过氧化氢（30 %），旋紧消解罐盖子，按微波消解仪程序进行消解。待温度降至室温左右将消解罐取出，在通风橱中排酸，直至消解罐中棕色气体排净为止。定容备测同1.3.1。微波消解参数见表1。

表1　微波消解参数Table 1 Parameters of microwave digestion

1.3.3原子荧光测定

从市场上抽取野生蘑菇和人工栽培蘑菇各10个批次，用微波消解处理样品后测定样品中的砷。原子荧光测定参数为原子化器温度为200℃；负高压260 V；通道灯电流B主灯40 mA；B辅灯40 mA；载气流量300 mL/min；屏蔽气流量600 mL/min。

1.4方法的评定

1.4.1测试有证标准物质

称取有证标准物质10个平行样，其中1～5号样品采用1.3.1湿消解方法，6～10号样品采用1.3.2微波消解方法，待前处理完毕上机测定砷含量。通过计算测定结果的Z比分数进行评定[13-14]。

式中：Z为Z比分数；x为测定值；X为指定值，标准物质参考值；S为满足计划要求的变动性合适估计值/度量，不确定度或标准偏差。

|Z|为Z比分数绝对值；|Z|≤2表示结果满意；2＜|Z|＜3表示结果可疑；|Z|≥3表示结果不满意。

1.4.2加标回收

从20个批次蘑菇样品中随机称取野生蘑菇及人工栽培蘑菇各两个批次，进行加标试验，计算加标回收率。

2　结果与分析

2.1标准物质测定及Z比分数计算

有证标准物质测定及Z比分数计算结果如表2。

表2　标准物质及Z比分数结果Table 2 Results of standard material and Z-score

2.2蘑菇中砷含量的测定

蘑菇样品砷含量测定结果，20个批次蘑菇样品砷含量测定结果（mg/kg）为：1～10号依次是0.39、0.28、0.55、0.31、0.12、0.48、0.22、0.31、0.36、0.39；11～20号依次是0.08、0.12、0.13、0.19、0.09、0.11、0.32、0.03、0.09、0.14。20个蘑菇样品中砷含量的平均值为0.24 mg/kg。其中1～10号样品为野生蘑菇，11～20号样品为人工栽培蘑菇。

2.3加标测定及加标回收率计算

取样品1，5，14，17分别加入标样，测量及加标回收率计算结果如表3。

表3　加标回收结果Table 3 Results of recovery

结果表明，微波消解与GB/T 5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》中规定的湿消解方法无明显区别，其|Z|均≤2，结果均为满意。但微波消解省时省力，整个消解过程只需不到1 h，且样品处理过程中减少了试剂的损耗，降低了工作成本，此方法适宜蘑菇的样品前处理。从蘑菇中砷含量的测定结果来看，20个批次只有一个批次结果超出了GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》中的规定（0.5 mg/kg），其余结果均为合格。其中1～10号样品测定结果的平均值为0.341 mg/kg，11～20号样品测定结果的平均值为0.130 mg/kg，从此得出，野生蘑菇的砷含量明显高于人工栽培蘑菇的砷含量。4个蘑菇样品的加标回收试验，其加标回收率为90.3 %～105.0 %，均符合要求。

3　结论与讨论

1）微波消解-原子荧光测定蘑菇中砷含量简便，快速，结果准确度高，是一种可实用的方法。

2）蘑菇中砷含量虽然总体结果大多为合格，但也有少数样品中砷含量超标或接近于临界值（0.5 mg/kg），尤其是野生蘑菇。这是由于野生蘑菇大多生长在阴暗潮湿的树林中，尤其是下雨过后，这样就很容易受到环境的影响，受污染的空气、水、土壤可直接造成对作物的影响。近年来，由于工业化生产日益发达，家用汽车使用量的与日俱增，给我们的生活环境带来严重负担，各种污染纷沓而来。中国科学院地理科学与资源研究所的初步调查显示，治理重金属污染，尤其是砷污染，近乎到了刻不容缓的地步。因此，在日常工作中应提高对各类食品中砷含量监督检测的频率，为相关部门进一步工作提供足够的依据，以确保人们的身体健康和生命安全。

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Detection and Analysis of Arsenic in Mushroom by Microwave Digestion-AFS

QIAO Ling
（Chaoyang Institute for Food Control，Chaoyang 122000，Liaoning，China）

Abstract：The mushroom samples were pretreated by microwave digestion，hydride generation-atomic fluorescence spectrometry determination. The average value of arsenic in mushroom was 0.24 mg/kg. Accuracy were evaluated by the recoveries，the recoveries were between 90.3 %-105.0 %.

Key words：microwave digestion；atomic fluorescence spectrophotometry；arsenic

收稿日期：2016-01-08

作者简介：乔玲（1981—），女（汉），工程师，研究生，研究方向：食品检验。

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.08.037