大米中鎘的測定

◎ 姜 帥，劉 帆

（重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院，重慶 401123）

食品安全是當(dāng)前廣受關(guān)注的熱點(diǎn)話題，金屬污染是對(duì)食品安全造成威脅的重要原因。鎘在常溫下為銀白色或略帶藍(lán)色光澤的軟質(zhì)金屬。自20世紀(jì)初以來，鎘的產(chǎn)量及用途不斷增加，全世界每年向環(huán)境中釋放的鎘大多數(shù)會(huì)進(jìn)入土壤中。2019年7月23日，鎘及鎘化合物被列入《有毒有害水污染物名錄（第一批）》[1]。

早在幾年前，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所潘根興教授就發(fā)現(xiàn)了種植水稻的土壤中重金屬超標(biāo)的狀況，其中稻米對(duì)于鎘污染的吸附作用明顯強(qiáng)于玉米、大豆等其他的作物品種。基因越好的大米，越容易吸收土壤里的重金屬[2-4]。為保障人們的飲食安全，本文以大米為試驗(yàn)對(duì)象，采用微波消解前處理樣品，應(yīng)用ICP-MS法對(duì)大米中的鎘含量進(jìn)行測定，以供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售試劑硝酸（HNO3）：優(yōu)級(jí)純；過氧化氫（30%）；鎘標(biāo)準(zhǔn)液（按Cd計(jì)）：GSB 04-1721-2004（唯一性標(biāo)識(shí)：195039-8），質(zhì)量濃度為1 000 μg·mL-1；質(zhì)譜調(diào)諧液：混合溶液Li、Co、In、U；內(nèi)標(biāo)元素：209Bi、45Sc、115In 等。

1.2 儀器與設(shè)備

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICAPQ、微波消解儀、超純水制備儀等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 ICP-MS法測定條件

使用調(diào)諧液調(diào)整儀器的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求，具體參數(shù)見表1、表2。

表1 工作參數(shù)表

表2 調(diào)諧要求表

1.3.2 樣液的制備（微波消解法）

稱取0.5 g樣品于微波消解內(nèi)罐中，加入10 mL硝酸，按照微波消解儀標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行消解。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，將消解罐放在控溫電熱板上或超聲水浴箱中進(jìn)行脫氣，用水定容至50 mL，混勻備用，同時(shí)做空白試驗(yàn)[5]。微波消解條件具體參數(shù)見表3。

表3 微波消解條件表

1.3.3 ICP-MS法試驗(yàn)步驟

①樣品前處理。見1.3.2。②質(zhì)譜儀準(zhǔn)備工作。開機(jī)抽真空，真空度達(dá)到要求時(shí)，用調(diào)諧液進(jìn)行調(diào)諧等操作，當(dāng)儀器7Li、59Co、115In、238U強(qiáng)度都達(dá)到要求時(shí)，準(zhǔn)備吸噴標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品溶液。③使用儀器自帶的在線內(nèi)標(biāo)功能和樣液同時(shí)吸噴到ICP內(nèi)，再進(jìn)入質(zhì)譜，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍

使用鎘標(biāo)準(zhǔn)液（按Cd計(jì)）用一定濃度的硝酸溶液配制 成濃度為 0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1和 20.0 μg·L-1的 標(biāo) 準(zhǔn) 系 列 溶 液， 在0.50～ 20.0 μg·L-1，線性方程為y=2 318.978 3x+23.212 7，相關(guān)系數(shù)為0.999 6，見表4。

2.2 檢出限及定量限

經(jīng)計(jì)算，儀器檢出限為0.029 mg·L-1；樣品以1 g定容至100 mL計(jì)算，方法檢出限為0.001 2 mg·kg-1，定量限為0.004 1 mg·kg-1；樣品以2.0 mL定容至50 mL計(jì)算，方法檢出限為0.000 31 mg·L-1，定量限為 0.001 0 mg·L-1。

2.3 回收率及方法精密度

選取隨機(jī)購買的5種大米作為試驗(yàn)對(duì)象，編號(hào)為1、2、3、4和5，樣品溶液的制備見2.3.2。實(shí)測值見表6。

根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）規(guī)定大米中鎘含量限量應(yīng)≤0.2 mg·kg-1，《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）規(guī)定固態(tài)樣品中鎘的檢出限為0.002 mg·kg-1，定量限為 0.005 mg·kg-1。由以上數(shù)據(jù)可知，5種大米的鎘限量均符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)要求，其中大米試樣1中的含量小于定量限，視為未檢出，其余大米試樣均有數(shù)值。

選取大米試樣1進(jìn)行下一步研究，進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)和精密度試驗(yàn)，通過在1倍檢出限、2倍檢出限、10倍檢出限3水平加標(biāo)試驗(yàn)，加標(biāo)回收率在60.0%～120.0%，同時(shí)對(duì)精密度進(jìn)行測定并計(jì)算，精密度＜25%，并且隨著加標(biāo)濃度的提升，精密度呈現(xiàn)更穩(wěn)的趨勢。試驗(yàn)表明，回收率及精密度滿足《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）標(biāo)準(zhǔn)要求，數(shù)據(jù)詳見表7、表8、表9。

表7 1倍檢出限回收率及方法精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（加標(biāo)量 0.02 μg·L-1）

表8 2倍檢出限回收率及方法精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（加標(biāo)量 0.04 μg·L-1）

表9 10倍檢出限回收率及方法精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（加標(biāo)量 0.20 μg·L-1）

3 結(jié)論

食品安全不可忽視，糧食安全更加重要，本研究采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS法）測定大米中的鎘，結(jié)果表明，該方法檢出限和定量限均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，適合于測定大米中的鎘，預(yù)期能夠在糧食類食品重金屬的檢測有很好的應(yīng)用前景。