利用湿法快速消解测定粮食中的镉含量

刘 坤

(张家口市产品质量监督检验所，河北 张家口 075000)

利用湿法快速消解测定粮食中的镉含量

刘 坤

(张家口市产品质量监督检验所，河北 张家口 075000)

采用粮食样品中加入一定量硝酸经湿法快速消解并悬浮成均一溶液的前处理方法，于原子吸收分光光度计石墨炉中测定镉(Cd)含量。结果显示，相关系数均大于0.999，方法检出限为0.000 4 mg/kg，样品的测定值与证书值吻合，精密度高。 该方法简化前处理流程，最大程度上提高了前处理效率和检测效率，能满足粮食样品快速悬浮进样直接分析的要求。

石墨炉原子吸收；湿法快速消解；悬浮；粮食；镉

镉是一种毒性很强的重金属，它能引起几乎所有器官系统的功能紊乱，尤其是血液和神经系统。粮食中镉主要是通过从污染土壤中吸收，很早以前世界卫生组织即把镉确定为粮食污染物而加以控制。因此，加强粮食镉检测，防止镉中毒十分必要[1-2]。

GB 2762-2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》和GB 2715-2005《粮食卫生标准》中明确规定了粮食中各项污染物限量指标，其中镉(Cd)在稻谷(包含大米)、豆类中小于等于0.2 mg/kg，麦类(包括：小麦粉)、玉米及其它中小于等于0.1 mg/kg；检测方法按照GB 5009.15-2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》执行。大米、小麦和玉米等为固体样品，检测时首先要将样品处理成溶液，GB 5009.15-2014中所推荐的前处理方法为压力消解罐消解法、微波消解法、干灰化法、过硫酸铵灰化法和湿式消解法。样品处理占整个检测流程中绝大部分时间，而且是整个检测环节中非常关键的一环，直接影响到最终分析结果。上述几种常规消解方法，无论哪种均步骤繁琐，消解周期长、耗时，严重影响样品分析效率。

我们开发了粮食样品湿法快速消解并悬浮成均一溶液的前处理方法，选取国家一级生物成分分析标准物质GBW10010大米生物成分标准物质，GBW08503b小麦粉生物成分标准物质和GBW10012玉米生物成分标准物质，加入一定量硝酸(HNO3)，以电加热板方式快速半消化20～30 min后，采用悬浮剂曲拉通100悬浮形成均一溶液引入石墨炉测定。不仅满足国家粮食卫生标准规定要求，简化前处理流程，减少前处理试剂使用，最大程度上提高了前处理效率，最大程度上减少了前处理过程可能带来的污染及损失，大大提高检测效率，通过方法条件优化，确保了分析结果准确性。

1 原理

粮食样品加入一定量硝酸湿法快速消解并采用悬浮剂悬浮成均一溶液，引入一定量样品消化液于原子吸收分光光度计石墨炉中测定。

2 实验条件

2.1 仪器

(1)石墨炉原子吸收光谱仪(AgilentAA240Z)：配有PSD120石墨炉自动进样器，可以自动配置校正曲线，自动添加三种基体改进剂，超线样品自动在线稀释；具有“热进样”功能可方便实现快速分析。

(2)多孔电加热电板(Labtech)。

(3)分析天平：分度值为0.1 mg。

(4)震荡器。

(5)Effendorf移液枪。

2.2 试剂及器皿

(1)镉(Cd)单元素标准溶液：1 000 mg/kg。

(2)硝酸(HNO3)：优级纯。

(3)高纯水18.2 MΩ，用于样品的稀释和标准液的配置。

(4)Triton曲拉通100。

(5)磷酸二氢铵99.95%(Sigma)。

(6)50 ml塑料离心管。

所有器皿在使用之前均用5%硝酸浸泡过夜，以确保容器的洁净度。

3 实验与分析

3.1 样品溶液制备

准确称取大米生物成分分析标准物质GBW10010、小麦生物成分分析标准物质GBW08503B和玉米生物成分分析标准物质GBW10012(恒温干燥)0.2 g(精确到0.000 1 g)，加入少量高纯水润湿后，加入0.5 mL优级纯浓硝酸，置于多孔电加热板上120℃加热20～30 min，取下，冷却后，采用0.01%曲拉通100定容至10 ml。涡旋1 min混匀，制成均一的悬浮溶液，待测。

3.2 仪器分析条件

石墨炉原子吸收光谱仪(AgilentAA240Z)：镉(Cd)的石墨炉分析条件见表1，升温程序见表2。

表1 镉(Cd)的石墨炉分析条件

表2 石墨炉升温程序

3.3 标准溶液的配制

(1)采用逐级稀释法配制母液，母液质量浓度5 μg/L。

(2)制备液：0.01%曲拉通+5%硝酸介质。

(3)清洗液：0.1%硝酸+0.01%异丙醇。

3.4 测定

按照表1和表2设置仪器参数，将元素灯及仪器预热10～20 min，将母液、制备液、基体改进剂及样品依次摆放在石墨炉自动进样器PSD120上，采用PSD120自动配置曲线进行曲线校正及样品溶液的依次测定,对于超标样品自动在线稀释，给出校正后结果。

4 结果与讨论

4.1 相关系数、线性范围及检出限

镉(Cd)元素线性方程、相关系数及检出限见表3。

表3 镉(Cd)元素线性方程、相关系数及检出限

检出限：采用方法相同的条件，曲线校正完成后，连续测定3个制备空白，每个空白测定7针，7针结果的3倍标准偏差所对应的浓度为单次检出限，此方法中的检出限为3次平均结果。

标准偏差s计算公式如下：

检出限=3s；

方法检出限(MDL)=检出限×稀释系数。

大米、小麦和玉米生物成分分析国家标准物质测定结果见表4。

表4 大米、小麦和玉米标准物质测定结果

由表4可知，利用湿法快速消解并悬浮成均一溶液的前处理方法测定粮食中镉(Cd)含量，测定值结果均在标准物质证书允许误差范围内。说明此方法可以快速且准确测定粮食中的镉含量。

5 小结

利用石墨炉原子吸收光谱仪(AgilentAA240Z)快速不完全消解悬浮法测定大米、小麦和玉米中的镉，相关系数均大于0.999，方法检出限为0.000 4 mg/kg；大米、小麦和玉米的国家生物成分分析标准物质的测定值和证书值非常吻合，检测灵敏度高，稳定性好，测定结果准确可靠。本方法简化前处理流程，减少前处理试剂使用，最大程度上提高了前处理效率，最大程度上减少了前处理过程可能带来的污染及损失，大大提高检测效率，完全满足粮食样品快速悬浮进样直接分析的要求。

[1] 戚文彬.金属离子-双硫腙-表面活性剂显色体系研究[ J ].分析化学,1986,14(5): 374-376.

[2] 彭珊珊,张霖霖.大豆及豆制品中微量元素的光谱测定[J].光谱学与光谱分析,1998,18(2):217-219.

(责任编辑：梅 竹)

Rapid determination of cadmium in grain by wet digestion

LIU Kun

(Product Quality Supervision and Inspection Institute of Zhangjiakou，Zhangjiakou 075000，China)

In pretreatment process, adding a certain amount of nitric acid in grain sample through wet fast digestion to quickly suspend into homogeneous solution, the determination of cadmium(Cd) in semi digested suspension of grain samples by graphite furnace atomic absorption(GFAA) was studied. The results showed that the correlation coefficients were more than 0.999, the detection limit was 0.000 4 mg/kg, the determination results was in good conformity with the certified values, high precision. This method could simplify the pretreatment process, improve the efficiency of pretreatment and the detection efficiency to the maximum extent, and meet the requirements of the direct analysis of the rapid sample suspension of grain samples.

graphite furnace atomic absorption;wet fast digestion;suspension;grain;cadmium

2017-02-13；

2017-03-23

刘 坤(1981-)，女，工程师，主要从事食品、化学方面检验检测技术的研究。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.05.016

TS207.5

A

1003-6202(2017)05-0062-03