許培振1,丁筑紅1,2*
1.貴州大學釀酒與食品工程學院(貴陽550025);2.貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品儲藏與加工重點實驗室(貴陽550025)
摘要試驗采用AAS和AFS法測定了煙臺水產(chǎn)市場扇貝樣品中部分金屬元素和重金屬元素的含量。研究其組織含量,金屬元素的含量在其體內(nèi)因部位不同而不同,內(nèi)臟高于其他任何組織,扇貝柱內(nèi)一般含有的最少。Fe, Ca和Mg,在組織中的含量為:扇貝內(nèi)臟>扇貝邊>扇貝閉合;Zn的含量為:扇貝閉合肌>扇貝內(nèi)臟>扇貝邊;Hg的含量為:扇貝內(nèi)臟>扇貝邊>扇貝閉合;As的含量為:扇貝邊>扇貝內(nèi)臟>扇貝閉合肌。試驗分析了扇貝不同器官中重金屬的分布規(guī)律,希望為有關部門從源頭嚴管環(huán)境殘留物引起的危害,保障消費者安全食用水產(chǎn)品。
關鍵詞 扇貝;金屬元素;原子吸收光譜測定法(AAS);原子熒光光譜法(AFS)
扇貝是人們經(jīng)常食用的貝類之一,且營養(yǎng)豐富,味道鮮美,以每百克計能量可達251 kJ。扇貝體內(nèi)主要有鋅、鐵和鈣等有益元素,隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展,大量工業(yè)廢水被排人附近河流,最終匯入近海海域,其中的重金屬元素易引起水污染,并且在生物體內(nèi)不易排除,貝類依靠濾食方式進食,其自身代謝功能又有缺陷,造成其體內(nèi)重金屬的代謝緩慢,最終導致其體內(nèi)較高的蓄積程度,常見的有砷、汞等。鋅在人體多個器官均有分布,對生長發(fā)育具有重要的作用。血液中含有大量鐵離子,它主要參與體內(nèi)氧的運輸。人體缺鐵將導致貧血等多種疾病。鈣是骨骼中主要成分,鈣缺乏會引起人的情緒不正常波動,注意力難以集中。鎂離子是人體內(nèi)重要成份。鎂離子能參與組織中很多重要反應。人體內(nèi)的能量代謝就要鎂離子參與。由于其特殊的濾食方式,重金屬會富集到扇貝組織中,一旦被食用就會對消費者健康產(chǎn)生危害。許多專家學者對此進行了研究,但對其組織內(nèi)金屬元素含量分布報道較少。試驗采用濕
法消化對試樣進行消解,采用原子吸收光譜測定法( AAS)和原子熒光光譜法(AFS)分別對扇貝各個組織中的Zn,F(xiàn)e,Mg,Ca,As和Hg共6種金屬元素進行測定研究,為科學利用扇貝提供依據(jù),對研究煙臺附近海域水質也具有十分重要的意義。
1試驗部分
1.1試驗儀器與設備
AA6300型原子吸收分光光度計:日本島津制作所;AFS-3000型非色散原子熒光光度計:北京科創(chuàng)海光儀器公司;DGL-2002型電熱鼓風干燥箱:山東龍口市先科儀器有限公司;ECH-II微機控溫加熱板:上海新儀微波化學科技有限公司;JYL-C022E型勻漿機:九陽股份有限公司;BS210S分析天平:德國賽多利斯。
1.2試劑與標準溶液
硝酸( GR)、硫酸(GR)。
標準儲備液:Zn,F(xiàn)e,Mg和Ca的標準液均為1 000 μg.mL-1;As的標準溶液為1.00 mg/m L; Hg的標準溶液為100.00μg/m L;上述標準儲備液均來自鋼鐵研究總院國家鋼鐵材料測試中心。
Zn,F(xiàn)e,Mg和Ca的單標溶液:將各元素的標準儲備液分別用2%硝酸逐級稀釋至所需濃度,用于AAS法。
吸取0.10 m L質量濃度為1.00 mg/m L的砷(As)標準溶液置于100 m L容量瓶中,用娃哈哈純凈水稀釋至刻度,此溶液中砷( As)的質量濃度為1μg/m L。該儲備液置于冰箱中保存。
用移液管吸取0.10 m L質量濃度為100.00μg/m L的汞( Hg)標準溶液置于100.00 m L洗凈的容量瓶中,用去娃哈哈純凈水稀釋至刻度,此溶液中汞( Hg)的質量濃度為0.10 μg/m L。該儲備液置于冰箱中保存。
1.3樣品處理
根據(jù)GB/T 5009將樣品采集后,用刀子打開外殼,取出軟組織,并按扇貝閉合肌,扇貝內(nèi)臟,扇貝邊分類,分析之前,用高速勻漿機分別制成勻漿用于金屬元素測定。分別稱取扇貝閉合肌、內(nèi)臟和邊的試樣1~5 g(精確到0.000 1 g)于25 m L小燒杯中,加10mL硝酸,加蓋浸泡過夜,置于加熱板緩慢加熱至設定溫度.(初設定為70℃,待溫度達到初設溫度時,
再設定為120℃,保持恒溫。)消解,消化液至透明的淡黃色,冷卻至室溫。
1.4測定
在儀器最佳工作條件下,制作各元素的標準曲線,根據(jù)標準曲線對各個樣品進行測定。每個試樣重復測定3次。
2結果與討論
2.1 AAS法工作條件的選擇
對4種元素的火焰原子吸收的工作條件分別進行了優(yōu)化選擇,最佳工作條件見表1。
2.2 AFS法工作條件的選擇
試驗在根據(jù)GB/T 5009.17-2003和GB/T 5009.11-2003的規(guī)定,采用AFS法是測定扇貝中汞和砷。其工作條件見表2。
2.3測定結果
2.3.1方法的工作曲線及精密度、回收率
利用AAS法、AFS法分別對Zn,F(xiàn)e,Ca,Mg和Hg,As標準溶液測定,繪制標準曲線。結果見表3和表4。
根據(jù)GB/T 27404-2008的相關標準,各元素含量的相對標準偏差均在誤差允許范圍之內(nèi),結果可靠。
2.3.2 AAS法測樣品回收率測試結果
利用AAS法對樣品進行測定,計算回收率(扇貝內(nèi)臟總鋅、鐵、鈣和鎂回收率見表6),經(jīng)過驗證方法可行。
對樣品進行加樣回收結果在92.4%~100.37%之間,符合GB/T 27404-2008的相關規(guī)定,方法可行。
利用AFS法對樣品進行測定,計算回收率,加標測得總砷、汞回收率見表7。
對樣品進行加樣回收結果在89.51%~91.56%之間,符合GB/T 27404-2008的相關規(guī)定,方法可行。
2.3.3樣品水分含量測定結果
從表8中可知扇貝邊中的水分含量最多,扇貝內(nèi)臟次之,扇貝閉合肌含水量最少。
2.3.4金屬元素測定結果
根據(jù)國標和參考文獻的基礎上利用AAS法和AFS法分析檢測扇貝體內(nèi)金屬含量測定結果見表9。
3結論與討論
綜合各組織金屬含量分布分析,扇貝的不同組織內(nèi)重金屬的蓄積能力有較大的差異。大部分金屬離子在扇貝內(nèi)臟中的蓄積效應最大,而As重金屬在扇貝邊中含量最高。扇貝閉合肌的富集效應最差,扇貝各組織中Hg,As的含量均低于標準值,尤其是扇貝閉殼肌中的Hg,As的含量遠低于國家標準限量,均符合我國食品中污染物限量標準。Hg,As的質量指數(shù)均小于1。扇貝邊中As的含量最高。但分析各組織中扇貝各組織對Zn的富集能力卻是扇貝閉合肌大于扇貝內(nèi)臟。其Zn金屬含量規(guī)律為:閉殼肌>內(nèi)臟>扇貝邊。
H.Huang等研究表明貝類體內(nèi)金屬平均濃度呈現(xiàn)以下遞減順序為:鋅>銅>砷>鎘>鉛>汞。各組織中Fe,Ca,Mg和Hg重金屬平均含量均以內(nèi)臟最高,其中Fe,Ca和Hg平均含量規(guī)律均為:內(nèi)臟>扇貝邊>閉殼。籑g平均含量規(guī)律均為:內(nèi)臟>扇貝邊>閉殼;Ca平均含量達到閉合肌含量的3.3倍,鎂平均含量為閉合肌含量的3.8倍。其中Fe平均含量差異更明顯,達到扇貝閉合肌含量的11.5倍。
Hg重金屬平均含量差異較明顯,扇貝內(nèi)臟含量最高,閉合肌中含量最低,達到扇貝閉合肌的2.7倍,為0.062 mg/kg。分析試驗結果表明,扇貝各組織對重金屬的蓄積具有明顯的選擇性。有關調(diào)查顯示,金屬元素在扇貝體內(nèi)不同部位含量不同,內(nèi)臟最多。由于重金屬被人體吸收后,代謝非常緩慢,因此從食品安全方面考慮,食用扇貝閉合肌部分比食用整體貝肉更安全,建議消費者勿食用內(nèi)臟部分。
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