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摘要:采用王水消解-原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒,结果表明:辣木茶中的汞、砷残留量分别为00144 mg/kg、03270 mg/kg,均符合国家有关茶叶重金属残留的质量安全要求,辣木茶硒含量达01350 mg/kg,与茶叶相比属于富硒食物;王水消解-原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒,具有精密度高、准确性好、灵敏度高、干扰少、操作简便的优点,是一种切实可行的食品重金属元素检测方法。
关键词:王水消解;原子荧光光谱;辣木茶;汞;砷;硒
DOI: 1013651/jcnkifjnykj201702007
Abstract: Mercury, arsenic and selenium in Moringa tea were determined by atomic fluorescence spectrometry method with the samples dissolved in aqua regiaThe results show that: The mercury and arsenic residue in Moringa tea were 00144 and 03270 mg/kg respectively, which conformed to the national quality safety requirements of heavy metal residue in teaThe selenium content in Moringa tea was 01350 mg/kg, which belonged to the seleniumrich food compared with teaThe method of mercury, arsenic and selenium determination in Moringa tea by atomic fluorescence spectrometry with the samples dissolved in aqua regia was a kind of feasible methods of heavy metal element in food which showed advantages of high precision, good accuracy, high sensitivity, less interference, and simple operation
Key words: dissolved in aqua regia; atomic fluorescence spectrometry; Moringa tea; mercury; arsenic; selenium
辣木(Moringa oleifera)為辣木属多年生热带落叶乔木,原产印度北部,目前已在亚洲、非洲的热带亚热带地区广泛种植。20世纪60年代以来,我国云南、广东、广西、福建、台湾等地开始种植,并逐渐发展到长江以南各省区[1]。辣木为热带亚热带地区速生树种,耐旱耐瘠,生长迅速,适应性强,其叶和嫩果可作为木本蔬菜,种子富含油脂,全株各组织均是民间传统药物。近年来,越来越多的文献报道了辣木作为新型保健食品的研究成果,尤其是辣木叶中含有大量的维生素A、维生素B、维生素C、钙、铁和蛋白质等,其具有护肝、利尿、消炎、止痛、降压等功效[2-3]。
辣木茶是以辣木鲜叶为原料,采用新技术加工而成的养生保健茶。随着辣木叶加工产品开发利用的不断深入,其质量安全指标的检测显得愈加重要,但目前对辣木叶加工品中的重金属含量尚缺乏系统的研究。食物中的汞和砷等重金属残留危害人体健康;而硒是人体必需的微量元素,具有抗癌、抗氧化、增强免疫力等重要作用,但硒超过阀值也会对人体产生毒副作用。王水消解-原子荧光光谱法常用于测定土壤中的重金属[4-5],尚未见该法应用于辣木中重金属含量的测定。为此,采用王水消解-原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒,以期为保障辣木茶产品的质量安全提供科学依据。
1材料与方法
11样品溶液的制备
辣木茶样品由福建省农科院果树研究所提供。称取样品02 g(精确至00001 g)于20 mL具塞比色管中,加少许水湿润样品,加入王水5 mL,放置过夜,次日摇匀于沸水浴中消解2 h,期间摇动数次,取下冷却,用水稀释至刻度,摇匀放置待测。
12仪器与试剂
AFS9700原子荧光光谱仪(北京海光仪器有限公司);汞空心阴极灯(型号KY-AF,北京曙光明电子光源仪器有限公司);砷空心阴极灯(型号HAF-2,北京有色金属研究总院);硒空心阴极灯(型号HAF-2,北京有色金属研究总院);国家标准物质汞单元素溶液标准物质\[编号GBW(E)080124,中国计量科学研究院\]100 mg/L;砷单元素溶液标准物质\[编号GBW(E)08611,中国计量科学研究院\]1000 mg/L;硒单元素溶液标准物质\[编号GBW(E)080215,中国计量科学研究院\]100 mg/L;KBH4溶液(20 g/L,5 g/L KOH介质),临用时现配;硫脲抗坏血酸溶液(50 g/L)。所用药品为分析纯,所有试剂均为优级纯,水为去离子水。
蔡顺香等:王水消解—原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒2017年第2期2017年第2期蔡顺香等:王水消解—原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒13仪器工作参数
汞、硒同测负高压280 V,灯电流:汞30 mA、硒80 mA;砷负高压260 V,灯电流60 mA。原子化器温度200℃,原子化器高度8 mm;载气流量400 mL/min,屏蔽气流量1000 mL/min。
读数时间10 s,延时时间1 s,读数方式为峰面积,测量方式为标准曲线法。 14标准曲线配制
分别用逐级稀释法稀释汞标准储备液至含汞50 μg/L的标准使用液,稀释砷标准储备液至含砷500 μg/L的标准使用液,稀释硒标准储备液至含硒100 μg/L的标准使用液。分别吸取汞标准使用液5 mL、硒标准使用液5 mL于50 mL容量瓶中,用20%HCl溶液定容,此为含汞5 μg/L、含硒10 μg/L的混合标准曲线最高点,仪器自动标配汞硒混合标准曲线系列含汞0、1、2、3、4、5 μg/L,含硒0、2、4、6、8、10 μg/L。再吸取砷标准使用液5 mL于50 mL容量瓶中,加入5 mL硫脲抗坏血酸溶液、5 mL盐酸,用水定容,此为含砷50 μg/L的砷标准曲线最高点,仪器自动标配砷标准系列浓度分别为0、10、20、30、40、50 μg/L。
2结果与分析
21标准曲线系列测定
将14配制的汞、硒混合标准溶液及砷标准溶液进行测定,以荧光强度(IF)为纵坐标,标准浓度(C)为横坐标绘制标准曲线,所得的荧光强度、相关系数、曲线方程、检出限见表1。由表1看出:汞含量在0~5 μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=1000,回归方程y= 783734x-38656;硒含量在0~10 μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=1000,回归方程y= 115128x-37956;砷含量在0~50 μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=09994,回归方程y= 210614x-623884。以测定11次标准空白溶液的3倍偏差除以标准曲线的斜率得出汞、硒、砷在各自线性范围内的检出
22实际样品测定结果
采用本方法对辣木茶样品及芹菜标准样品(GBW10048)进行检测,所得结果见表2。辣木茶样品的汞、硒、砷测定值分别为00144 mg/kg、01350 mg/kg和03270 mg/kg,同一样品6次测定结果的相对标准偏差分别为325%、288%和328%。相同测定条件下芹菜标样的汞、硒、砷测定值分别为00145 mg/kg、01220 mg/kg和04250 mg/kg,均在各自的标准值范围之内,芹菜标样汞、硒、砷的6次测定结果的相对标准偏差分别为664%、336%和259%。
23回收率测定结果
为进一步验证实验方法的准确性,对辣木茶和芹菜标样分别加入不同量的汞、硒、砷标准物质,测定相应的加标回收率(表3)。辣木茶的汞回收率9230%~10891%,平均回收率为1016%;硒回收率9411%~10251%,平均回收率为986%;砷回收率10132%~10928%,平均回收率为1045%。芹菜的汞回收率10159%~11562%,平均回收率为1060%;硒回收率9274%~11081%,平均回收率为1050%;砷的回收率9395%~10894%,平均回收率为999%。
3结论与讨论
据我国GB 2762—2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》对谷物、蔬菜及其制品等食品中的汞和砷限量指标的规定,要求谷物及其制品和蔬菜及其制品中的汞含量分别不超过002 mg/kg和001 mg/kg,砷含量不超过05 mg/kg,但该国标中没有针对茶叶中砷、汞限量的专项数据。国家农业部颁布的NY659—2003《茶叶中 铬、镉、砷和氟化物限量》规定,茶叶中汞限量标准为低于03 mg/kg,砷限量标准为低于2 mg/kg。NY/T 2140-2015 《绿色食品 代用茶》要求总砷含量低于05 mg/kg。本研究结果显示,辣木茶中的汞残留量为00144 mg/kg,远低于2003年国家农业部颁布的茶叶汞含量标准(NY659—2003),辣木茶中的砷残留量为03270 mg/kg,低于NY659—2003标准和NY/T 2140-2015标准,可见这两种重金属残留量均符合国家有关茶叶质量安全要求。本研究还显示,辣木茶中的硒含量达01350 mg/kg,与王小平等\[6\]报道的21種茶叶相比,属于富硒加工代用茶。综上所述,辣木茶作为保健食品具有较高的开发利用价值。
采用王水消解-原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒,具有良好的灵敏度、较宽的线性范围、准确度好、精密度高、干扰因素少等优点,而且操作较为简便,能满足辣木茶质量安全检测的分析要求,是检测食品中重金属元素切实可行的方法。
参考文献:
[1]许敏,赵三军,宋晖,等辣木的研究进展[J]食品科学,2016,37(23):291-299
[2]陈逸鹏,梁建芬辣木叶功效及相关成分研究进展[J]食品研究与开发,2016,37(14):201-205
[3]张燕平,段琼芬,苏建荣辣木的开发与利用[J]热带农业科学,2004,24(4):42-47
[4]赵振平,张怀成,冷家峰,等王水消解蒸气发生—原子荧光光谱法测定土壤中的砷、锑和汞[J]中国环境监测,2004,20(1):44-46
[5]杨力,戴晖,徐晓宇,等王水消解—原子荧光法测定土壤中的硒[J]环境研究与监测,2010,23(2):44-46
[6]王小平,马以瑾,徐元春原子荧光光谱法测定不同产地茶叶中As,Se,Hg和Bi四种元素含量[J]光谱学与光谱分析,2008,28(7):1653-1657
(责任编辑:刘新永)
关键词:王水消解;原子荧光光谱;辣木茶;汞;砷;硒
DOI: 1013651/jcnkifjnykj201702007
Abstract: Mercury, arsenic and selenium in Moringa tea were determined by atomic fluorescence spectrometry method with the samples dissolved in aqua regiaThe results show that: The mercury and arsenic residue in Moringa tea were 00144 and 03270 mg/kg respectively, which conformed to the national quality safety requirements of heavy metal residue in teaThe selenium content in Moringa tea was 01350 mg/kg, which belonged to the seleniumrich food compared with teaThe method of mercury, arsenic and selenium determination in Moringa tea by atomic fluorescence spectrometry with the samples dissolved in aqua regia was a kind of feasible methods of heavy metal element in food which showed advantages of high precision, good accuracy, high sensitivity, less interference, and simple operation
Key words: dissolved in aqua regia; atomic fluorescence spectrometry; Moringa tea; mercury; arsenic; selenium
辣木(Moringa oleifera)為辣木属多年生热带落叶乔木,原产印度北部,目前已在亚洲、非洲的热带亚热带地区广泛种植。20世纪60年代以来,我国云南、广东、广西、福建、台湾等地开始种植,并逐渐发展到长江以南各省区[1]。辣木为热带亚热带地区速生树种,耐旱耐瘠,生长迅速,适应性强,其叶和嫩果可作为木本蔬菜,种子富含油脂,全株各组织均是民间传统药物。近年来,越来越多的文献报道了辣木作为新型保健食品的研究成果,尤其是辣木叶中含有大量的维生素A、维生素B、维生素C、钙、铁和蛋白质等,其具有护肝、利尿、消炎、止痛、降压等功效[2-3]。
辣木茶是以辣木鲜叶为原料,采用新技术加工而成的养生保健茶。随着辣木叶加工产品开发利用的不断深入,其质量安全指标的检测显得愈加重要,但目前对辣木叶加工品中的重金属含量尚缺乏系统的研究。食物中的汞和砷等重金属残留危害人体健康;而硒是人体必需的微量元素,具有抗癌、抗氧化、增强免疫力等重要作用,但硒超过阀值也会对人体产生毒副作用。王水消解-原子荧光光谱法常用于测定土壤中的重金属[4-5],尚未见该法应用于辣木中重金属含量的测定。为此,采用王水消解-原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒,以期为保障辣木茶产品的质量安全提供科学依据。
1材料与方法
11样品溶液的制备
辣木茶样品由福建省农科院果树研究所提供。称取样品02 g(精确至00001 g)于20 mL具塞比色管中,加少许水湿润样品,加入王水5 mL,放置过夜,次日摇匀于沸水浴中消解2 h,期间摇动数次,取下冷却,用水稀释至刻度,摇匀放置待测。
12仪器与试剂
AFS9700原子荧光光谱仪(北京海光仪器有限公司);汞空心阴极灯(型号KY-AF,北京曙光明电子光源仪器有限公司);砷空心阴极灯(型号HAF-2,北京有色金属研究总院);硒空心阴极灯(型号HAF-2,北京有色金属研究总院);国家标准物质汞单元素溶液标准物质\[编号GBW(E)080124,中国计量科学研究院\]100 mg/L;砷单元素溶液标准物质\[编号GBW(E)08611,中国计量科学研究院\]1000 mg/L;硒单元素溶液标准物质\[编号GBW(E)080215,中国计量科学研究院\]100 mg/L;KBH4溶液(20 g/L,5 g/L KOH介质),临用时现配;硫脲抗坏血酸溶液(50 g/L)。所用药品为分析纯,所有试剂均为优级纯,水为去离子水。
蔡顺香等:王水消解—原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒2017年第2期2017年第2期蔡顺香等:王水消解—原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒13仪器工作参数
汞、硒同测负高压280 V,灯电流:汞30 mA、硒80 mA;砷负高压260 V,灯电流60 mA。原子化器温度200℃,原子化器高度8 mm;载气流量400 mL/min,屏蔽气流量1000 mL/min。
读数时间10 s,延时时间1 s,读数方式为峰面积,测量方式为标准曲线法。 14标准曲线配制
分别用逐级稀释法稀释汞标准储备液至含汞50 μg/L的标准使用液,稀释砷标准储备液至含砷500 μg/L的标准使用液,稀释硒标准储备液至含硒100 μg/L的标准使用液。分别吸取汞标准使用液5 mL、硒标准使用液5 mL于50 mL容量瓶中,用20%HCl溶液定容,此为含汞5 μg/L、含硒10 μg/L的混合标准曲线最高点,仪器自动标配汞硒混合标准曲线系列含汞0、1、2、3、4、5 μg/L,含硒0、2、4、6、8、10 μg/L。再吸取砷标准使用液5 mL于50 mL容量瓶中,加入5 mL硫脲抗坏血酸溶液、5 mL盐酸,用水定容,此为含砷50 μg/L的砷标准曲线最高点,仪器自动标配砷标准系列浓度分别为0、10、20、30、40、50 μg/L。
2结果与分析
21标准曲线系列测定
将14配制的汞、硒混合标准溶液及砷标准溶液进行测定,以荧光强度(IF)为纵坐标,标准浓度(C)为横坐标绘制标准曲线,所得的荧光强度、相关系数、曲线方程、检出限见表1。由表1看出:汞含量在0~5 μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=1000,回归方程y= 783734x-38656;硒含量在0~10 μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=1000,回归方程y= 115128x-37956;砷含量在0~50 μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=09994,回归方程y= 210614x-623884。以测定11次标准空白溶液的3倍偏差除以标准曲线的斜率得出汞、硒、砷在各自线性范围内的检出
22实际样品测定结果
采用本方法对辣木茶样品及芹菜标准样品(GBW10048)进行检测,所得结果见表2。辣木茶样品的汞、硒、砷测定值分别为00144 mg/kg、01350 mg/kg和03270 mg/kg,同一样品6次测定结果的相对标准偏差分别为325%、288%和328%。相同测定条件下芹菜标样的汞、硒、砷测定值分别为00145 mg/kg、01220 mg/kg和04250 mg/kg,均在各自的标准值范围之内,芹菜标样汞、硒、砷的6次测定结果的相对标准偏差分别为664%、336%和259%。
23回收率测定结果
为进一步验证实验方法的准确性,对辣木茶和芹菜标样分别加入不同量的汞、硒、砷标准物质,测定相应的加标回收率(表3)。辣木茶的汞回收率9230%~10891%,平均回收率为1016%;硒回收率9411%~10251%,平均回收率为986%;砷回收率10132%~10928%,平均回收率为1045%。芹菜的汞回收率10159%~11562%,平均回收率为1060%;硒回收率9274%~11081%,平均回收率为1050%;砷的回收率9395%~10894%,平均回收率为999%。
3结论与讨论
据我国GB 2762—2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》对谷物、蔬菜及其制品等食品中的汞和砷限量指标的规定,要求谷物及其制品和蔬菜及其制品中的汞含量分别不超过002 mg/kg和001 mg/kg,砷含量不超过05 mg/kg,但该国标中没有针对茶叶中砷、汞限量的专项数据。国家农业部颁布的NY659—2003《茶叶中 铬、镉、砷和氟化物限量》规定,茶叶中汞限量标准为低于03 mg/kg,砷限量标准为低于2 mg/kg。NY/T 2140-2015 《绿色食品 代用茶》要求总砷含量低于05 mg/kg。本研究结果显示,辣木茶中的汞残留量为00144 mg/kg,远低于2003年国家农业部颁布的茶叶汞含量标准(NY659—2003),辣木茶中的砷残留量为03270 mg/kg,低于NY659—2003标准和NY/T 2140-2015标准,可见这两种重金属残留量均符合国家有关茶叶质量安全要求。本研究还显示,辣木茶中的硒含量达01350 mg/kg,与王小平等\[6\]报道的21種茶叶相比,属于富硒加工代用茶。综上所述,辣木茶作为保健食品具有较高的开发利用价值。
采用王水消解-原子荧光光谱法测定辣木茶中的汞、砷和硒,具有良好的灵敏度、较宽的线性范围、准确度好、精密度高、干扰因素少等优点,而且操作较为简便,能满足辣木茶质量安全检测的分析要求,是检测食品中重金属元素切实可行的方法。
参考文献:
[1]许敏,赵三军,宋晖,等辣木的研究进展[J]食品科学,2016,37(23):291-299
[2]陈逸鹏,梁建芬辣木叶功效及相关成分研究进展[J]食品研究与开发,2016,37(14):201-205
[3]张燕平,段琼芬,苏建荣辣木的开发与利用[J]热带农业科学,2004,24(4):42-47
[4]赵振平,张怀成,冷家峰,等王水消解蒸气发生—原子荧光光谱法测定土壤中的砷、锑和汞[J]中国环境监测,2004,20(1):44-46
[5]杨力,戴晖,徐晓宇,等王水消解—原子荧光法测定土壤中的硒[J]环境研究与监测,2010,23(2):44-46
[6]王小平,马以瑾,徐元春原子荧光光谱法测定不同产地茶叶中As,Se,Hg和Bi四种元素含量[J]光谱学与光谱分析,2008,28(7):1653-1657
(责任编辑:刘新永)