微波消解-原子吸收光谱法测定竹荪中镍含量

陈安娜， 孙敏， 李博

(上海城建职业学院， 上海 201415)

竹荪是寄生在枯竹根部的一种隐花食用菌，含有丰富的营养物质[1-2]，如多糖、氨基酸、维生素、微量元素等，香味浓郁，滋味鲜美，深受消费者喜爱。近几年食用菌的重金属污染问题受到广泛关注，有研究[3-4]表明，食用菌对重金属具有很强的富集作用，此外重金属具有累积性强、残留量高的特点，最终会经过食物链传递进入人体。镍是一种重金属元素，微量的镍元素在人体内可参与机体新陈代谢满足人体所需，过多的摄入则会对人体造成不同程度的危害[5-6]。

目前，我国制定的涉及重金属限量的标准中，《中国药典》与《药用植物及制剂进口绿色行业标准》对中草药重金属限量提出了明确要求，如铅≤5.0 mg·kg-1、镉≤0.3 mg·kg-1、汞≤0.2 mg·kg-1、铜≤20.0 mg·kg-1、砷≤2.0 mg·kg-1；GB 16740—2014《保健食品》对重金属的限量要求为铅≤2.0 mg·kg-1、砷≤1.0 mg·kg-1、汞≤0.3 mg·kg-1。但以上标准中均未对重金属镍做出相应的限量要求，甚至GB 7096—2014《食用菌及其制品》也未对镍做出限量要求，在GB 2762—2017《食品中污染物限量》中也仅仅针对氢化植物油及以氢化植物油为主的食品类别做了重金属镍的限量要求。在国际通用标准中，目前，尚无统一的食用菌重金属限量标准，但已有多个国家地区及相关组织制定了相关重金属限量标准，如欧盟规定食用菌中铅≤0.3 mg·kg-1、镉≤ 0.2 mg·kg-1。尽管其尚未对食用菌中镍的限量作出规定，但无论国外还是近些年国内颁布的新标准，均呈现出对重金属限量的要求越来越严格的趋势。因此，探索建立一种操作简单、分析速度快、准确性高的检测方法对竹荪中镍含量进行定量分析具有重要现实意义。

本文采用耗酸量少、污染小、用时短的微波消解法进行样品前处理，火焰原子吸收光谱法进行上机检测，与GB 5009.138—2017《食品中镍的测定》中石墨炉原子吸收光谱法相比较，该方法分析速度快，能够满足竹荪中镍的定量分析。通过对3个不同产地的竹荪进行镍含量分析，为后续国家制定相关法律法规、标准限量要求提供借鉴，也为食用菌产品的市场监管提供重要技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

镍元素标准溶液(1 000 μg·mL-1，国家有色金属及电子材料分析测试中心)；硝酸(优级纯，德国默克公司)；实验用水(超纯水，美国Millipore公司)。

竹荪样品采购于超市，3个产地(福建古田、四川广元、贵州织金)各1批。

电子分析天平(SPS4，美国OHAUS公司)；移液器(100～1 000 μL，德国Eppendorf公司)；微波消解仪(Mars6，美国CEM公司)；原子吸收光谱仪(TAS-990，北京普析通用仪器有限责任公司)。

1.2 样品处理

将竹荪样品研磨粉碎，置于干燥器中保存备用。

准确称取试样约0.500 0 g，置于洁净干燥的微波消解罐中，加入5.00 mL硝酸，加盖放置1 h，放进微波消解仪中按照表1消解程序进行消解，消解结束冷却后取出，在电热板上于140 ℃加酸至0.5 mL左右，转移至10 mL容量瓶中，用超纯水清洗内罐后合并洗涤液于容量瓶，定容。同时做空白试验。

表1 竹荪微波消解程序

1.3 仪器条件

镍元素采用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定。仪器测量参数：波长232.00 nm；光谱宽带0.2 nm；灯电流4.0 mA；乙炔燃气流量1 300 mL·min-1。

1.4 标准曲线绘制

准确移取1.00 mL镍元素标准溶液(1 000 μg·mL-1)于100 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液定容，混匀，配制成浓度为10.0 μg·mL-1的镍标准溶液。再分别准确移取0、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0 mL的镍标准溶液置于100 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液定容，配制成浓度为0、0.1、0.3、0.5、0.7、1.0 μg·mL-1的镍标准系列溶液。用火焰原子吸收光谱仪测定溶液吸光值，以浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

2 结果与分析

2.1 标准曲线及检出限

结合竹荪中镍含量，选择合适的浓度范围配制标准曲线，在最优仪器条件下对镍系列标准溶液进行测定，绘制相应标准曲线。镍的一元线性回归方程为A=0.105 5C-0.001 5，相关系数为0.999 38，在0.0～1.0 μg·mL-1呈良好线性。连续测定11次空白溶液计算标准偏差，以3倍标准偏差除以标准曲线斜率求得该检测方法的检出限，镍的检出限为0.03 μg·mL-1，能够满足元素测定要求。

2.2 精密度和准确度

选择福建古田的竹荪样品，测定其镍含量，结果平均值为2.41 mg·kg-1，相对标准偏差(RSD)为4.68%。选择此样品进行低、中、高3个浓度水平的加标回收率实验，每个浓度平行测定6次，以6次平行测定结果计算RSD值(表2)。镍的加标回收率为102.2%～106.3%，RSD为0.7%～2.0%，能满足GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》中回收率及精密度的要求。

表2 加标回收率和精密度结果

2.3 竹荪样品检测

对来自3个产地的竹荪样品按照上述检测方法进行镍含量的测定(表3)。

表3 不同产地竹荪样品中镍含量

3 小结

实验采用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定竹荪中镍含量，该方法简单快速、精密度和重现性好，可用于竹荪中镍含量测定。结合竹荪中镍含量，与GB 5009.138—2017《食品中镍的测定》中石墨炉原子吸收光谱法相比较，该方法省略了样品稀释过程，节约了时间，适用于批量样品检测。

检测结果显示，3个不同产地的竹荪均含有一定镍元素，福建古田的竹荪镍含量为2.41 mg·kg-1，四川广元产地的竹荪镍含量为2.10 mg·kg-1，贵州织金产地的竹荪镍含量为2.21 mg·kg-1。现行相关标准，如GB 16740—2014《保健食品》、GB 7096—2014《食用菌及其制品》、GB 2762—2017《食品中污染物限量》等均未对食用菌中镍元素含量做出限定，本文探索了微波消解-火焰原子吸收光谱法测定竹荪中镍含量的可行性，为后续国家制定相关法律法规、标准限量要求提供了借鉴，也为竹荪等食用菌产品的市场监管提供了重要技术支撑。