◎ 吳建偉，劉 靜，余珊丹，侯燦如，朱葉梅，李林川，陶自偉

（1.云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南 昆明 650106；2.云南云爍科技有限公司，云南 昆明 650201）

鎘是一種有毒的重金屬元素，是生物體生長發(fā)育和功能代謝過程中的非必需元素。但在化工、冶金、電子材料等行業(yè)中具有重要作用，通常經(jīng)“工業(yè)三廢”等途徑進(jìn)入土壤，經(jīng)過生態(tài)大循環(huán)和食物鏈進(jìn)入人體富集[1]。鎘元素一般通過食物攝入、皮膚接觸、空氣吸入等途徑進(jìn)入人體，通過消化吸收、皮膚滲透、呼吸交換方式進(jìn)入人體循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)血液循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)、累積于機(jī)體各組織器官，然而鎘在機(jī)體的生理代謝排除較為困難，最終在體內(nèi)累積，到達(dá)一定含量后影響人體健康和各項(xiàng)生理機(jī)能，甚至引發(fā)各種人體功能障礙或疾病，嚴(yán)重危害人體健康，且具有長期性、隱蔽性和不可逆性等特點(diǎn)，因此鎘被列為一類致癌物質(zhì)[2]。

化工、冶金、電子材料和分析檢測等特殊職業(yè)的人員主要通過皮膚接觸和空氣吸入鎘，其他普通人的鎘吸收途徑基本來源于食物攝入[3]。國內(nèi)對大米中鎘的方法開發(fā)、污染狀況和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)關(guān)注度較高[4-8]，蔬菜中鎘的吸收規(guī)律、污染狀況、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[9-13]。茄科蔬菜中含有多種氨基酸、礦質(zhì)元素和維生素、果膠和膳食纖維等，是日常生活中常見的蔬菜品種，茄果類蔬菜中鎘的污染狀況和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)也有報(bào)道，特別是辣椒中鎘的研究較為普遍[14-19]。李富榮等[20]對茄果類蔬菜中5 種重金屬元素（鎘、鉻、鉛、砷、汞）的富集能力進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鎘相對于其他4 種元素較容易在茄果蔬菜內(nèi)累積，且存在差異性。朱國柱等[21]將茄子分部位制備不同類型樣品研究，發(fā)現(xiàn)茄子中不同部位樣品鎘含量具有差異性。

《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）規(guī)定，茄果類蔬菜中鎘含量不大于0.05 mg·kg-1。實(shí)際工作中，茄子和辣椒中鎘的含量較高，有超標(biāo)情況存在，因此研究常見茄果類蔬菜中鎘在不同食用部位中的污染特征具有實(shí)際意義。實(shí)驗(yàn)選擇番茄、茄子、辣椒和小米辣4 種典型茄果蔬菜作為實(shí)驗(yàn)對象，將樣品分部位制備成籽樣品、無籽樣品、混合樣品3 種類型，采用微波消解法制備試樣溶液，石墨爐原子吸收光譜法測定樣品中的鎘含量，分析鎘的污染特征。隨機(jī)選擇番茄、茄子、辣椒、小米辣4 種茄果類蔬菜中鎘的檢測數(shù)據(jù)，采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，結(jié)合日常飲食習(xí)慣對茄果蔬菜進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

濃硝酸（65%，G3）：上海傲班科技有限公司；鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液：編號(hào)GSB 04-1721-2004，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；過氧化氫（30%）：優(yōu)級純，西隴科學(xué)股份有限公司；電子天平：AB204-S，梅特勒-托利多；微波消解儀：Multiwave 3000，安東帕中國；原子吸收光譜儀：iCE 3500，賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.2 儀器工作參數(shù)

采用石墨爐原子吸收測定標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中鎘含量，儀器工作參數(shù)如下。波長：228.8 nm；狹縫寬度：0.5 nm；燈電流：5 mA；進(jìn)樣體積：10 μL；載氣類型：高純氬氣；石墨管：普通石墨管。石墨管升溫程序：干燥溫度110 ℃，持續(xù)時(shí)間30 s；灰化溫度350 ℃，持續(xù)時(shí)間20 s；原子化溫度1 000 ℃，持續(xù)時(shí)間5 s；凈化溫度2 100 ℃，持續(xù)時(shí)間3 s。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

于農(nóng)貿(mào)市場購買番茄、茄子、辣椒和小米辣4 種代表性茄果類蔬菜作為實(shí)驗(yàn)樣品；無筋豆、四季豆、菜豌豆3 種豆類蔬菜作為對照樣品。將各種樣品清洗后用純水沖洗干凈，晾干水分，取蔬菜樣品可食用部分，按部位分別制備成籽樣、無籽樣和混合樣3 種類型樣品，每種樣品磨碎、勻漿備用。

1.3.2 樣品消解

參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測定》（GB 5009.15—2023）（第一法）中的微波消解法，稱取試樣1 ～2 g（精確到0.001 g）置于微波消解罐中，加入5 ～10 mL 濃硝酸（65%）。微波消化程序可根據(jù)儀器型號(hào)調(diào)至最佳條件。消解完畢后，待消解罐冷卻至室溫后泄壓打開，消化液呈無色或淡黃色，趕酸儀上120 ℃加熱趕酸至近干，用純水沖洗消解罐3 ～4 次，將溶液轉(zhuǎn)移至25 mL 容量瓶中，并用硝酸溶液（1%）定容至刻度，混勻備用；同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。

1.3.3 樣品測定

用1%的硝酸溶液做標(biāo)準(zhǔn)空白與稀釋液，將1 000 μg·mL-1的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋成濃度為50 μg·L-1的鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液，再分別移取0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL 和4.00 mL 濃度為50 μg·L-1的鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液于50 mL 容量瓶中，用1%的硝酸溶液定容至刻度，得到濃度分別為0 μg·L-1、0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、2.0 μg·L-1、3.0 μg·L-1和4.0 μg·L-1的鎘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。鎘元素空心陰極燈預(yù)熱30 min 后，調(diào)整儀器各項(xiàng)參數(shù)，和石墨爐升溫程序，建立方法。分別將標(biāo)準(zhǔn)曲線工作溶液和待測試液依次引入儀器進(jìn)行測定，以吸光度為縱坐標(biāo)，鎘濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。引入試樣空白和樣品溶液，測定得出試液中鎘的濃度，依據(jù)稱樣量和定容體積，計(jì)算得出樣品中鎘的含量。

1.3.4 計(jì)算與結(jié)果表述

試樣中鎘含量的計(jì)算公式為

式中：X為試樣中鎘含量，mg·kg-1；Ci為試樣消化液中鎘含量，ng·mL-1；C0為空白液中鎘含量，ng·mL-1；V為試樣消化液定容總體積，mL；m為試樣的質(zhì)量，g；1 000 為換算系數(shù)。

1.4 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法與依據(jù)

根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）限量要求，茄果類蔬菜中鎘的含量≤0.05 mg·kg-1。采用單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價(jià)樣品中鎘元素污染程度。單因子污染指數(shù)法是將某種污染物實(shí)測濃度與該種污染物的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比以確定類別的方法[22]。

式中：Pi為蔬菜中污染物的單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為蔬菜中污染物i的實(shí)測濃度，mg·kg-1；Si為污染物i的限量標(biāo)準(zhǔn)值，mg·kg-1。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)法是一種兼顧極值或稱突出最大值的計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。

式中：P綜為蔬菜質(zhì)量綜合污染指數(shù)；(Ci/Si)max為污染物中污染指數(shù)最大值；(Ci/Si)ave為污染物中污染指數(shù)平均值。采用表1 蔬菜質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)對蔬菜質(zhì)量狀況進(jìn)行評價(jià)[22]。

表1 蔬菜污染等級評價(jià)表

1.5 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算和結(jié)果分析采用Microsoft Office Excel 2016 軟件，每個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品重復(fù)兩次獨(dú)立測定，測定值的算術(shù)平均值作為測定結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 茄果蔬菜中鎘元素的污染特征分析

2.1.1 鎘在茄科蔬菜與豆類蔬菜中含量對比分析

由表2 可知，茄果蔬菜中鎘的含量在0.016 00 ～0.094 00 mg·kg-1，而對照組豆類蔬菜中鎘含量在0.000 72 ～0.005 90 mg·kg-1，茄果類蔬菜樣品中鎘的含量均高于對照組豆類蔬菜。茄果蔬菜中鎘含量存在差異，由高到低依次為小米辣＞茄子＞辣椒＞番茄，其中小米辣中鎘含量最高，為0.094 00 mg·kg-1，番茄中鎘含量相對較低，為0.016 00 mg·kg-1。

表2 茄果蔬菜與豆類蔬菜中鎘含量對比表

2.1.2 茄果蔬菜不同部位的鎘含量分析

由表3 可知，分部位制樣后，同一種茄果蔬菜內(nèi)鎘含量在不同部位樣品中存在差異性，籽樣品中鎘富集最高，遠(yuǎn)高于無籽樣和混合樣。籽樣中鎘含量在0.022 0 ～0.560 0 mg·kg-1，含量較高，除番茄外均遠(yuǎn)高于國家限量標(biāo)準(zhǔn)，含量由高到低依次為小米辣籽樣＞辣椒籽樣＞茄子籽樣＞番茄籽樣；混合樣中鎘含量在0.016 00 ～0.094 00 mg·kg-1，含量由高到低趨勢為小米辣混合樣＞茄子混合樣＞辣椒混合樣＞番茄混合樣；無籽樣品中鎘含量在0.005 7 ～0.047 0 mg·kg-1，含量最低，含量高到低趨勢為小米辣無籽樣＞茄子無籽樣＞辣椒無籽樣＞番茄無籽樣。

表3 茄果蔬菜中不同部位中鎘含量表

2.1.3 豆類蔬菜不同部位的鎘含量分析

選擇無筋豆、四季豆、菜豌豆3 種豆類蔬菜作為對照組，按部位制備成籽樣品、無籽樣品、混合樣品3 種類型，按茄果蔬菜相同實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)樣品中鎘的含量。由表4 可知，豆類蔬菜的籽樣、無籽樣和混合樣3 種樣品的鎘含量較低，均小于0.01 mg·kg-1，且3 種類型樣品中鎘含量在同一水平，無差異性，說明鎘在豆科蔬菜不同部位中的分布較均勻。

表4 豆類蔬菜中不同部位鎘含量表

2.2 茄果蔬菜中鎘的污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

從4 種茄果蔬菜樣品中分別選擇20 個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）中茄果類蔬菜中鎘的限量要求不得大于0.05 mg·kg-1，依據(jù)單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法對實(shí)驗(yàn)樣品中鎘的含量進(jìn)行污染評價(jià)，結(jié)果表明番茄和辣椒綜合污染指數(shù)均為0.6，污染評價(jià)為清潔；茄子和小米辣綜合污染指數(shù)分別為1.6 和1.5，污染評價(jià)均為已受污染。結(jié)果見表5。

表5 4 種茄果蔬菜中鎘的污染評價(jià)表

3 結(jié)語

茄果類蔬菜中鎘含量有超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，分部位制樣后，發(fā)現(xiàn)鎘污染主要富集于籽樣中，無籽樣中鎘含量較低，說明鎘元素主要富集于茄科蔬菜的種子部位。茄子、辣椒、小米辣這3 種蔬菜籽樣中的鎘含量在0.120 0 ～0.560 0 mg·kg-1，遠(yuǎn)高于GB 2762—2022 中0.05 mg·kg-1的限量要求，因此混合樣中鎘含量超標(biāo)時(shí)的主要貢獻(xiàn)率來源于籽樣部分。番茄籽樣中鎘含量僅為0.022 0 mg·kg-1，含量較低，可能原因是番茄籽部分被果漿包裹，制樣時(shí)不易得到純籽樣品。茄果蔬菜籽樣雖然鎘含量較高，但是純籽部分在整個(gè)果實(shí)中占比不高，制備均勻的混合樣不易超標(biāo)，且日常生活中對于辣椒，特別是甜椒、大青椒、皺皮辣等在撿洗時(shí)有去除純籽部位再烹飪的習(xí)慣，此操作可以降低鎘元素的攝入風(fēng)險(xiǎn)。

從茄果蔬菜數(shù)據(jù)中得出，番茄和辣椒相對清潔，比較安全，茄子和小米辣均已受污染，實(shí)際生活中小米辣多為蘸水使用，或者作為調(diào)味配菜少量使用，實(shí)際用餐時(shí)食用量較少或不食用，鎘攝入風(fēng)險(xiǎn)不高；相反，茄子作為經(jīng)常食用的茄果蔬菜，在菜譜中較為常見，而且籽部分不易分離，所以在常見4 種茄果蔬菜中茄子攝入風(fēng)險(xiǎn)高于其他3 類蔬菜。