食用菌（香菇）微量汞的测定探析

孙晓薇，金 钰，于 磊



食用菌（香菇）微量汞的测定探析

孙晓薇，金 钰，于 磊

（河南省林业科学研究院，郑州 450008）

针对香菇中汞的测定，对样品的前处理和上机过程中还原剂的浓度进行探讨和优化，通过改变不同的处理方式如预处理过程中加入稳定剂重铬酸钾、上机过程中改变还原剂硼氢化钾的浓度等，经过一系列的测定，来计算比较其加标回收率，以优化香菇中微量汞的测定方法。测定结果为：预处理过程中加入稳定剂重铬酸钾，上机过程中使用0.5%浓度的还原剂硼氢化钾时香菇中汞的平均加标回收率为85%~105%，精密度≤3.5%，建立的微波消解-双道原子荧光光谱法方便、快捷、准确，可用于香菇中微量汞的测定。

香菇；汞；分析

香菇是我国传统的著名食用菌，营养丰富，味道鲜美，主要成分是甘露醇、海藻糖和菌糖，葡萄糖、戊聚糖、甲基戊聚糖等。由于香菇味道鲜美，营养丰富，是人们经常食用的菌类。干香菇中含蛋白18.64％，脂肪4.8％，碳水化合物71％，并含有十多种氨基酸。香菇多糖对癌细胞具有明显的抑制作用[1]，并有增强人体的生理活性的医疗保健功能，因此更加备受世人的青睐。随着环境的污染以及人们对食品安全意识的提高，食品中重金属含量逐渐成为人们关注的热点，香菇的成分复杂特殊，汞在香菇中含量很低而且容易挥发[1]。国际测汞的处理方法有高锰酸钾消解法、五氧化二钒消解法，其取样量多、时间长、操作繁琐。微波消解技术可以破坏香菇样品中的有机化合物，具有样品消化完全，污染少、节约试剂和方便快捷等特点，双道原子荧光分析法具有方便、快捷、准确的特点。采用微波消解-双道原子荧光法测香菇中的微量汞[2]，试样经酸加热消解后，在酸性介质中，试样中汞被硼氢化钾或硼氢化钠还原成原子态汞，由载气（氩气）带入原子化器中，在特制汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至高能态，再去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞含量成正比，与标准系列比较定量。方法简便、快速、准确，能满足香菇中国家标准规定[3]干香菌类汞≤0.2 mg/kg，鲜香菌汞≤0.1 mg/kg的测定。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料干香菇：德河鑫食品有限公司（源产地：河南西峡）。

1.1.2 仪器与设备双道原子荧光光度计（型号：AFS-9120），北京吉天实验仪器厂。

微波消解仪（型号：MDS-2002A），上海新仪。

微型植物粉碎机（型号：FZ102），天津市泰斯特仪器有限公司。

所有玻璃仪器均需以硝酸（1+5）浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净晾干[4]。

1.1.3 实验试剂

硝酸（优级纯）

硝酸溶液（5%）：量取50 ml硝酸，缓缓倒入450 ml水中，混匀。

氢氧化钾溶液（0.2%）：称取2.0 g氢氧化钾，溶于水中，稀释至1 000 mL，混匀。

硼氢化钾溶液（1%）：称取10.0 g硼氢化钾，溶于0.2%氢氧化钾溶液中，并稀释至1 000 mL，混匀，现用现配[5]。

重铬酸钾硝酸溶液（0.05%）：取0.5g重铬酸钾，溶于5%硝酸中，定容至1 000 mL容量瓶中，摇匀待用。

汞标准储备溶液（1 mg/mL）：国家标准物质研究中心。

汞标准使用液：用移液管吸取汞标准储备溶液（1 mg/mL）mL 于100 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液稀释至刻度，混匀，此溶液浓度为10μg/mL，再分别吸取10μg/mL汞标准溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液稀释至刻度，混匀，此溶液浓度分别为100 ng/mL。用于测定低浓度试样制作标准曲线。

由于菌类食品属于低浓度含汞食品，故用100 ng/mL标准使用液，由于双道原子荧光光度计具有自动稀释进样功能，故可设定后直接进样，设定标准见表1。

表1 低浓度标准系列的设定标准

1.2 实验方法：

1.2.1 样品预处理

微波消解处理[6]：干的香菇经微型植物粉碎机粉碎过40目筛后，称取0.2 g试样于消解罐中，加入5 mL硝酸浸泡过夜，盖好安全阀，将消解内罐置消解外罐加盖密封，于微波消解仪中，依照消化条件进行程控消解。

表2 微波消解参数

1.2.2 样品的测定

样品消解完毕，冷却近室温，将消解罐打开置于通风橱中，放置10 min，将消解后的溶液转移到10 mL容量瓶中，并用5%硝酸溶液定容至刻度（加稳定剂时用重铬酸钾硝酸溶液（0.05%）定量转移并定容至10 mL）。

1.2.3 仪器条件

载气和屏蔽气流量：氮气对荧光值有一定的猝灭作用，采用氩气做气源时仪器灵敏度高，因此采用氩气作为载气和屏蔽气[7]。屏蔽气流量对仪器灵敏度也有一定的影响，载气的作用是将反应生成的汞蒸气携带进入汞吸收池。为保证汞原子在激发区有足够密度和停留时间，载气流量要适当。流量过大会冲稀汞原子蒸气并使其在光路上停留时间较短，使灵敏度降低；而流量过小则难以迅速将汞蒸气带入汞吸收池，同样降低灵敏度。在0.1~0.4 L/min范围内荧光强度比较稳定，选择屏蔽气流量为0.4 L/min。

光电倍增管负高压对仪器的灵敏度和稳定性的影响也很大[8]。灵敏度随负高压的提高而急剧上升，但同时也增加仪器的噪声，基线也随之漂移，严重影响仪器的稳定性；负高压也不能过低，否则灵敏度太低，在350~500 V进行试验，确定负高压410 V较为合适。

固定其他条件，还原时间一般为30~50 s，测定汞标准操作液的荧光值，选择还原时间为40 s。

2 结果与分析

2.1 汞的标准曲线

在设定的仪器条件下，按照表1中设定好的浓度进行自动进样。在选定的实验条件下测定荧光强度，其线性方程为y=560.76x +1.2848，相关系数平方为R2=0.9995，结果见图1。

图1 汞的标准曲线

2.2 未加稳定剂，还原剂硼氢化钾的浓度为1%时的测定结果

由表3、表4可以看出，在精密度小于5%的重复性实验中，样品的平均加标回收率一般在65%~125%之间，可见，在未加稳定剂，还原剂硼氢化钾的浓度为1%时进行测定的结果很难满足实验要求。汞是很不稳定的，在常温下易挥发，另外，还原剂的浓度的高低直接影响样品中汞的测定结果。所以，可以尝试在这两个因素方面进行多次重复实验。

表3 样品结果处理

表4 回收率实验结果

注：重复实验的精密度均小于3.5%

2.3 加入稳定剂，还原剂硼氢化钾的浓度为1%时的测定结果

由表5、表6可以看出，通过在样品上机过程中加入稳定剂重铬酸钾后，汞的加标回收率与未加稳定剂相比提高5.4个百分点。在很多次重复性实验中发现回收率一般在70%~120%之间，与未加相比回收率明显提高。可见，稳定剂重铬酸钾对香菇中汞的加标回收率的提高具有很大的作用。

表5 样品结果处理

表6 回收率实验结果

2.4 未加稳定剂，还原剂硼氢化钾的浓度为0.5%时的测定结果

由表7、表8可以看出，通过在上机过程中改变还原剂的浓度，香菇中汞的平均加标回收率结果为81.1%。在很多次重复实验中发现，还原剂硼氢化钾的浓度越低，测汞的灵敏度越高，同时还可大大降低各种干扰（但不能低于0.01%）。但是浓度太小，还原效果不明显，影响所测溶液的酸碱度，一般在0.5%~1%范围内荧光强度比较稳定，选择0.5%时最佳。在不加稳定剂，用浓度为0.5%的还原剂硼氢化钾测定的回收率结果在70%~120%之间，这与不加稳定剂，使用浓度为1%的还原剂硼氢化钾测定的回收率结果相比，明显提高。

表7 样品结果处理

表8 回收率实验结果

2.5 加入稳定剂，还原剂硼氢化钾的浓度为0.5%时的测定结果

由表9、表10可以看出，在稳定剂和浓度为0.5%的还原剂都存在时，得出的加标回收率达到87.1%，在若干次重复实验中发现，此时的加标回收率在85%~105%之间，可见，在本实验室仪器条件下，加入稳定剂，并使用浓度为0.5%的还原剂硼氢化钾时，香菇中汞的加标回收率达到最高。

表9 样品结果处理

表10 回收率实验结果

3 结论

3.1由于汞很不稳定，在空气中易挥发，在不加稳定剂重铬酸钾，同时使用1%浓度的还原剂硼氢化钾的情况下，通过测定香菇中汞的含量，计算得出香菇中汞的加标回收率，仅达到70.8%，在此种情况下通过反复测定，回收率一般在65%~125%的范围内，这很难满足微波消解-双道原子荧光光谱法测定香菇中微量汞的要求。

3.2在上机过程中加入稳定剂重铬酸钾，同时使用1%浓度的还原剂硼氢化钾的情况下，通过测定香菇中汞的含量，计算得出的香菇中汞的平均加标回收率为76.2%，这与不加稳定剂，同时使用1%浓度的还原剂硼氢化钾的情况下相比，汞的加标回收率明显提高。在此种情况下通过若干次反复平行测定，回收率一般在70%~120%的范围内。

3.3 在上机过程中不加稳定剂重铬酸钾，但使用0.5%浓度的还原剂硼氢化钾的情况下，通过测定香菇中汞的含量，计算得出香菇中汞的平均加标回收率结果为81.1%，这与不加稳定剂，使用1%浓度的还原剂硼氢化钾的情况下相比，回收率明显提高。在此种情况下通过若干次反复平行测定，回收率一般在70%~120%的范围内。

3.4 在加入稳定剂重铬酸钾，同时使用0.5%的还原剂硼氢化钾的情况下，通过测定香菇中汞的含量，计算得出的香菇中汞的平均加标回收率达到87.1%，这与以上各种情况下相比，香菇中汞的平均加标回收率最高。在此种情况下通过若干次反复平行测定，回收率一般在85%~105%的范围内。

3.5 综上所述：预处理过程中加入稳定剂重铬酸钾，上机过程中使用0.5%浓度的还原剂硼氢化钾时香菇中汞的平均加标回收率为85%~105%，精密度≤3.5%。仪器工作参数：测定波长253.7 nm，负高压410 V，载气流量1.5 L/min 屏蔽气流量为0.4 L/min，样品还原时间 40 s。建立的微波消解-双道原子荧光光谱法方便、快捷、准确，可用于香菇中微量汞的测定。

[1]郝庆秀，韩华云，张西林，等. 微波消解-原子荧光光谱法测香菇样品中微量汞[J]. 化学分析计量，2004，13（4）：13.

[2]吴成，于清. 氢化物发生-原子荧光法测定香菇中汞[J] . 农业环境与发展，2003（2）：40-41.

[3]中华人民共和国国家标准[S]. 食品中总汞及有机汞的测定 GB/T 5009.17-2003 2004-01-01.

[4]高向阳. 新编仪器分析[M]. 北京：科学出版社，2004：4-5.

[5]秦东，郑文柱. 蔬菜中汞的氢化物—原子荧光测定法[J]. 职业与健康，2005，21（12）：1964-1965.

[6]李桂华，柳全文. 密闭微波消解-AAS法测定食品中汞含量[J]. 食品科技，2006（9）：253-255.

[7]李春野，李建新，宋黎军. 微波消解-原子吸收法测定婴儿米粉中的多种微量元素[J].中国卫生杂志，2004，14（4）：468-469.

[8] 杨惠芬. 食品卫生理化检验标准手册[M]. 北京：中国标准出版社，1997.

2012-03-16

O 657. 31

A

1003-2630（2012）01-0015-04

（责任编辑：王团荣）