食用菌中Cu、Mn、Cd、Pb幾種重金屬含量的測(cè)定

摘要：鮮香菇、平菇樣品洗滌、烘干和研磨后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)爐灰化，后用5%稀硝酸溶解，用火焰原子吸收法測(cè)定其重金 屬元素Cu、Mn、Cd、Pb,結(jié)果：平菇、香菇中Cu、Cd含量均超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，Pb沒(méi)檢測(cè)出，加標(biāo)回收率為98% ~ 104% , RSD為0.1% ~0.9%。該方法操作簡(jiǎn)便，靈敏度高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，不同食用菌對(duì)重金屬的富集作用相差較大，同種食用菌不同部位對(duì) 重金屬的富集也*不同。

　　我國(guó)是食用菌種類(lèi)豐富的國(guó)家之一。食用菌作為人們所 共知的佐膳佳品，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和碳水化 合物，是低熱量、高蛋白食品。富含人體有益的各種礦物質(zhì)、 維生素、食物纖維以及游離氨基酸、海藻糖、甘露醇糖等養(yǎng) 分，味道鮮美，食用方便。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，食用菌還有良 好的藥用價(jià)值，具有增強(qiáng)人體的免疫機(jī)能、抗腫瘤、降血脂等 作用，是一種有良好開(kāi)發(fā)前景的資源。但由于生長(zhǎng)環(huán)境的原 因，重金屬的問(wèn)題就尤為重要。

　　近年來(lái)，隨著工業(yè)和城市污染物的大量排放，以及衣藥、 化肥的不合理使用，環(huán)境重金屬污染日益嚴(yán)重，食用菌中重金 屬污染越來(lái)越受到關(guān)注，如對(duì)北京、福建和重慶等地的食用菌 重金屬含量情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分樣品中As、Pb和Cd等重金屬 含量超標(biāo)。從查閱資料知綿陽(yáng)對(duì)食用菌重金屬含量研究報(bào) 道尚少，因此，對(duì)綿陽(yáng)的香菇、平菇等食用菌中Cu、Mn、Pb 和Cd中重金屬元素含量進(jìn)行測(cè)定，為人們選擇食用菌提供一 定依據(jù)。

　　1實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1實(shí)驗(yàn)材料、試劑和儀器

　　1. 1. 1實(shí)驗(yàn)材料和試劑

　　平菇、香菇，四川綿陽(yáng)；鎘粉；銅粉；錳粉；鉛粉（均為GR,含量99.9%以）

　　1.1. 2實(shí)驗(yàn)儀器

　　原子吸收分光光度計(jì)；恒溫干燥箱（101 -2A型），；電子分析天平；高溫?zé)Y(jié)爐 (

　　1.2實(shí)驗(yàn)方法

　　本實(shí)驗(yàn)是用火焰原子吸收光度法來(lái)測(cè)定。

　　1.3樣品處理 1.3.1樣品預(yù)處理

　　將樣品先用自來(lái)水沖洗，再用蒸餾水洗滌，除去樣品表面 附著的雜質(zhì)及金屬離子。然后將水瀝干，置于烘箱中（100 ~ 110 ^)烘干至恒重，后用粉碎機(jī)將樣品磨碎，再過(guò)100目 尼龍篩，裝于試劑分裝袋，放入干燥器中待用。

　　1.3.2樣品灰化、定容

　　將樣品用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取4份分別置于25 mL的瓷坩堝 中，置于高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)在550 下進(jìn)行8 h灰化以去除有機(jī)質(zhì)， 灰化結(jié)束置坩堝于干燥器內(nèi)冷卻后稱(chēng)重。樣品灰分重量為冷卻 后坩堝重量減去坩堝底重，灰化過(guò)程中所有稱(chēng)量均精確至0.1 mg。取下燒杯，轉(zhuǎn)入100.00 mL容量瓶中，用蒸餾定容至刻度，過(guò)濾，按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定。

　　1.4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

　　1.4.1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制

　　配制鉛，錳，銅，鎘的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。

　　鉛的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1. 000 mg/mL)的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取金屬 鉛粉（優(yōu)級(jí)純，含量99. 9%以上）0. 500 0 g置于25 mL燒杯 中，加入（1+1)鹽酸10mL。加熱溶解，冷卻后移入500 mL容 量瓶中，用二次蒸餾水稀釋?zhuān)瑩u勻，貯于聚乙烯瓶中。

　　銅的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1.000 mg/mL)的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取金 屬銅粉（優(yōu)級(jí)純，含量99.9%以上）0.500 0 g置于25 mL燒 杯中，加入（1+1)硝酸10 mL。加熱溶解，冷卻后移入500 mL 容量瓶中，用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，貯于聚乙烯瓶 中。

　　錳的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1. 000 mg/mL)的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取金屬 錳粉（優(yōu)級(jí)純，含量99. 9%以上）0. 500 0 g置于25 mL燒杯 中，加入少量濃鹽酸，放在水浴上蒸干，然后再加入5 mL濃 鹽酸，再蒸干，后加入幾滴濃鹽酸和H:0加熱溶解，冷卻后 移入500 mL容量瓶中，用二次蒸餾水稀釋?zhuān)瑩u勻，貯于聚乙 烯瓶中 。

　　鎘的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1. 000 mg/mL)的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取金屬 鎘粉（優(yōu)級(jí)純，含量99. 9%以上）0. 500 0 g置于25 mL燒杯 中，加入（1+1)鹽酸10 mL。加熱溶解，冷卻后移入500 mL容 量瓶中，用二次蒸餾水稀釋?zhuān)瑩u勻，貯于聚乙烯瓶中。

　　1.4.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 錳的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:

　　準(zhǔn)確移取10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1.00 mL, 2.50 mL, 3. 50 mL, 5. 00 mL, 6. 50 mL于100 mL的比色管中，用二次蒸 溜水定容，對(duì)應(yīng)配成 0.10 μg/mL, 0.25 μg/mL, 0.35 μg/mL,0.50μg/mL, 0. 65 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，待測(cè)。

　　銅的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

　　準(zhǔn)確移取10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液0. 50 mL, 1. 00 mL,1.50 mL, 2. 00 mL, 2. 50 mL于25 mL的比色管中，用二次蒸 溜水定容，對(duì)應(yīng)配成 0.20 μg/mL, 0.40 μg/mL, 0. 60 μg/mL, 0.80 μg/mL, 1.00 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，待測(cè)。

　　鎘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

　　準(zhǔn)確移取10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液0. 50 mL, 1. 00 mL, 1.50 mL, 2.00 mL, 2. 50 mL于25 mL的比色管中，用二次蒸 溜水定容，對(duì)應(yīng)配成 0.20 μg/mL, 0.40 μg/mL, 0.60 μg/mL, 0.80 μg/mL, 1.00 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，待測(cè)。

　　Cu、Mn、Cd、Pb標(biāo)液配制見(jiàn)表1。

　　表1Cu、Mn、Cd、Pb系列標(biāo)液

　　1.4.3標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

　　用原子吸收分光光度儀按照儀器的工作條件測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn) 液的吸光度，再用吸光度對(duì)濃度作圖得到線(xiàn)性方程和相關(guān)系數(shù) 見(jiàn)表 2。

　　表2元素線(xiàn)性關(guān)系 Table 2 Linear relationship of Element

　　1.4.4儀器工作條件

　　Cu、Mn、Cd、Pb采用空氣~乙炔火焰原子吸收光度法進(jìn) 行測(cè)定，空氣壓縮機(jī)壓力調(diào)至0.2 MP,各元素的含量經(jīng)儀器條 件優(yōu)化，選出測(cè)定條件見(jiàn)表3。

　　表3儀器工作條件 Table 3 Working conditions of the Instrument

　　1.4.5樣品的測(cè)定

　　樣品制備見(jiàn)1.3樣品處理方法，調(diào)整相應(yīng)元素的儀器條 件，直接用火焰原子吸收光譜法分別測(cè)定平菇、香菇不同部位

　　Cu、Mn、Cd、Pb 含量。

　　2結(jié)果與討論

　　2.1樣品處理方法的選擇

　　樣品處理方法一般有干法消解和濕法消解，濕法消解即用 硝酸-高氯酸按4 ： 1的比例，與試樣在一定溫度下進(jìn)行煮解， 其中酸將有機(jī)物氣化為二氣化碳、水及其它揮發(fā)性產(chǎn)物，留下 無(wú)機(jī)酸和鹽的過(guò)程。干法消解即利用高溫?zé)Y(jié)爐對(duì)樣品進(jìn)行高 溫灰化從而除去有機(jī)質(zhì)的過(guò)程。濕法消解雖然速度快，但因加 入試劑而引入雜質(zhì)，影響測(cè)量結(jié)果。所以樣品處理采用了干法 消解的方法。此方法不加入試劑，既高效*地分解了大分子 有機(jī)物，又避免了由外部引入雜質(zhì)，方法簡(jiǎn)單。

　　2.2灰化溫度的選擇

　　高溫灰化法對(duì)于破壞生化、環(huán)境和食品等樣品中的有機(jī)機(jī) 體是行之有效的。樣品一般先經(jīng)100 ~ 105 干燥，除去水分 或揮發(fā)物質(zhì)?；一瘻囟燃皶r(shí)間是需要選擇的。食品樣品分析一 般灰化溫度控制在450 ~550 進(jìn)行干灰化?；一瘻囟热舾哂?550 會(huì)引起樣品的損失，灰化溫度不宜過(guò)低，溫度低則灰化 不*，殘留的小碳粒易吸附金屬元素，很難用稀酸溶解，造 成測(cè)量結(jié)果偏低。

　　實(shí)驗(yàn)首先在30 min內(nèi)將樣品升溫至100 ^,然后再在1 h 內(nèi)升到300 ,保持該溫度8 h,結(jié)果表明：該實(shí)驗(yàn)條件下， 灰化不*，殘留物很難用稀酸溶解。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)后，選擇在 30 min內(nèi)將樣品升溫至100 ,然后再在1 h內(nèi)升到300 , 2 h內(nèi)升溫至550 ^并保持此溫度8 h,在此條件下灰化*。

　　2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及各元素干擾

　　采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法。為了考查各元素相互干擾情況，實(shí)驗(yàn)分 別作了各待測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)加入曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)兩條曲線(xiàn) 平行，計(jì)算所求結(jié)果一致。表明在測(cè)定條件下，在樣品含量 內(nèi)，各元素相互不干擾，可在同一份溶液中測(cè)定各元素。

　　2.4回收率與精密度

　　采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定各元素的回收率，對(duì)每份20 mL試樣 中加入100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL。相當(dāng)于濃度增加5μgmL，平行測(cè)定5次，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平均回收率為98%?104%， RSD為0.1%?0.9%，表明該方法準(zhǔn)確可靠，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

　　表4回收率測(cè)定結(jié)果

　　2.5樣品測(cè)量結(jié)果與超標(biāo)情況

　　按表3的工作條件，測(cè)定了樣品平菇、香菇及其不同部位 溶液中4種元素的吸光度值，并用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法定量，結(jié)果見(jiàn) 表 5。

　　表5樣品分析結(jié)果

　　圖1元素含量柱狀圖 Fig. 1 Histogram element content

　　鮮菇重金屬含量的國(guó)家范圍見(jiàn)表6。

　　表6國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

　　根據(jù)表6國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，由表5測(cè)定結(jié)果知，從總體上看， 2種常見(jiàn)食用菌中重金屬含量情況為Mn>Cu>Cd>Pb,其中 Cu、Cd含量均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。錳含量為33.040 1 μg/g， 雖然目前尚無(wú)衛(wèi)生*，但仍值得注意。在新鮮的平菇、 香菇中幾乎沒(méi)有檢出鉛。

　　2.6食用菌對(duì)重金屬的富集狀況

　　從圖1可知，同一種重金屬在不同的食用菌中含量差異 大。如Cu、Mn在香菇中的含量均高于平菇。此外，同_種食 用菌中不同重金屬的含量差別也大。結(jié)果表明重金屬含量與食 用菌品種有很大關(guān)系，其原因可能與食用菌對(duì)不同重金屬富集 能力不一樣有關(guān)。另外，本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)同一食用菌的不同部位 重金屬含量也不同。如Cu、Mn在香菇冠中的含量略高于香菇 根。表明同種食用菌的不同部位對(duì)重金屬元素吸收和富集程度 有所不同。

　　3結(jié)論

　　以火焰原子吸收光譜法測(cè)定了平菇、香菇中Pb、Cu、Mn、 Cd四種重金屬元素的含量。結(jié)果表明，用火焰原子吸收光譜法 測(cè)定重金屬含量，其方法簡(jiǎn)便、精密度高。測(cè)得平菇、香菇中 Cu、Cd均超食用安全范圍，環(huán)境污染可能有一定的影響。 兩種食用菌對(duì)重金屬銅、鎘有較好的富集作用，因此在生產(chǎn)中 要防止重金屬銅、鎘的污染。而在平菇、香菇中幾乎沒(méi)有檢出 鉛的殘留，說(shuō)明兩種樣品中鉛的殘留量都很低。