ICP-MS测定北京地区主要水果和蔬菜中40种元素

陈 辉,金铃和,胡雪艳,彭 涛,常巧英,范春林

(中国检验检疫科学研究院,北京 100176)



ICP-MS测定北京地区主要水果和蔬菜中40种元素

陈 辉,金铃和,胡雪艳,彭 涛,常巧英,范春林*

(中国检验检疫科学研究院,北京 100176)

本文建立了北京地区水果和蔬菜中40种元素的ICP-MS测定方法。利用微波消解对样品进行前处理,用ICP-MS对22种、共计114个水果和蔬菜样品中40种元素含量进行了准确测定,按照常量元素(K、P、Ca、Mg、Na和Fe)、微量元素(Zn、Sr、Rb、Mn、Ba、Cu、Ni、Mo、Cr、V、Co、Pb、As、Se、Cd、Tl、U和Ag)和稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc和Y)三部分对测定结果进行了讨论,并对不同样品中的元素含量进行了对比分析,结果发现:蔬菜中各种元素的含量均高于水果中相应元素的含量,不同种类蔬菜中元素含量不同,元素含量顺序基本为绿叶类蔬菜>根茎类蔬菜>果菜类蔬菜。

水果,蔬菜,元素含量,ICP-MS

水果和蔬菜是人类日常生活必需的物质之一,是人体所需矿质元素、维生素、膳食纤维等营养物质的主要来源,其中的钾、钙、镁和铁等元素是人体重要的组成成分,对调节人体的生理功能,维持人体内酸碱平衡,保证人体健康等都具有重要作用[1-2]。例如:钾和钙是绿色植物和人体必需的元素,尤其在绿色植物的生长中发挥着非常重要的作用,在植物的生长过程中对钾和钙的需求量大于1000 ppm[3]。铁在人体内发挥着至关重要的作用,它参与氧的运输和储存,是机体血液和组织的重要组成部分[4],铁含量不足时会造成贫血[5]。

当前,食品中重金属污染是食品质量安全中最为重要的一个方面[6-8]。外界环境中的重金属会通过水果和蔬菜的吸附作用,在生长过程中进入其组织中,从而导致水果和蔬菜中的重金属通过食物链进入消费者体内。除偶然事件外,食用水果和蔬菜等食品是人类接触这些元素的主要途径之一。长期食用含有重金属的食品,会导致重金属在人体肾脏和肝脏中的积累,从而造成人体器官和骨骼方面的疾病[9-10]。与其它元素相比,消费者更加关注食品中的重金属含量情况,国内外的科研工作者在食品中重金属测定方面开展了大量研究[2,11-16]。但是,这些文献中测定的重金属种类较少,样品的种类和数量不足,很少有文献测定大量重金属元素,并且将水果和蔬菜样品中重金属的含量进行对比。

另外,随着稀土资源的大量开发,稀土元素不可避免地通过各种途径进入环境、食物链及生物体。研究表明,大量的稀土元素会对人体健康造成伤害[17]。因此,测定水果和蔬菜中的稀土元素也是很有必要的。

ICP-MS以其灵敏度高等优点在元素含量分析中发挥着不可替代的作用[18],成为食品中元素含量分析方面的主流技术[19-21]。本文建立了水果和蔬菜中40种元素含量的ICP-MS测定方法,应用该方法测定了北京市主要消费的22种,共114个水果和蔬菜样品中的40种元素含量。本文的主要目的是:通过获得的元素含量信息和得出的相关结论,一方面指导消费者根据实际需要选择合适的水果蔬菜,另一方面提高消费者对重金属的重视程度,保护身体健康。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

本实验共采集水果和蔬菜样品114个(其中水果样品7种:桔子、香蕉、苹果、葡萄、桃子、梨和李子,共40个;蔬菜样品15种:菠菜、韭菜、空心菜、芹菜、胡萝卜、油菜、白菜、卷心菜、紫甘蓝、白萝卜、黄瓜、生菜、青椒、茄子和西红柿、共74个),分别来自北京不同地区的大型超市、农贸市场和农产品集散地。每个采样点,每种样品采集3～5个(或0.5～1.0 kg)。根据采样情况,可将蔬菜样品分为绿叶类、根茎类和果菜类,其中绿叶类蔬菜占47%,根茎类占20%,果菜类占33%。

Agilent 7700x 电感耦合等离子体质谱仪(Agilent Technologies,USA)。雾化器:同心雾化器;雾化室:石英双通道,Peltier半导体控温于(2±0.1) ℃;炬管:石英一体化,2.5 mm 中心通道;样品锥:Ni材质锥,采样锥孔径1.0 mm,截取锥孔径0.4 mm。

CEM MARS5微波消解仪(CEM,USA),包括微波炉、聚四氟乙烯中压消解罐及固定装置。有可编程温度/压力-时间监控功能,可以在消解过程中监测压力和温度。

Milli-Q超纯水系统(Millipore,Bedford MA)。

浓硝酸(HNO3) MOS级,北京化学试剂厂,北京;双氧水(H2O2) MOS级,北京化学试剂厂,北京;超纯水(18.2 MΩ)由Milli-Q超纯水系统制得,用于配制所有标准溶液与样品溶液;元素标准储备液(Agilent Technologies,USA)标准曲线各点由元素标准储备稀释配制;标准物质:苹果(GBW10019,中国地质科学研究院,廊坊),菠菜(GBW10015,中国地质科学研究院,廊坊)。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备 去掉各采样点收集的水果和蔬菜样品中不能食用部分,将可食用部分粉碎后,待用。

1.2.2 微波消解 准确称取水果蔬菜样品2 g,精确到0.0001 g,置于酸煮洗净的聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL浓硝酸和3 mL双氧水。按照设定好的消解程序加热消解(见表1)。消解完毕后,冷却至室温,打开密闭消解罐,以少量超纯水洗涤消解罐与盖子3～4次,洗液合并至离心管中,定容至50 mL,混匀。

表1 微波消解程序

Table 1 Microwave digestion program

最大功率(W)爬升时间(min)温度(℃)保持时间(min)160010120516005160101600519025

1.2.3 ICP-MS工作条件 ICP-MS的工作参数为仪器全自动调谐优化给出,满足仪器安装标准要求的灵敏度、背景、氧化物、双电荷和稳定性等各项指标。具体参数见表2:

表2 ICP-MS工作条件和测定参数

Table 2 ICP-MS operating conditions

工作参数设定值射频功率(W)1550射频电压(V)165采样深度(mm)80载气流量(L·min-1)11等离子体气(L·min-1)15蠕动泵转速(rps)01氦气流量(mL·min-1)43内标Sc，Ge，Rh，In，Tb校正方程Pb[208]=pb[208]×1+pb[206]×1+pb[207]×1

注:内标加入方式为:在线内标加入。

2 结果与讨论

从实验结果可以看出,不同水果和蔬菜中各元素含量不同,这可能是由于不同水果和蔬菜对不同元素的吸附能力不同所致。待测样品中K、P、Ca、Mg、Na和Fe的含量较高,其次是Zn、Rb等元素,浓度较低的是Sc等17种稀土元素,因此,本部分将分开对其进行讨论。

2.1 常量元素

将K、P、Ca、Mg、Na和Fe等6种元素归为常量元素是相对于浓度较低的其它元素而言的。图1给出了水果、蔬菜样品中这6种常量元素的浓度分布情况。常量元素中浓度最高的是K,从图1可以看出,水果和蔬菜中均含有丰富的K元素,水果中K的含量范围为1125.87～3527.50 mg·kg-1,K含量最高的是香蕉,远远高于其它水果。其次是桃子和葡萄,其K含量分别为1979.96 mg·kg-1和1827.83 mg·kg-1。蔬菜中K的浓度范围为938.08～5197.33 mg·kg-1,K含量最高的是菠菜,其含量是其它蔬菜中K含量的2～6倍。其次是韭菜,其K含量为3759.73 mg·kg-1,白萝卜和生菜中K的含量则较低,分别为942.89 mg·kg-1和938.08 mg·kg-1。

水果中P的含量范围为83.47～223.81 mg·kg-1,香蕉中P的含量最高,含量最低的是苹果。蔬菜中P的含量范围为125.3～399.69 mg·kg-1,菠菜中P的含量最高,其次是韭菜,其P含量为395.72 mg·kg-1。

水果中Ca的含量范围为33.48～369.57 mg·kg-1,桔子中Ca含量最高,是其它水果中Ca含量的6～11倍。除李子和葡萄中Ca含量分别为69.27 mg·kg-1和64.31 mg·kg-1外,苹果、香蕉、梨和桃子中Ca的含量均较为接近。蔬菜中Ca的含量范围为70.83～1276.61 mg·kg-1,不同蔬菜中Ca的含量随蔬菜种类的变化差别较大,Ca含量最高的是空心菜,最低的是茄子。另外,从图1中Ca的含量分布可以看出,胡萝卜和白萝卜中Ca的含量非常接近,这可能与两者的生长特性比较接近有关。

水果中Mg含量范围为48.13～257.85 mg·kg-1,香蕉中Mg含量最高,其次是桔子和梨,桃子、葡萄和李子中Mg含量较为接近,分别为75.67、73.67、72.86 mg·kg-1。蔬菜中Mg含量范围为71.18～851.33 mg·kg-1,Mg含量最高的是菠菜,是其它蔬菜中Mg含量的3～12倍。其次是空心菜和油菜,其Mg含量分别为299.38 mg·kg-1和253.69 mg·kg-1。卷心菜、青椒、西红柿、白萝卜、茄子和生菜中Mg的含量比较接近,均小于100 mg·kg-1。

水果中Na含量范围为0.69～41.27 mg·kg-1,Na含量最高的是葡萄,明显高于其它水果中Na的含量,是香蕉中Na含量的60倍左右。蔬菜中Na含量范围为7.65～1352.07 mg·kg-1,芹菜中Na的含量最高,其次是空心菜,从图1中Na的含量分布可以看出不同蔬菜中Na的含量差别较大,同时,可以发现胡萝卜和白萝卜中Na的含量非常接近,分别为795.33 mg·kg-1和814.81 mg·kg-1。从图1可以看出,水果和蔬菜中Na的含量差别较大,除葡萄外,其余水果中Na的含量均小于10 mg·kg-1,而蔬菜中除西红柿、韭菜、黄瓜、青椒和茄子Na的含量分别为24.67、15.57、9.38、8.89、7.65 mg·kg-1外,其余蔬菜中Na的含量均大于100 mg·kg-1。

从图1中各常量元素的含量分布可以看出,水果和蔬菜样品中Fe的含量较低,水果中Fe的含量低于蔬菜中Fe的含量,但差别不大。水果中Fe的含量最高值出现在香蕉中(2.58 mg·kg-1),最低值出现在梨中(0.78 mg·kg-1)外,其余水果中Fe的含量均较为接近,在1.03～1.91 mg·kg-1之间。蔬菜中Fe的含量范围为1.94～96.84 mg·kg-1,除菠菜和韭菜中Fe的含量明显高于其它蔬菜外,分别为96.84 mg·kg-1和42.93 mg·kg-1,其余蔬菜中Fe的含量在1.94～16.26 mg·kg-1之间。

总体而言,蔬菜中常量元素的含量远高于水果中相应元素的含量。在7种水果中,除葡萄中Na的含量最高,桔子中Ca的含量最高外,K、P、Mg和Fe的最高值均出现在香蕉中,可见香蕉富含大量人体必需的常量元素,而苹果和梨中相应元素的含量均较低。从图1可以看出,K、P、Mg和Fe含量的最高值出现在菠菜中,而Na和Ca的最高值分别出现在芹菜和空心菜中,常量元素含量排在前六位的蔬菜中,除西红柿中K的含量排在K元素含量分布的第六位外,其余排在K、P、Ca、Mg、Na和Fe元素分布前六位的蔬菜均为菠菜、白菜、韭菜、油菜、紫甘蓝和芹菜、白萝卜、红萝卜等绿叶和根茎类蔬菜,同时发现,除Na元素含量的分布中Na含量排在第一位的是芹菜外,其余元素分布中排在前两位的均为菠菜、油菜、韭菜和空心菜等绿叶类蔬菜,而元素含量较低的蔬菜基本为青椒、茄子、西红柿和黄瓜等果菜类蔬菜。绿叶类蔬菜中比较异常的是生菜,生菜中K、P和Mg的含量最低,这可能与产地等因素有关,需要进一步验证。综合分析结果,可以初步得出结论:K、P、Ca、Mg、Na和Fe等常量元素在不同蔬菜中的含量分布为绿叶类蔬菜>根茎类蔬菜>果菜类蔬菜。

2.2 微量元素

从表3给出的水果和蔬菜中微量元素的测定结果可以看出,Zn、Sr、Rb、Mn、Ba和Cu的含量相对较高。

Zn是植物和动物生长过程中非常重要的元素之一,足够含量的Zn可以消除Cd引起的毒性[2]。水果中Zn的含量范围为255.25～1657.55 μg·kg-1,其中香蕉和桔子中Zn的含量较高,分别为1657.55 μg·kg-1和1114.01 μg·kg-1,Zn含量最低的是苹果。蔬菜中Zn的含量范围为734.06～3957.07 μg·kg-1,Zn含量最高的是菠菜,不同采样点菠菜中Zn的含量均处于较高水平,其次是韭菜和白菜,Zn含量最低的是卷心菜,不同采样点卷心菜中Zn的含量差别较大。

水果中Sr的含量范围为127.62～1112.74 μg·kg-1,Sr含量最高的是桔子,是其它水果中Sr含量的2～9倍。Sr含量最低的是桃子。蔬菜中Sr的含量范围为162.54～7072.15 μg·kg-1,Sr含量最高的是油菜,5个采样点油菜中Sr的含量均较高,其次是空心菜、菠菜和芹菜,西红柿、青椒和茄子中Sr的含量较低,茄子中Sr的含量最低,不同采样点茄子中Sr的含量差别较大。

Rb是水果和蔬菜中含量较高的微量元素之一。水果中Rb的含量范围为736.48～3883.07 μg·kg-1,Rb含量最高的是香蕉,其次是桔子,最低的是苹果。比较发现,不同水果中Rb的含量均高于Zn和Sr。蔬菜中Rb的含量范围为463.99～4052.10 μg·kg-1,菠菜中Rb的含量最高,其次是紫甘蓝和白菜,Rb含量最少的是茄子,除一个采样点茄子中Rb含量较高外,其余采样点茄子中Rb的含量均处于较低水平。

图1 水果和蔬菜中K、P、Ca、Na、Mg和Fe含量分布Fig.1 Contents of K,P,Ca,Na,Mg and Fe in fruits and vegetables

水果中Mn含量范围为369.34～13738.50 μg·kg-1,香蕉中Mn的含量最高,是其它水果中Mn含量的20～37倍左右,其次是桔子,而苹果、葡萄和梨中Mn的含量均比较接近。蔬菜中Mn的含量范围为598.39～12073.77 μg·kg-1,空心菜中Mn的含量最高,其次是菠菜。茄子、西红柿、青椒、黄瓜和白萝卜中Mn的含量相对较低,均小于1000 μg·kg-1,在598.39～929.54 μg·kg-1g之间,其中不同地区西红柿中Mn的含量差别较大,西红柿中Mn含量最高可达1651.34 μg·kg-1。

Cu也是较为重要的微量元素之一,在生理过程中发挥着重要作用,但是过量摄入会对肝脏和肾脏造成损害[22]。水果中Cu的含量范围为296.57～1620.77 μg·kg-1,桔子中Cu的含量最高,其次是香蕉。但是比较原始数据发现,桔子的5个采样点中,有一个采样点桔子中Cu含量是其它采样点桔子中Cu含量的13～19倍,因此,若排除该采样点桔子中Cu含量的特殊性,水果中Cu含量最高的应该是香蕉。桃子、葡萄和梨中Cu的含量比较接近,从表3数据可以看出,不同地区这四种水果中Cu的含量没有明显差别。苹果和李子中Cu的含量相对较低。蔬菜中Cu的含量范围为87.75～2486.69 μg·kg-1,某采样点紫甘蓝、空心菜和菠菜中Cu的含量均远高于其它采样点相应蔬菜Cu含量,这可能是该采样点这些蔬菜来源相同所致,若排除该特殊性,菠菜中Cu的含量最高,Cu含量最低的是白萝卜,不同地区白萝卜中Cu的含量均处于较低水平。

水果中Ba的含量范围为47.91～453.94 μg·kg-1,桔子中Ba的含量最高,不同采样点桔子中Ba的含量差别较大,葡萄和桃子中Ba的含量较低,分别为47.91 μg·kg-1和48.08 μg·kg-1,其余水果中Ba的含量均在100 μg·kg-1以上。蔬菜中Ba的含量范围为57.06～2488.02 μg·kg-1,胡萝卜、韭菜和空心菜中Ba的含量均较为接近,西红柿、青椒和茄子中Ba的含量较低,均小于100 μg·kg-1。从表3可以看出,不同地区胡萝卜中Ba的含量均高于1400 μg·kg-1,远远高于其它蔬菜。不同地区西红柿中,除一个采样点西红柿中Ba的含量为216.95 μg·kg-1,其余采样点西红柿中Ba的含量均处于较低水平。不同采样点青椒中Ba的含量也均处于较低水平。

从表3可以看出,水果和蔬菜中Ni、Mo、Cr、V、Co、Pb、As、Se和Cd等元素含量相对较低,但像Pb和Cd这样的元素,即便在较低浓度水平也会具有一定的毒性,因此,很有必要对其进行讨论。而Tl、U和Ag等元素的含量则更少,部分样品中未检出此3种元素。

Ni会引起呼吸系统疾病,并且容易致癌[22]。水果中Ni的含量范围为9.11～79.91 μg·kg-1,Ni含量最高的是桔子,最低的是葡萄。蔬菜中Ni的含量范围为20.29～190.55 μg·kg-1,菠菜中Ni的含量最高,其次是青椒和韭菜,其余芹菜、胡萝卜、白菜和白萝卜等绿叶类和根茎类蔬菜中Ni的含量均比较接近,Ni含量较少的是茄子、黄瓜和西红柿等果菜类水果。

表3 水果和蔬菜样品中微量元素测定结果(μg/kg)

Table 3 Results of minor elements in fruits and vegetables(μg/kg)

续表

注：“ND”表示该样品中未检测出该元素。水果中Mo的含量范围为3.26～27.73 μg·kg-1,李子中Mo的含量最高,其次是香蕉,Mo含量最少的是梨。蔬菜中Mo的含量范围为6.28～95.66 μg·kg-1,白菜和韭菜中Mo的含量较高,Mo含量最少的是生菜。

Cr(Ⅲ)被认为是一种重要的营养元素,能够帮助人体利用糖分和脂肪,而Cr(Ⅵ)则会致癌[23]。水果中Cr的含量范围为5.64～28.57 μg·kg-1,Cr含量最高的是桔子,其次是李子,葡萄、香蕉和梨中Cr的含量则相对较低。蔬菜中Cr的含量范围为3.38～351.75 μg·kg-1,Cr含量最高的是菠菜,其次是韭菜,黄瓜和西红柿两种果菜类蔬菜中Cr的含量相对较低。从表3可以看出,不同地区蔬菜中Cr的含量差别较大,差别最大的是白菜,其Cr含量最低为9.03 μg·kg-1,最高可达290.54 μg·kg-1。将Cr的测定结果与国标限量(0.5 mg·kg-1)对比,所有水果和蔬菜样品中Cr含量均未超标[24]。

水果中V的含量范围为0.13～1.87 μg·kg-1,桃子和葡萄中V的含量相对较高,香蕉中V的含量最低。不同地区桃子和葡萄中V的含量差别较小。蔬菜中V的含量范围为0.70～183.40 μg·kg-1,菠菜中V的含量最高。含量最少的是西红柿,青椒、黄瓜和茄子等果菜类蔬菜中V的含量也处于较低水平。

水果中Co的含量范围为1.20～16.39 μg·kg-1,Co含量最高的是梨(某个采样点桔子中Co含量明显高于其它采样点,排除该特殊性),最低的是李子。蔬菜中Co的含量范围为1.88～48.96 μg·kg-1,菠菜中Co的含量最高,其次是韭菜。白萝卜和油菜等根茎类和绿叶类蔬菜中Co的含量接近,西红柿、茄子和黄瓜等果菜类蔬菜中Co的含量接近,而果菜类蔬菜中青椒中Co的含量相对较高,与空心菜中Co的含量接近。

Pb属于毒性较高的元素之一,长期摄入含Pb含量较高的水果和蔬菜等食品,会存在血压升高、智力水平下降的风险[25]。水果中Pb的含量范围为4.16～49.22 μg·kg-1,桔子中Pb的含量最高,其次是李子,香蕉中Pb的含量最低,从表3可以看出,不同地区水果中Pb的含量差别较大,部分地区水果中未检测出Pb。蔬菜中Pb的含量范围为2.16～116.80 μg·kg-1,菠菜中Pb的含量最高,其次是韭菜,黄瓜、西红柿和生菜中Pb的含量相对较低,生菜中Pb的含量最低。将Pb的测定结果与国标限量(0.1～0.3 mg kg-1)对比,除一例桔子和一例紫甘蓝外,其余水果和蔬菜样品中Pb含量均未超标[24]。

As是对人体危害较大的元素之一。水果中As的含量范围为0.76～4.04 μg·kg-1,As含量最高的是葡萄,最低的是香蕉。不同水果中As含量差别不大。蔬菜中As的含量范围为0.26～51.34 μg·kg-1,As含量最高的是空心菜,其次是菠菜和韭菜。As含量较低的蔬菜分别为青椒、西红柿和生菜,均小于1 μg·kg-1。将As的测定结果与国标限量(0.5 mg kg-1)对比,所有水果和蔬菜样品中As含量均未超标[24]。

水果中Se的含量均处于较低水平,除香蕉中Se的含量最高为4.41 μg·kg-1,其次是葡萄中Se的含量为1.67 μg·kg-1外,其余水果中Se的含量均小于0.8 μg·kg-1,在0.46～0.71 μg·kg-1之间。蔬菜中Se的含量范围为0.91～18.14 μg·kg-1,韭菜中Se的含量最高,其次是紫甘蓝和菠菜,其余蔬菜中Se的含量均小于5 μg·kg-1,含量最低的是西红柿,小于1 μg·kg-1。将Se的测定结果与国标限量(0.05 mg·kg-1)对比,所有水果和蔬菜样品中Se含量均未超标[24]。

Cd也是毒性较高的元素之一,长期接触含Cd食品会导致体内功能紊乱,严重者会导致软骨病[25]。水果中Cd的含量较低,除桃子中Cd的含量为2 μg·kg-1外,其余水果中Cd的含量均小于0.95 μg·kg-1。蔬菜中Cd的含量范围为0.91～30.48 μg·kg-1,不同种类蔬菜中Cd的含量差别较大,Cd含量最高的是菠菜,其次是空心菜、韭菜、白萝卜和油菜等绿叶类和根茎类蔬菜,其中韭菜、白萝卜和油菜中Cd含量接近,Cd含量最低的蔬菜是黄瓜。将Cd的测定结果与国标限量(0.05～0.2 mg kg-1)对比,所有水果和蔬菜样品中Cd含量均未超标[24]。

从以上分析可以看出,除As、Se等元素外,蔬菜中微量元素含量远大于水果中微量元素的含量。对于蔬菜样品,不同种类蔬菜中微量元素的含量存在一定差别,蔬菜中微量元素的含量由高到低的顺序基本为:绿叶类蔬菜>根茎类蔬菜>果菜类蔬菜。Cr、Pb和As等国标有限量要求的有害元素含量均处于较低水平。

2.3 稀土元素

稀土元素属于毒性较低的重金属,因此,本文将稀土元素单独进行讨论。总体而言,水果和蔬菜中稀土元素的含量处于较低水平,远低于常量和微量元素的含量,从本文测定的水果和蔬菜中稀土元素含量结果表明,La和Ce的含量相对较高,苹果、葡萄和桃子中La和Ce的含量高于其它水果。菠菜、韭菜和油菜三种绿叶类蔬菜中17种稀土元素的含量均较高。比较发现,Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu和Gd等9种稀土元素的含量相对较高,这与Jiang等人[20]的研究结果接近,这9种元素中Ce的含量最高,其次是La、Y和Pr。同时,西红柿、黄瓜、茄子和青椒等4种果菜类蔬菜中稀土元素含量较低,芹菜、白菜和白萝卜等绿叶类和根茎类蔬菜中这9种稀土元素的含量则处于中间水平。将稀土的测定结果与国标限量对比,所有水果和蔬菜样品中稀土含量均未超标[24]。

3 结论

ICP-MS以其灵敏度高、线性范围广和多元素快速分析的能力在水果和蔬菜等农产品中元素分析方面得到了非常广泛的应用。本文建立的测定水果和蔬菜中K、P、Ca和Mg等40种元素的方法具有较高的选择性,线性范围宽,精密度和准确度良好。应用该方法对从北京市主要大型超市、农贸市场和农产品集散地收集到的22种,共计114个水果和蔬菜样品中的40种元素进行了测定。从实验数据中不难发现,蔬菜中各种元素含量均高于水果中各元素含量。不同种类蔬菜中各元素的含量存在一定差别,其元素含量顺序为绿叶类蔬菜>根茎类蔬菜>果菜类蔬菜,其中比较突出的是菠菜、茄子和白菜,菠菜中常量元素、微量元素和稀土元素的含量均较高,茄子中各种元素的含量均较低。对于水果而言,不同水果中各元素含量无明显规律,但是,从数据中可以看出,香蕉不但富含K、P和Mg等常量元素,而且富含Zn、Sr、Rb、Mn和Ba等微量元素,但是香蕉中Pb、Cr和Cd等对人体有害元素的含量却很低。总之,本实验采集的所有水果和蔬菜样品中Pb、Cr、Cd、As和Se等国标有限量规定的元素均未超标。本实验测定的水果和蔬菜中40种元素含量信息和得出的结论具有一定的指导作用,可以为北京地区消费者选择合适的水果和蔬菜提供一定的帮助。

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Simultaneous determination of 40 elements in fruits and vegetables of Beijing market by inductively coupled plasma mass spectrometry

CHEN Hui,JIN Ling-he,HU Xue-yan,PENG Tao,CHANG Qiao-ying,FAN Chun-lin*

(Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing 100176,China)

Thedeterminationof40elementsin22kindsoffruitandvegetablesfromBeijingmarketwasstudiedbyinductivelycoupledplasmamassspectrometryusingmicrowavedigestionforsamplepreparation.Majorelements(K,P,Ca,Mg,NaandFe),minorelements(Zn,Sr,Rb,Mn,BaCu,Ni,Mo,Cr,V,Co,Pb,As,Se,Cd,Tl,UandAg)andrareearthelements(La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,ScandY)in114fruitsandvegetableswereanalyzedanddiscussed,respectively.Theresultsshowedthatconcentrationsofstudiedelementsinvegetableswereallhigherthanthoseinfruits.Inaddition,differentkindsofvegetableswerewithvariousconcentrationlevels,whichconformedtotheregularitydecreasedintheorderleafvegetables,rootandtubervegetables,andfruit-vegetables.

fruit;vegetable;elementconcentrations;ICP-MS

2016-02-26

陈辉(1984-)，男，博士研究生，助理研究员，研究方向：食品安全， E-mail：ciqhuichen@163.com。

*通讯作者:范春林( 1964-) ，男，本科，研究员，研究方向:食品安全，E-mail:caiqfcl@163.com。

科技基础性工作专项(2015FY111200)。

TS207.3

A

1002-0306(2016)19-0276-08

10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.046