食用菌中Cu、Mn,、Cd,、Pb幾種重金屬含量的測定

摘要：鮮香菇、平菇樣品洗滌,、烘干和研磨后經(jīng)高溫燒結(jié)爐灰化,，后用5%稀硝酸溶解，用火焰原子吸收法測定其重金 屬元素Cu,、Mn,、Cd、Pb,結(jié)果：平菇,、香菇中Cu,、Cd含量均超國家標準，Pb沒檢測出,，加標回收率為98% ~ 104% , RSD為0.1% ~0.9%,。該方法操作簡便,，靈敏度高,。通過實驗得知,，不同食用菌對重金屬的富集作用相差較大，同種食用菌不同部位對 重金屬的富集也*不同,。

　　我國是食用菌種類豐富的國家之一,。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)學證明,，食用菌還有良 好的藥用價值,，具有增強人體的免疫機能、抗腫瘤,、降血脂等 作用,，是一種有良好開發(fā)前景的資源。但由于生長環(huán)境的原 因,，重金屬的問題就尤為重要,。

　　近年來，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重,，食用菌中重金 屬污染越來越受到關(guān)注,，如對北京、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。從查閱資料知綿陽對食用菌重金屬含量研究報 道尚少,，因此,，對綿陽的香菇,、平菇等食用菌中Cu、Mn,、Pb 和Cd中重金屬元素含量進行測定,，為人們選擇食用菌提供一 定依據(jù)。

　　1實驗部分

　　1.1實驗材料,、試劑和儀器

　　1. 1. 1實驗材料和試劑

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

　　1.1. 2實驗儀器

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

　　1.2實驗方法

　　本實驗是用火焰原子吸收光度法來測定。

　　1.3樣品處理 1.3.1樣品預處理

　　將樣品先用自來水沖洗,，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,，后用粉碎機將樣品磨碎，再過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確稱取4份分別置于25 mL的瓷坩堝 中,，置于高溫燒結(jié)爐內(nèi)在550 下進行8 h灰化以去除有機質(zhì)， 灰化結(jié)束置坩堝于干燥器內(nèi)冷卻后稱重,。樣品灰分重量為冷卻 后坩堝重量減去坩堝底重,，灰化過程中所有稱量均精確至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，過濾,，按儀器工作條件進行測定,。

　　1.4標準溶液的配制

　　1.4.1標準儲備溶液的配制

　　配制鉛，錳,，銅,，鎘的標準儲備溶液,。

　　鉛的標準儲備溶液（1. 000 mg/mL)的配制：準確稱取金屬 鉛粉（優(yōu)級純，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,，搖勻,，貯于聚乙烯瓶中,。

　　銅的標準儲備溶液（1.000 mg/mL)的配制：準確稱取金 屬銅粉（優(yōu)級純，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,。

　　錳的標準儲備溶液（1. 000 mg/mL)的配制：準確稱取金屬 錳粉（優(yōu)級純,，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,，搖勻,，貯于聚乙 烯瓶中 。

　　鎘的標準儲備溶液（1. 000 mg/mL)的配制：準確稱取金屬 鎘粉（優(yōu)級純,，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，搖勻,，貯于聚乙烯瓶中,。

　　1.4.2標準溶液的配制 錳的標準溶液的配制:

　　準確移取10 μg/mL的標準儲備溶液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,，對應配成 0.10 μg/mL, 0.25 μg/mL, 0.35 μg/mL,0.50μg/mL, 0. 65 μg/mL的標準溶液,，搖勻,，待測。

　　銅的標準溶液的配制：

　　準確移取10 μg/mL的標準儲備溶液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,，對應配成 0.20 μg/mL, 0.40 μg/mL, 0. 60 μg/mL, 0.80 μg/mL, 1.00 μg/mL的標準溶液，搖勻,，待測,。

　　鎘的標準溶液的配制：

　　準確移取10 μg/mL的標準儲備溶液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,，對應配成 0.20 μg/mL, 0.40 μg/mL, 0.60 μg/mL, 0.80 μg/mL, 1.00 μg/mL的標準溶液,，搖勻，待測,。

　　Cu,、Mn、Cd,、Pb標液配制見表1,。

　　表1Cu、Mn,、Cd,、Pb系列標液

　　1.4.3標準曲線的繪制

　　用原子吸收分光光度儀按照儀器的工作條件測定系列標準 液的吸光度，再用吸光度對濃度作圖得到線性方程和相關(guān)系數(shù) 見表 2,。

　　表2元素線性關(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 行測定,，空氣壓縮機壓力調(diào)至0.2 MP,各元素的含量經(jīng)儀器條 件優(yōu)化，選出測定條件見表3,。

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

　　1.4.5樣品的測定

　　樣品制備見1.3樣品處理方法,，調(diào)整相應元素的儀器條 件，直接用火焰原子吸收光譜法分別測定平菇,、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行煮解,， 其中酸將有機物氣化為二氣化碳、水及其它揮發(fā)性產(chǎn)物，留下 無機酸和鹽的過程,。干法消解即利用高溫燒結(jié)爐對樣品進行高 溫灰化從而除去有機質(zhì)的過程,。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 有機物,，又避免了由外部引入雜質(zhì)，方法簡單,。

　　2.2灰化溫度的選擇

　　高溫灰化法對于破壞生化,、環(huán)境和食品等樣品中的有機機 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),。灰化溫度及時間是需要選擇的,。食品樣品分析一 般灰化溫度控制在450 ~550 進行干灰化?；一瘻囟热舾哂?550 會引起樣品的損失,，灰化溫度不宜過低，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 成測量結(jié)果偏低,。

　　實驗首先在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：該實驗條件下,， 灰化不*，殘留物很難用稀酸溶解,。經(jīng)反復試驗后,，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標準曲線及各元素干擾

　　采用標準曲線法,。為了考查各元素相互干擾情況,，實驗分 別作了各待測元素的標準曲線和標準加入曲線，發(fā)現(xiàn)兩條曲線 平行,，計算所求結(jié)果一致,。表明在測定條件下，在樣品含量 內(nèi),，各元素相互不干擾,，可在同一份溶液中測定各元素。

　　2.4回收率與精密度

　　采用標準加入法測定各元素的回收率,，對每份20 mL試樣 中加入100 μg/mL的標準溶液1 mL,。相當于濃度增加5μgmL,，平行測定5次，實驗測得平均回收率為98%?104%,， RSD為0.1%?0.9%,，表明該方法準確可靠，實驗結(jié)果見表4,。

　　表4回收率測定結(jié)果

　　2.5樣品測量結(jié)果與超標情況

　　按表3的工作條件,，測定了樣品平菇、香菇及其不同部位 溶液中4種元素的吸光度值,，并用標準曲線法定量,，結(jié)果見 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家范圍見表6,。

　　表6國家標準

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

　　2.6食用菌對重金屬的富集狀況

　　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不同重金屬富集 能力不一樣有關(guān),。另外,，本實驗還發(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 測定重金屬含量，其方法簡便,、精密度高,。測得平菇、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,、香菇中幾乎沒有檢出 鉛的殘留，說明兩種樣品中鉛的殘留量都很低,。