农产品中镉含量的检测方法研究
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摘 要:随着人们生活水平的提高,对农产品安全的重视程度越来越高。因此,如何加强农产品中有害物质的检测成为相关部门的重点工作。例如,农产品中的镉元素大多来源于工业污染或者肥料,长期食用含镉元素的农产品,将严重损坏人体的肾脏和肝脏。基于此,本文简要阐述常见的农产品镉含量检测方法,为相关工作者提供借鉴。
关键词:农产品;镉元素;检测方法
随着社会经济的发展,人们的绿色环保意识越来越强,对农产品的安全要求也越来越高。由于受到工业污染和含镉化肥的影响,农产品中可能存在镉元素,通过消化道进入人体,给人体的肾脏和肝脏健康带来不利的影响[1]。因此,研究农产品中镉含量的检测方法具有重要的现实意义。
一、常见农产品中镉含量的检测方法
(一)原子吸收光谱法
1.火焰原子吸收光谱法
采用火焰原子吸收光谱法对镉元素进行检测时,操作简便,不易受到其他物质的影响,具有较高的检测精度,应用十分广泛。火焰原子吸收光谱法的检出限为0.1 ng/mL,且镉元素的回收率高达100%。基于一定的试验条件,改性花生壳固相萃取—原子吸收光谱法可以对茶叶等农产品中的镉含量进行精准的测定。
2.石墨炉原子吸收光谱法
相比较火焰原子吸收光谱法,石墨炉原子吸收光谱法对镉元素的测量灵敏度要高出三四个数量级,不仅可以检测固体食物中的镉元素含量,而且能检测气体中的镉元素含量。该方法利用氢氧化镁共沉淀法,对高盐食物中的镉元素进行测定,检出限为0.014 μg/mL,且镉元素的回收率达100%。该方法具有检测简便、准确度高等优点,还能有效避免因为样品稀释或者器具受到污染,导致检测结果存在较大误差等问题[2]。
(二)氢化物发生—原子荧光光谱法
该种镉含量检测方式,是在农产品样品消解之后,加入可以产生新生态氢的还原剂,从而将镉元素还原成具有挥发性的共价氢化物,最后在氩气带入石英原子化器内对其进行原子荧光测定,最终确定农产品中镉元素的含量。该种方法常被應用于对农产品中镉、汞等元素进行检测,尤其是海水和海产农产品,检出限约为0.003 8 μg/mL,回收率可达100%。
(三)分光光度法
所谓分光光度法,就是利用镉离子与显色剂之间的化学作用,形成较为稳定的显色络合物,最后利用风光光度计对镉元素进行测定。分光光度法可以对农产品中的镉元素和铅元素同时进行测定,首先在检测过程中阵列光信号探测器采用电荷耦合器件组成,然后通过科学的计算分析,掌握卟啉与铅、镉之间发生显色反应的最佳条件,最后对测试农产品样品中的铅、镉元素含量进行测定。
(四)电化学法
1.溶出伏安法
溶出伏安法,是指在一定条件下,对被测农产品样品进行电解,然后利用电极的改变,使得电解出的镉元素重新溶出,通过对此过程中所得的伏案曲线进行分析,掌握被测农产品样品中的镉元素含量。例如,采用阳极溶出伏安法可以有效地对食醋、罐头农产品中的镉元素含量进行测定。
2.极谱法
该种方法是通过对一定条件下镉元素的波进行测试,从而测定农产品中镉元素的含量,其检出限约为0.005 mg/mL。
二、实例分析农产品中镉含量的检测方法
(一)试验方法
计划采用PE400原子吸收光谱仪,对香菇样品中的镉含量进行测定。该方法的原理是利用不同元素在酸性介质当中,可以通过与强还原剂发生化学反应,生成相对应的原子化气体氢化物,最终利用原子吸收分光光度计对其含量进行测定[3]。
1.试验准备工作
本试验所选用的农产品样品来源于市场,选择外观色泽饱满、伞形规则且无明显病虫害的香菇。所选用的试验用水为一级试验用水。
2.试验工作条件
镉空心阴极灯波长228.8 nm,狭缝2.70 mm/1.35 mm,灯电流4 mA,氩气流量为1.1 L/min,无背景校正。
3.溶液配制
(1)镉标准溶液。采用一定的标准对镉元素标准溶液进行提取,并加入4%盐酸溶液,将其制作成10 ng/mL的镉标准溶液。
(2)镉增敏溶液。本试验所需的镉增敏溶液为0.5 g/mL,试验之前冷藏备用。
(3)农产品样品溶液制作。首先,对试验所需检测的样品取0.1 g制成粗粉,放置在聚四氟乙烯内衬管当中,在其中加入6 mL硝酸及2 mL双氧水,振荡均匀后放置在已提前准备好的压力外套管中,按照表1的要求进行微波消解。其次,待样品消解完成后,将其放置在专用的赶酸仪当中,将其压缩至1 mL并冷藏放置。最后,对其添加2.5 mL的镉增敏溶液,并添加4%盐酸溶液进行稀释,直至50 mL,摇匀待检测。
4.试验条件的优化
由于本试验的载体为氩气,其流速会对试验结果产生较大的影响,较小的氩气流速导致镉物质无法快速进入T行管中,而较大的氩气流速会对镉物质进行稀释,导致测定的信号减弱。本试验最终确定的氩气流速为1.1 L/min。
此外,酸性介质的酸度对镉元素的测量也会产生较大的影响。大量的试验表明,选择4%盐酸时,吸收值达到最大。因此,本试验所有的酸性介质均选择4%盐酸。
(二)结果与分析
1.线性关系和检出限
分别提取1、2、4、8 mL和10 mL的镉标准储备液放入50 mL的量瓶当中,然后对每个量瓶添加2.5 mL的镉增敏试剂,并用4%盐酸对其进行稀释,最终获得不同浓度的镉标准溶液,采用PE400对其进行吸光度测定,最终得出镉浓度的检出限为0.005 ng/mL。
2.农产品样品回收率
对本试验的香菇粗粉取出0.1 g样品9份,分别加入不同浓度的镉标准储备液当中,对其回收率进行测定,最终得到的试验结果如表2所示。
三、结语
随着人们生活水平的提高,对农产品安全的重视度越来越高。该文阐述常见的镉检测方法,并通过实例检测香菇中的镉含量,体现了化学原子化原子吸收法的高灵敏度、检测快速且准确等优点,可以满足各基层农产品检测机构对农产品安全的检测要求,确保人们的饮食安全。
参考文献:
[1]胡敏,王菊芳,李志勇,等.农产品中镉分析方法的研究进展[J].食品工业科技,2007(3):233-236.
[2]王卓.农产品中铅、镉快速检测方法的研究[D].宁波:宁波大学,2014.
[3]肖贝,陈玲欢.农产品中镉测定方法的研究与改进[J].现代仪器与医疗,2010(6):82-83.
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