刀艷梅，樊仙，鄧軍，張躍彬，高欣欣，李復(fù)琴，沈石妍，刀靜梅

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南開(kāi)遠(yuǎn)661699）

砷、汞及砷化物可以通過(guò)大氣、水和食物等途徑進(jìn)入人體[1]，在人體內(nèi)積蓄過(guò)多，會(huì)引發(fā)細(xì)胞和毛細(xì)管中毒，還有可能誘發(fā)惡性腫瘤。由于砷、汞可以通過(guò)食物鏈在人體積蓄，對(duì)人體健康造成危害，因此監(jiān)測(cè)食品中重金屬污染在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中被列為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目[2]。

糖是人類(lèi)的必需品。甘蔗原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶地區(qū)[3]，是生產(chǎn)赤砂糖[4-5]、紅糖、白砂糖[6-7]等食糖的主要原料。糖料甘蔗除了產(chǎn)糖外，副產(chǎn)品還可以生產(chǎn)酒精、紙張、建筑材料等多種商品。甘蔗中含碳水化合物、纖維、鈉、鈣、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，由于土壤、氣候、環(huán)境等條件不同，甘蔗中的有害元素和有害物質(zhì)也不同，作為蔗糖的原料，把好原材料質(zhì)量關(guān)才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量和食品的安全。因此，測(cè)定甘蔗中的有害元素有重要的意義。原子熒光光度法可分別測(cè)定甘蔗中的砷、汞元素，具有儀器簡(jiǎn)單、檢出限低、干擾少、試劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。如果按照食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定GB/T 5009.11-2003和食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定GB/T 5009.17-2003兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定甘蔗汁中砷、汞含量，樣品需要分開(kāi)消解，實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)。研究同時(shí)消解方法對(duì)降低人力成本，減少分析時(shí)間，提高研究實(shí)驗(yàn)工作效率具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 樣品

甘蔗樣品來(lái)源于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所第一科研基地（開(kāi)遠(yuǎn)），甘蔗品種為新臺(tái)糖22號(hào)，甘蔗于2016年1月13日種植，2017年2月5采樣檢測(cè)，混合樣采6棵成熟甘蔗，取原料莖經(jīng)壓榨機(jī)取汁混勻備用。

1.2 試樣消解及測(cè)定

每個(gè)樣品吸取2 mL甘蔗汁于聚四氟乙烯消解罐內(nèi)，加入5 mL硝酸，放置過(guò)夜。第二天分別再加入7 mL過(guò)氧化氫，蓋好內(nèi)蓋，擰緊不銹鋼外套，放入140℃恒溫干燥箱，溫度升至140℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，4 h后取出。待消解罐自然冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，加10 mL 5%硫脲-抗壞血酸，用5%鹽酸定容至刻度，待測(cè)。加標(biāo)樣品為同一甘蔗樣品中分別加入濃度為100μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL和濃度為50μg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL，即砷汞兩元素加標(biāo)濃度分別為4μg/L、2μg/L，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

1.3 儀器和試劑

原子熒光光度計(jì)（AFS-8230），北京吉天儀器有限公司生產(chǎn)。壓力消解罐為耐高溫聚四氟乙烯消解罐；65%硝酸，德國(guó)默克股份有限公司生產(chǎn)；娃哈哈純凈水；30%過(guò)氧化氫（分析純）；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試劑GBW：100μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)液、1000μg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)液。國(guó)藥集團(tuán)生產(chǎn)：95%硼氫化鉀、硼氫化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、分析純硫脲、分析純抗壞血酸。所用器具都經(jīng)過(guò)硝酸溶液（4+1）浸泡24 h以上，用純水沖洗后晾干備用。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

砷、汞標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)配制：吸取濃度為 100μg/L 砷標(biāo)準(zhǔn)溶液各 0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL 分別于 25 mL容量瓶中；由低到高再吸取 10μg/L汞標(biāo)準(zhǔn)液各 0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 mL于對(duì)應(yīng)容量瓶中，每個(gè)容量瓶各加入 5%硫脲-抗壞血酸 5mL，用 5%鹽酸定容至刻度，即得到砷濃度為：0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L 標(biāo)準(zhǔn)系列，汞濃度為：0、0.1、0.2、0.4、0.6、1.0、2.0μg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)系列。經(jīng)儀器測(cè)定汞后熒光值與濃度 C（μg/L）1次擬合曲線(xiàn)截圖見(jiàn)圖1：相關(guān)系數(shù)0.9962，曲線(xiàn)方程I=2135.5413C+179.0550；砷熒光值與濃度C（μg/L）1次擬合曲線(xiàn)截圖見(jiàn)圖2，相關(guān)系數(shù)0.9990，曲線(xiàn)方程I=451.1588C+82.5887。

圖1 汞標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

圖2 砷標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

2.2 儀器測(cè)定條件

樣品經(jīng)處理后用原子熒光測(cè)定砷和汞，載流液為5%鹽酸。測(cè)定砷時(shí)還原劑用2%硼氫化鉀+0.5%氫氧化鉀，測(cè)定汞還原劑用0.05%硼氫化鉀+0.2%氫氧化鉀。因?yàn)榕饸浠泴?duì)砷影響較大，應(yīng)保證其配置濃度大于等于0.2%。硼氫化鉀用量越低汞測(cè)定的靈敏度越高，同時(shí)還可以降低其他干擾，但不能低于0.01%（原子熒光應(yīng)用手冊(cè)123頁(yè)，7.5.3注意事項(xiàng)）。設(shè)置儀器最佳參數(shù)條件，分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)儀器自動(dòng)計(jì)算樣品中砷、汞含量，原子熒光儀器條件見(jiàn)表1。

表1 儀器參考參數(shù)

2.3 方法準(zhǔn)確度

在測(cè)定甘蔗試樣時(shí)，共做了5個(gè)加標(biāo)樣品，同時(shí)加入砷、汞標(biāo)準(zhǔn)液，以加標(biāo)回收率計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度，見(jiàn)表2，結(jié)果實(shí)驗(yàn)檢測(cè)汞回收率可達(dá)88.50%～93.90%，砷回收率可達(dá)100.35%～107.80%。采用壓力灌同時(shí)消解，再測(cè)定試樣中砷和汞，優(yōu)勢(shì)是節(jié)約消解時(shí)間，且消解過(guò)程中不產(chǎn)生揮發(fā)氣體，降低對(duì)檢測(cè)工作人員健康傷害。

表2 加標(biāo)回收率結(jié)果

3 結(jié)論

食品中砷、汞的消解方法有很多，壓力消解方法比濕消解法步驟簡(jiǎn)單。濕法消解通常要加入高氯酸，對(duì)環(huán)境污染大，消解時(shí)間長(zhǎng)，且高氯酸具有毒性、強(qiáng)刺激、強(qiáng)腐蝕性、受熱易爆。壓力消解法不使用高氯酸，提高了前處理的安全性，降低硝酸的使用量，節(jié)約試劑成本，降低環(huán)境和對(duì)工作人員傷害。本實(shí)驗(yàn)方法首先按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[8]中壓力消解法，嚴(yán)格檢驗(yàn)為原則，調(diào)整處理方法。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)證實(shí)此方法是簡(jiǎn)單、回收率理想、安全有效的處理方法，可以在甘蔗檢測(cè)中應(yīng)用。

[1]周少賢，莊志瓊，李紅.氫化物發(fā)生—原子熒光法測(cè)定海產(chǎn)品中的砷和汞[J].廣東微量元素科學(xué)，2010，17（1）：32-35.

[2]譚玉冰.黃亮輝.原子熒光測(cè)定大米粉中的砷和汞的方法研究[J].廣州化工，2016，44（2）：114.

[3]洪宏，梁文焜，邢海萍.甘蔗栽培技術(shù)[M].北京：金盾出版社，2007：1-3.

[4]QB/T 2343.1-1997.赤砂糖[S].

[5]GB 14964-1994.赤砂糖衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].

[6]QB/T 1213-1991.精制白砂糖[S].

[7]GB 317-2006.白砂糖[S].

[8]GB/T 5009.17-2003.食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定[S].