粒度對X射線熒光光譜法測定小麥（粉）中鎘含量的影響

摘要：為了探究小麥（粉）樣品粉碎粒度對X射線熒光光譜法測定小麥（粉）中鎘含量的影響，將兩個不同梯度鎘含量的小麥天然陽性樣品，分別粉碎制成能夠通過網篩孔徑為0.20、0.25、0.50、1.00、1.50 mm的不同顆粒粒度小麥粉，測試5種顆粒狀態的小麥粉及原糧中鎘含量。結果表明，樣品的粉碎粒度對檢測結果穩定性有顯著影響。采用不同X射線熒光光譜儀檢測小麥（粉）鎘含量，建議選擇通過孔徑不大于0.50 mm篩孔的小麥粉作為測試樣品，其測定結果具有較好的穩定性和精密度。

關鍵詞：X射線熒光光譜法；鎘；小麥；粒度

中圖分類號：TS211.7 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240521

Effect of particle size on determination of cadmium content in wheat （flour） by X-ray fluorescence spectrometry

Yin Hao 1， Yin Chenghua2， Lu Huili3， Li Min4， Geng Lina5

（ 1. Henan Institute of Food science Co.， Ltd.， Zhengzhou， Henan 450004； 2. Henan Province Measurement Standards and Product Quality Inspection and Testing Center， Zhengzhou， Henan 450000； 3. Henan Institute of Food and Salt Industry Inspection Technology， Zhengzhou， Henan 450003； 4. Zhengzhou Product Quality Inspection and Testing Center， Zhengzhou， Henan 450003； 5. Kaifeng Military Grain Supply Center， Kaifeng， Henan 475000 ）

Abstract： In order to explore the effect of grain size of wheat （powder） samples on the determination of cadmium content in wheat （flour） by X-ray fluorescence spectrometry， two naturally positive wheat samples with different gradients of cadmium content， Different grain sizes of wheat flour with mesh sizes of 0.20， 0.25， 0.50， 1.00 and 1.50 mm were crushed， and the cadmium content of wheat （flour） in 5 grain states and raw grains was measured. The results indicated that the particle size of the sample has a significant influence on the stability of the test results. Different X-ray fluorescence spectrometers were used to detect cadmium content in wheat （flour）. It was suggested to select wheat flour with mesh size less than 0.50 mm as the test sample， and the determination results had good stability and precision.

Key words： X-ray fluorescence spectrometry； cadmium； wheat； particle size

鎘是一種有毒的重金屬元素，過量攝入會對人體產生強烈的致癌和致畸作用[1-3]。隨著工業的不斷快速發展，環境中隨著工業廢物和污水、金屬開采和冶煉等釋放的重金屬部分會進入土壤中，依賴于土壤生長的農作物極易受到重金屬污染[4-6]。由于鎘元素在土壤與植物間的高轉移率，依賴土壤生長的小麥、水稻等糧食作物極易吸收土壤中的鎘[7]。糧食中積累的鎘元素會通過食物鏈傳遞，可能帶來嚴重的食品安全風險，因此重金屬鎘元素檢測是糧食質量監測的一項重要指標[8-9]。鎘元素的檢測方法主要有石墨爐原子吸收法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法等，其中石墨爐原子吸收法是食品中鎘測定的國家標準方法，具有較高的準確度。傳統的檢測小麥（粉）中鎘的方法使用的是國標方法，為石墨爐原子吸收法。該法因其穩定可靠、靈敏度高等受到廣泛應用，但該法樣品前處理操作復雜，周期較長，并且受到設備、人員和環境的制約，不適合基層人員的掌握和推廣。X射線熒光光譜法近年來逐漸用于糧食中鎘的檢測，該方法是一種快速的物質測量方法。

本試驗擬在前人[10]研究的基礎上，研究粒度對X射線熒光光譜法測定小麥（粉）鎘含量的影響，以期提高小麥（粉）中鎘含量測定的準確性。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

JYF-1/8型分樣器：無錫穗邦科技有限公司；FM200型超離心研磨儀：北京格瑞德曼儀器設備有限公司；BLH5700型糧食水分測試粉碎磨：浙江伯利恒儀器設備有限公司；CHOPINMR10L型混樣儀：法國肖邦技術公司；SYH-5型三維運動混合機：常州市東南干燥設備有限公司；PinAAcle 900T型原子吸收光譜儀：珀金埃爾默儀器有限公司；861L96型、861L13型 X射線熒光光譜儀：蘇州三值精密儀器有限公司；201488型、201489型X射線熒光光譜儀：北京鋼研納克有限公司；01A型、04A型 X射線熒光光譜儀：江蘇天瑞儀器股份有限公司。

1.2 材料和樣品處理

根據使用PinAAcle 900T型原子吸收光譜儀測定的小麥樣品鎘含量結果，選取兩種不同梯度鎘含量的天然陽性小麥樣品，分別標記為1號樣品和2號樣品。每種樣品充分混勻后分成6份，其中4份樣品分別使用網篩孔徑為0.20 mm（75目）、0.25 mm（60目）、0.50 mm（35目）、1.00 mm（18目）的超離心研磨儀粉碎成不同顆粒粒度的測試樣品待用；一份樣品使用糧食水分測試磨粉碎成能夠通過網篩孔徑為1.50 mm（10目）的大顆粒小麥粉測試樣品待用；留取一份不經任何處理的小麥原糧樣品作為測試樣品待用。以上每種測試樣品分別充分混合均勻。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗準備

為使X射線熒光光譜法測定小麥（粉）鎘含量的檢測方法（擬定糧食行業標準）中確定的樣品粒度更具代表性，能夠適用各個生產廠家不同型號的X射線熒光光譜儀，試驗共采用市場上3個主要生產廠家6臺不同型號的X射線熒光光譜儀分別對不同粒度的樣品鎘含量重復檢測6次，按照格魯布斯檢驗法剔除離散值后，采用χ2檢驗比較鎘含量測定數據的標準差是否超過標準方法中提供的精密度要求[11]，確定方法標準適宜的樣品粒度。

按照每臺X射線熒光光譜儀的產品說明書要求，分別設定不同型號的X射線熒光光譜儀的測試參數。儀器預熱20～30 min后，進行初始化校正，隨后開始試驗。不同廠家的儀器校準方法可能會略有不同，應按照產品使用說明的規定進行操作。

1.3.2 試驗步驟

取足量樣品并倒入樣品杯中，蓋上蓋子并壓實壓平，打開儀器主機的進樣口蓋，將樣品置于測試孔，關好進樣口蓋，調用儀器內置校準曲線，按“測量”鍵開始測量，測試時間不得少于1 000 s。當X射線管自動關閉，進入待機狀態，測試結束，測試界面會出現測定值，選擇打印測試結果。

2 結果與分析

從檢驗結果看（表1、表2），小麥原糧、水分磨粉碎通過孔徑1.50 mm（10目）和研磨儀粉碎通過孔徑1.0mm（18目）篩網的小麥粉樣品，通過不同X射線熒光光譜儀檢測其鎘含量，檢驗結果變異系數較大，其中：未經過粉碎不同鎘含量的1號樣品和2號樣品，6臺不同型號X射線熒光光譜儀測定的鎘含量檢驗結果變異系數最大，χ2均大于χ20.95（5）。粉碎通過孔徑為1.50 mm（10目）的1號樣品和2號樣品，除2號X射線熒光光譜儀檢測1號樣品鎘含量檢驗結果外，其他X射線熒光光譜儀測定的1號樣品和2號樣品鎘含量檢驗結果，χ2均大于χ20.95（5）。粉碎通過孔徑為1.00 mm（18目）的1號樣品和2號樣品，6號X射線熒光光譜儀檢測1號樣品鎘含量檢驗結果，χ2大于χ20.95（5）；6臺不同型號X射線熒光光譜儀檢測2號樣品鎘含量檢驗結果，χ2均大于χ20.95（5）。粉碎通過孔徑分別為0.2mm（75目）、0.25mm（60目）、0.5mm（35目）篩網的1號樣品和2號樣品，6臺不同型號X射線熒光光譜儀測定的鎘含量檢驗結果變異系數較小，χ2均不大于χ20.95（5），說明樣品的粉碎粒度大小對用X射線熒光光譜儀測定小麥（粉）中鎘含量的檢測結果穩定性有顯著影響。

3 結 論

通過對不同粉碎粒度的小麥（粉）鎘含量陽性樣品進行分析發現，采用不同X射線熒光光譜儀進行鎘含量的測定時，樣品粒度對檢測結果的穩定性有顯著影響。采用水分磨粉碎通過孔徑1.5 mm（10目）的小麥粉樣品、采用研磨儀粉碎通過孔徑1.0 mm（18目）篩網的小麥粉樣品和未經過粉碎的原糧樣品。因粒度較大，鎘含量分布不均勻，X射線熒光光譜儀檢驗鎘含量結果變異系數較大，不能完全符合LS/T 6402—2017《糧油檢驗 設備和方法標準適用性驗證及結果評價一般原則》的要求。

（2） 粒度通過孔徑分別為0.2mm（75目）、 0.25mm（60目）、0.5mm（35目）篩網的小麥粉樣品，采用不同型號X射線熒光光譜儀檢測其鎘含量，測定結果均具有較好的穩定性和精密度，符合LS/T 6402—2017《糧油檢驗 設備和方法標準適用性驗證及結果評價一般原則》的要求。因此，采用X射線熒光光譜儀測定小麥（粉）中標鎘含量，建議選擇通過孔徑不大于0.5 mm（35目）篩孔的小麥粉作為測試樣品。

參 考 文 獻

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