蘋果中鎘的快速測定及方法評估

◎ 包東東，高 華，張振軍，譚慧林

（1.阿克蘇地區食品安全檢測中心，新疆 阿克蘇 843000；2.阿克蘇地區林業技術推廣服務中心，新疆 阿克蘇 843000）

隨著工業化進程的快速發展，鎘及其化合物廣泛應用于制造鎳鉻電池、顏料、合金等。目前鎘的產量和用途在不斷增加，其中一部分鎘就會釋放到土壤和環境中，從而造成鎘的環境污染。2019年鎘及鎘的化合物被列入有毒有害水污染物名錄[1-2]。從全國生態環境質量簡況可知，鎘已成為影響農用地土壤環境質量的首要污染物[3]。作為一種有毒元素，鎘在人體中的代謝速度較慢，可影響破骨細胞的活動和鈣的吸收，促進炎癥反應，機體過量攝入可導致鈣代謝失調、腎小管功能障礙、神經毒性和骨質疏松癥，同時具有致癌性[4]。由于食品、食用農產品吸收富集了土壤中的鎘，之后通過飲食被人體吸收，間接影響到了人體健康。

蘋果風味酸甜可口，色香味俱全，是世界四大水果之一。中國是世界上最大的蘋果生產國和消費國[5]。為監測蘋果中鎘的污染，加快鎘檢測的快速篩查，能有效建立土壤、環境中鎘污染的預警機制。鎘的測定方法有原子吸收光譜法、原子發射光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子質譜法等。這類方法具有檢出限低、準確高的優點，但這些方法前處理都比較煩瑣，需要昂貴的設備和具有資質且熟練的儀器操作人員，檢測周期較長。快檢技術近幾年發展較快，由于其操作簡單，結果報出較快，已在基層食品安全快速篩查中使用。《中華人民共和國農產品質量安全法》第三十六條規定中允許采用國務院農業行政主管部門會同有關部門認定的快速檢測方法進行農產品質量安全監督抽查檢測。因此建立一種快速、準確、高效的鎘檢測方法，對鎘污染的快速篩查具有現實意義。鎘快檢的商品化產品可應用于鎘污染的篩查，但目前不同快檢技術和快檢試劑盒存在質量良莠不齊的現象，所以有必要對相關快檢產品進行評估，確保檢測結果的準確性，指導相關產品在監督機構的快檢篩查中的適應性。

本文以原國家食品藥品監督管理總局發布的《食品快速檢測方法評價技術規范》作為開展蘋果中鎘污染的快檢試劑盒的評估依據，對食品快速檢測方法的目的、適用范圍、評價指標、評價方法、評價步驟、評價結果及報告出具等列出了指導性要求。以標準《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》（GB 5009.15—2014）作為參比方法，以阿克蘇市售蘋果為檢測樣品，并開展了鎘快檢試劑盒的靈敏度、特異性、假陽性率和假陰性率等指標的評價，為蘋果中鎘的快速篩查工作提供技術借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗所用蘋果樣品均采購于阿克蘇市銷售場所，均為阿克蘇市地產蘋果。硝酸（優級純），鎘標準品（1 000 μg·mL-1），鎘快檢試劑盒（為避免評價結果作為廠家宣傳工具，簡稱為試劑盒1、試劑盒2）。

1.2 儀器與設備

原子吸收分光光度計，微波消解儀。

1.3 實驗方法

1.3.1 國標方法測定

稱取0.5 g樣品，加硝酸和過氧化氫微波消解。消解至消解液呈無色或淡黃色，用1%硝酸溶液定容，用原子吸收光譜儀法測定，同時做試劑空白試驗。

1.3.2 快檢方法測定

分別按照兩種試劑盒的說明書要求進行具體操作。

試劑盒1：取碎樣1 g于10 mL離心管中，加入5 mL蒸餾水，再加入5滴試劑A，旋緊瓶蓋，搖動1 min，靜置5 min，取1 mL上清液于5 mL離心管中，加入0.5 mL蒸餾水，加入5滴試劑B，搖勻，加入5滴試劑C，搖勻，加入1滴試劑D，搖勻，加入0.2 mL試劑E，搖勻后觀察顏色。空白對照：于5 mL離心管中加入1.5 mL蒸餾水，加入5滴試劑C，搖勻，加入5滴試劑D，搖勻，加入0.2 mL試劑E，搖勻后觀察顏色。

試劑盒2：取0.5 g剪碎的樣品于量杯中，用20 mL純凈水浸泡10 min，期間搖動加速提取，取1 mL澄清液于反應管中，加入純凈水1 mL，依次滴入鎘檢測1號試劑2滴、2號試劑1滴、3號試劑1平勺，搖動溶解，4號試劑1滴，搖勻，10 min時觀察顏色變化。空白對照：取反應管一只，加入純凈水1 mL，依次滴入鎘檢測1號試劑2滴，2號試劑1滴，3號試劑1平勺，搖動溶解，4號試劑1滴，搖勻，10 min時觀察，作為參照。

1.4 數據處理

試劑盒靈敏度、特異性、假陰性率和假陽性率等結果計算，使用Mcirosoft Excel 2010，并按原國家食品藥品監督管理總局發布的《食品快速檢測方法評價技術規范》中的方法進行計算。

2 結果與分析

2.1 市售蘋果鎘檢測結果

2.1.1 試劑盒檢測

采用鎘快檢試劑盒1、快檢試劑盒2對蘋果進行鎘污染檢測，結果如表1。結果顯示，采用快檢方法對此次購買的蘋果進行檢測，檢測結果為未檢出。

2.1.2 國標方法檢測

按照國家標準《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》（GB 5009.15—2014）檢測蘋果中的鎘，數據結果如表2。結果顯示采用快檢方法和國標方法檢測蘋果中鎘的殘留，結果均為未檢出。

表2 用國標方法檢測蘋果中鎘的結果表

2.2 鎘的快檢試劑盒檢驗評估

2.2.1 試劑盒1

取蘋果樣品粉碎后添加鎘標準溶液，添加濃度分別為 0 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、1.5 mg·kg-1、2.0 mg·kg-1、2.5 mg·kg-1、3.0 mg·kg-1、3.5 mg·kg-1、4.0 mg·kg-1、4.5 mg·kg-1和 5.0 mg·kg-1。根據說明書，此試劑盒的檢出限為 1 mg·kg-1，即≥ 1 mg·L-1開始顯色，＜1 mg·L-1不顯色。因此，以≥1 mg·L-1為陽性樣品，＜1 mg·L-1為陰性樣品。對同一個濃度進行10次檢驗其顯色情況如表3。依據《食品快速檢測方法評價技術規范》的要求評價試劑盒的顯著性差異、靈敏度、特異性、假陰性率、假陽性率和相對準確度，鎘的快檢方法評估分析數據見表4。

表3 蘋果中添加鎘的顯色情況表

表4 鎘的快檢方法評估分析表

2.2.2 試劑盒2

取蘋果樣品粉碎后添加鎘標準溶液，濃度分別為 0 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、5.0 mg·kg-1、10.0 mg·kg-1、20.0 mg·kg-1和 50.0 mg·kg-1。根據說明書，此試劑盒的檢出限為0.5 mg·L-1，即≥0.5 mg·L-1開始顯色，＜0.5 mg·L-1不顯色。所以以≥0.5 mg·L-1即為陽性樣品，＜0.5 mg·L-1為陰性樣品。對同一個濃度進行10次檢驗其顯色情況如表5，此時試劑盒的評估分析見表6。

表5 蘋果中添加鎘的顯色情況表

表6 鎘快檢評估分析表

（續表5）

3 結論與討論

通過采用國標方法盒和鎘的快檢試劑盒對阿克蘇蘋果樣品進行檢測，檢測結果均為未檢出，取蘋果樣品，根據不同試劑盒說明書進行實驗分析，并對蘋果樣品粉碎后進行加標，根據試劑盒的檢出限，設計陽性樣品、陰性樣品的濃度，按原國家食品藥品監督管理總局發布的《食品快速檢測方法評價技術規范》評估鎘的快檢試劑盒的靈敏度、特異性、假陰性率、假陽性率、顯著性差異和相對準確度。結果表明，試劑盒1靈敏度為100%，特異性為100%，假陰性率為0，假陽性率為0，相對準確度為100%，顯著性差異為0；試劑盒2靈敏度為0，特異性為100%，假陰性率為100%，假陽性率為0%，相對準確度均為14.3%，顯著性差異為58.02%。當顯著性差異＞3.84%，表示參比方法與快檢方法的陽性確認比率在95%的置信區間內有顯著性差異。試劑盒1的顯著性差異為0，表示試劑盒1快檢方法的陽性確認比率在95%的置信區間內無顯著性差異；試劑盒2顯著性差異為58.02%，表示試劑盒2快檢方法的陽性確認比率在95%的置信區間內有顯著性差異。

根據《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017），鎘在蘋果中的限量要求是0.05 mg·kg-1，而試劑盒 1 的檢出限的 1 mg·kg-1，試劑盒2的檢出限為0.5 mg·kg-1，因此，鎘的快檢試劑盒在蘋果中的應用需要進一步探討研究。