微波消解-原子吸收法测定貉肉中重金属含量
2016-12-12杨赵伟曹秀梅闫玉杰赵雅楠邬溪芮杜顺丰
杨赵伟,曹秀梅,闫玉杰,赵雅楠,邬溪芮,杜顺丰
(河北省秦皇岛市农产品质量安全监督检验中心,河北 秦皇岛 066000)
微波消解-原子吸收法测定貉肉中重金属含量
杨赵伟,曹秀梅,闫玉杰,赵雅楠,邬溪芮,杜顺丰⋆
(河北省秦皇岛市农产品质量安全监督检验中心,河北秦皇岛066000)
本试验建立了测定貉肉中重金属含量的微波消解-原子吸收法,并用该方法对冀东地区皮用貉肉腿肌中重金属含量进行了测定。貉肉样品采用微波消解进行处理,铜、锌、锰采用火焰原子吸收法进行测定,铅、铬、镉采用石墨炉原子吸收法进行测定。本方法相关系数均大于0.999,检出限分别为铜0.191 mg/kg、锌0.028 mg/kg、锰0.078 mg/kg、铅0.013 mg/kg、铬0.004 mg/kg、镉0.000 1 mg/kg,加标回收试验结果显示该方法精密度和准确度良好。用本方法测定样品的结果显示铅、镉未检出,铜、锌、锰、铬的平均含量分别为1.26 mg/kg、38.33 mg/kg、0.31 mg/kg、0.08 mg/kg。由此可见,微波消解-原子吸收法适用于貉肉中重金属含量的分析,皮用貉肉腿肌中对人体有益元素铜、锌、锰与羊后腿肉相近或稍高,对人体有害元素铅、铬、镉低于食品卫生标准,不会对人体产生重金属危害。
微波消解;原子吸收;貉肉;重金属
貉肉具有独特的食用价值和药用价值。研究发现貉肉蛋白质比例、必需氨基酸指数(AAs)均高于牛肉,其蛋白质营养价值高于牛、羊肉[1]。然而貉肉作为肉或肉制品摆上餐桌前,需要解决其卫生问题,重金属含量问题是必须考虑的。本文研究用微波消解技术处理貉肉样品,用原子吸收法测定貉肉分解液中铜、锌、锰、铅、铬、镉六种金属元素的含量,建立快速、准确测定貉肉中重金属含量的方法,对皮用貉肉中的重金属含量进行测定,为了解重金属在貉肉中的蓄积和指导饮食提供参考。
1 仪器与试剂
1.1仪器原子吸收光谱仪(AA7000,岛津企业管理(中国)有限公司),WizAArd工作站(岛津企业管理
(中国)有限公司),铜、锌、锰、铅、铬、镉元素空心阴极灯(岛津企业管理(中国)有限公司),电子天平(CP214,奥豪斯仪器(上海)有限公司),微波消解仪(WX-4000,上海屹尧仪器科技发展有限公司),智能控温系统(DKQ-1000,上海屹尧仪器科技发展有限公司)。
1.2试剂硝酸(AR,天津市科密欧化学试剂有限公司),磷酸二氢铵(AR,天津市科密欧化学试剂有限公司),锌、铜、锰、铅、铬、镉标准储备液(1 000μg/mL,国家有色金属及电子材料分析测试中心),试验用一级水。
1.3仪器条件AA7000原子吸收光谱仪使用火焰法测量铜、锌、锰含量,选择空气-乙炔型火焰,氘灯背景校正,工作参数见表1。
表1 火焰原子吸收法测量铜、锌、锰工作参数Table1 Working param eters of Cu,Zn and Mn in flame atom ic absorp tion spectrom etry
AA7000原子吸收光谱仪使用石墨炉法测量铅、铬、镉含量,氘灯背景校正,与标准溶液和样品溶液同时注入等体积20 g/L的磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂,工作参数见表2。
表2 石墨炉原子吸收法测量铅、铬、镉工作参数Table2 Working parameters of Pb,Cr and Cd in graphite furnace atom ic absorption spectrom etry
2 方法与结果
2.1回归方程和检出限每次准确吸取铜、锌、锰、铅、铬、镉标准储备液1.0 mL于100 mL容量瓶中,用1%的硝酸溶液定容至刻度。如此逐级稀释成表3中标准工作液浓度。
按1.3仪器条件设置好原子吸收光谱仪的工作参数,待仪器稳定后测定标准工作液的吸光值,WizAArd工作站计算回归方程。分别对一个浓度近空白的溶液进行11次测定,按称取1.0 g试样消解定容至10 mL计算铜、锌、锰、铅、铬、镉的检出限。回归方程、相关系数和检出限结果见表4。
表3 标准工作液浓度Table3 The concentration of standard solutions
表4 回归方程、相关系数和检出限结果Tab le4 The regression equation,corre lation coe fficient and determ ination lim it
2.2样品的处理准确称取貉肉样品1.0 g(精确到0.1 mg),将称取的样品置于消解罐内,加入硝酸5.00 mL,静置过夜,密封消解罐,连接好温度和压力检测器,开机预热5 min并运行正常,设置4阶段的梯度升温消解程序,程序如下:①温度90℃,压力10 atm,维持2 min;②温度130℃,压力15 atm,维持2 min;③温度160℃,压力25 atm,维持2 min;④温度180℃,压力30 atm,维持5 min。消解程序执行结束后待消解罐温度低于80℃放出气体,用1%的硝酸把消解罐盖子上的液体冲洗到消解罐内,将消解罐置于智能控温系统上赶酸,赶酸温度为140℃,至溶液少于1 mL,用余热赶至湿盐状态。用1%的硝酸溶液多次冲洗消解罐并定容于10 mL容量瓶中即为试样溶液,所得试样溶液清澈透明。同时制备试样的空白溶液。
2.3精密度和准确度为考察方法的精密度和准确度,对貉肉样品进行加标回收试验,用相对标准偏差(RSD)代表精密度,用回收率代表准确度。
准确称取1.0 g(精确到0.1 mg)貉肉样品,进行加标回收试验的样品在准确称取样品后精确添加适量标准溶液,各元素的加标量见表5。貉肉样品和加标样品按照2.2样品的处理方法制备试样溶液,按照2.1的方法绘制标准曲线,测定试样溶液,WizAArd工作站直接给出试样溶液中铜、锌、锰、铅、铬、镉的浓度。如果试样溶液中该元素的浓度不在工作曲线范围内,用1%的硝酸将试样溶液进行适当稀释,直到该元素的浓度在工作曲线范围内再进行测定。计算加标前后貉肉样品中铜、锌、锰、铅、铬、镉的含量,回收率和RSD结果见表5。
表5 回收率和相对标准偏差Table5 The rate o f recovery and RSD
2.4貉肉中重金属含量检测结果从冀东地区的10个乡镇采集皮用貉肉腿肌,共50个样品。按照本试验的方法测定貉肉中铜、锌、锰、铅、铬、镉的含量,其中铅和镉均未检出,铜、锌、锰、铬结果见表6。
表6 皮用貉肉腿肌中铜、锌、锰、铬的含量Table6 The content of Cu,Zn,Mn,Cr in leg m uscle of raccoon dog mg/kg
3 讨论
3.1貉肉的微波消解本试验采用微波消解处理貉肉样品,能够快速得到澄清透明的溶液,满足原子吸收光谱仪测定金属元素的要求。值得注意的是貉肉应溶于消解酸中再进行微波消解,建议在微波消解前将貉肉样品通过预消解或静置过夜等方式充分溶解在消解酸中,微波消解过程选择程序升温,低温消解过程不能省略,这样既保证样品能充分消解,也保障了仪器和人员的安全。
3.2原子吸收测定效果本试验中用石墨炉原子吸收法测定铅、铬、镉3种元素时,与试样分解液注入等体积的磷酸二氢铵作为基体改进剂,可以有效防止样品吸光度值低于空白溶液的现象发生。原子吸收法测定铜、锌、锰、铅、铬、镉六种元素的线性相关系数均大于0.999,检出限分别是铜0.191 mg/kg、锌0.028 mg/kg、锰0.078 mg/kg、铅0.013 mg/kg、铬0.004 mg/kg、镉0.000 1 mg/kg。通过加标试验得到6种元素的回收率分别是铜101.0%、锌99.9%、锰98.0%、铅110.0%、铬90.0%、镉100.0%,相对标准偏差分别是铜1.63%、锌1.12%、锰2.20%、铅4.53%、铬4.36%、镉1.22%。本方法线性良好,检出限低,准确度和精密度满足测定的要求。
3.3貉肉中金属含量检测结果铜、锌、锰是儿童和老人易缺乏必需的微量金属元素[2],然而长期食用高铜类动物产品会改变脂类代谢,导致动脉粥样硬化并加速细胞的老化和死亡[3],高锌、高锰类动物产品对人的健康也是不利的。试验发现貉肉腿肌中铜、锰的平均含量是1.26 mg/kg、0.31 mg/kg,而羊后腿肉中铜、锰的含量是1.0 mg/kg、0.2 mg/kg[4],两者相近。貉肉腿肌中锌的平均含量是38.33 mg/kg,比羊后腿肉中30.7 mg/kg的锌含量[4]要高,可以为膳食提供更多的锌元素。铅、铬、镉3种元素通过食物链传递到人体,研究发现其对人体健康会产生较大危害[5],本试验测定的皮用貉肉腿肌中铅、镉未检出,铬平均含量为0.08 mg/kg,均低于食品中污染物限量[6]对这3种元素在肉类中的限量要求,不会对人体产生重金属危害。
4 小结
微波消解-原子吸收法适用于貉肉中重金属含量的分析。皮用貉肉腿肌中铜、锰含量与羊后腿肉相近,锌含量比羊后腿肉稍高,可以为膳食提供更多的锌元素,铅、铬、镉含量低于食品中污染物限量要求,不会对人体产生重金属危害。
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[3]柏云江.铜锌砷等过量对饲料安全的影响及对策[J].现代畜牧兽医,2010,3:55-57.
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[6]中华人民共和国卫生部.GB 2762-2012[S].食品安全国家标准 食品中污染物限量.北京:中国标准出版社,2012-11-13.
Determ ination ofMetalElements in Meatof Raccoon Dog by Atom ic
Absorption Spectrometry linking Microwave Digestionmethod
Yang Zhaowei,Cao Xiumei,Yan Yuj ie,Zhao Yanan,Wu Xirui,Du Shunfeng*
(Qinhuangdao Agricul ture Product Quality Safety Supervision and Inspection Center,HebeiQinhuangdao066000)
The method for determination of heavy metal in meat of raccoon dog by atomic absorption spect rometry l inking microwave digestion were established,and the heavy metal in meat of raccoon dog in the ease of Hebei province were determined.The samples were digested by microwave digestion,the content of Cu,Zn and Mn were determined by f lame atomic absorption spectromet ry, the content of Pb,Cr and Cd were determined by graphite furnace atomic absorption spectromet ry. The cor relation coef ficient for the standard curves of Cu,Zn,Mn,Pb,Cr and Cd were higher than 0.999.The determination l imit of Cu,Zn,Mn,Pb,Cr and Cd were 0.191 mg/kg,0.028 mg/kg,0.079 mg/ kg,0.013 mg/kg,0.004 mg/kg,0.0001 mg/kg respectively.Recovery experiments show good precision and accuracy.Analytical resul ts of unknown samples were Pb and Cd were not found,the content of Cu,Zn,Mn,Cr were 1.26 mg/kg,38.33 mg/kg,0.31 mg/kg,0.08 mg/kg respectively.Thus the method can be employed on the contents of heavy mental in the meet of raccoon dog.For leg muscle of raccoon dog,the content of Cu,Zn and Mn were simi lar or higher than mutton in hind leg,the content of Pb,Cr and Cd were far less than the l imited standard of contamination in food,which wi l l not cause heavy metal damage.
Microwave digestion;Absorption spect romet ry;Raccoon dog;Metal element
R284
B
1672-9692(2016)02-0005-05
2015-11-29
杨赵伟(1984-),男,硕士,畜牧师,主要从事农产品检测工作。
杜顺丰(1965-),男,硕士,研究员,主要从事农产品检测工作。
秦皇岛市科技支撑计划项目“人工饲养皮用貉子肉卫生安全评价”项目编号(201502A049)。