主题：【第八届原创】用ICP-MS测定熬煮后汤料、酸莱样品的各元素含量

摘要：目的　探讨酸莱在陶瓷容器中熬煮砷、汞、铅、镉、铬、镍、铜等元素含量的变化。方法　以微波消解预处理样品，用AFS、ICP-MS测定熬煮后汤料、酸莱样品的各元素含量。结果　用陶瓷容器熬煮酸莱，可使汤料中的汞、铅、镉、铬、铜含量由1.71、22.10、6.10、40.05、128.00 mg/L增至3.76、26.75、8.20、53.50、183.75 mg/L，分别增加约220%、21%、13%、34%和44%；可使酸莱中的汞、铅、镉、铬、铜含量由35.34、397.96、20.35、213.12、1070 mg/Kg增至78.75、460.39、23.02、387.31、2100 mg/Kg，分别增加约222%、17%、34%、81%和96%。结论　酸莱在陶瓷容器内熬煮，锅体有较多汞、铬、铜和微量铅、镉溶出，基本无砷、镍溶出。
关键词：酸菜；陶瓷锅；熬煮；电感耦合等离子体质谱法；重金属

    陶瓷餐具因其细腻光滑、不生锈、不腐朽、易洗涤等优点，已在火锅中行业得到了广泛使用。但陶瓷在生产过程中为了保证色彩鲜艳，常在彩釉中加入汞、铅、镉、镭等对人体有害的重金属元素，在使用过程中，金属元素不可避免地会转移到菜肴中去。同时，深受国内、外众多人群喜欢的川味火锅，因其独特的吃食方式，多种酸、碱性食物长时间在锅体内熬煮或存放，极有可能使陶瓷锅体溶出较多的砷、汞、铅、镉等元素；且烫完后留下的大量油脂、锅底也在重复使用，更加重食物重金属含量，危害人体健康。本研究按人群消费习惯，研究酸菜在陶瓷锅内熬煮过程中，锅体重金属溶出与熬煮时间的相关性，为科学、健康地消费酸莱类火锅，为促进餐饮业绿色、健康发展提供参考。
1 材料与方法
1.1　仪器与试剂  ICP-MS，ELAN-6000DRC-e型电感耦合等离子体质谱(美国Perkin-Elmer公司)；AFS-9130型原子荧光光谱仪（北京吉天公司）；APL奥普乐MD20H型微波消解系统（APL奥谱勒仪器有限公司）。盐酸、氢氧化钠，成都市科龙化工试剂厂，优级纯；硼氢化钾、硝酸，成都市科龙化工试剂厂，分析纯；过氧化氢，成都金山化学试剂有限公司，分析纯；水为亚沸蒸馏水。酸莱（市售）（乳酸发酵，汤料pH = 4.0），加5倍的水，先在塑料容器中浸泡2.5h后，再以陶瓷锅为容器，按人群消费习惯，在保持汤料体积相对稳定的条件下，熬煮6 h，每隔1h取一定量的汤料、酸莱样品。
1.2 仪器工作参数
1.2.1　原子荧光光谱仪　光电倍增管负高压：270V；灯电流：30 mA；载气流量：400 mL/min；载流：5%盐酸；还原剂：0.05%硼氢化钾 + 0.5%氢氧化钾。
1.2.2　电感耦合等离子质谱仪　RF功率：1150 w；冷却气：15 L/min；辅助气：1.2 L/min；采样锥：1.1 mm；截取锥：0.9 mm；雾化器流速：0.92 L/min；进样泵速：20 r/min；单个元素积分时间：1000 ms；扫描方式：跳峰模式；自动棱镜：开启；内标：铑。每个质量通道数为3，扫描次数为60。

1.3　样品前处理  取熬煮后酸莱约1.0000g（湿重）或汤料5.0mL样品于微波消解罐中，加入5.0 mL 浓硝酸、30%的双氧水1.0 mL，置于微波消解系统中进行消解（功率：1000 W），100 ℃，5 min；160 ℃，10 min。消化完全后用超纯水定容至25.0 mL，并做相应的空白实验。

1.4　样品测定  取各标准储备液用2%硝酸稀释成不同浓度的混合标准溶液，2%的硝酸作为空白，测定砷、汞、铅、镉、铬、镍、铜等7种元素的回归方程和相关系数。运用AFS法测定样品中砷、汞的含量，用ICP-MS法测定铅、镉、铬、镍、铜等经消解处理后的样品重金属含量，每个样品分析3个平行样，取平均值，并用SPSS 11.5统计软件分析。实验器皿均用20%的硝酸溶液浸泡24h后使用。

2　结  果
2.1  汤料中重金属元素含量变化（表1） 汤料中铜含量在熬煮1h时最高，增加了43.55%；总汞、镍含量在熬煮3h时最高，分别增加了220%、22.60%；总砷、铅、镉、铬含量均在熬煮4h时含量最高，分别增加了2.18%、21.04%、34.43%和3.58%。

表1　汤料中重金属元素平均含量（mg/L，n=3）

熬煮时间 （h）	As	Hg	Pb	Cd	Cr	Ni	Cu
0	9.15	1.71	22.10	6.10	40.05	22.65	128.00
1	8.68	1.65	22.86	6.70	50.24	23.81	183.75a
2	9.20	2.96	21.36	7.56	45.10	27.56	177.00
3	8.61	3.76a	25.62	7.82	53.03	27.77a	169.05
4	9.35	2.05	26.75a	8.20a	53.50a	24.56	128.00
5	9.10	2.98	24.25	6.80	41.00	23.25	135.00
6	8.80	1.86	22.25	6.60	47.20	21.70	147.00

                注：与熬煮0h比较，a P<0.01。
2.2　酸菜中重金属元素含量变化（表2） 酸莱中总砷、镍含量均在熬煮的前3h内呈下降趋势，3h时分别降低了47％和29.62%；3h后其含量逐渐增大，但仍低于0h时样品值。镉含量在熬煮1h时最大，增加了13.10％。总汞含量在熬煮3h时最高，增加了222%。铜含量在熬煮4h时最大，增加了96.26%。铅、铬含量均在熬煮6h时最大，分别增加了16.69%、81.30%。

表2　酸莱中重金属元素平均含量（mg/L，n=3）

熬煮时间 （h）	As	Hg	Pb	Cd	Cr	Ni	Cu
0	47.12	35.34	397.96	20.35	213.12	64.58	1065.00
1	40.36	45.92	457.65	23.02b	256.14	48.47	1210.00
2	29.30	75.88	393.06	18.52	197.70	49.42	1480.00
3	24.90a	78.75a	362.96	17.91	151.63	45.45a	2010.00
4	34.23	11.90	414.16	17.40	201.60	50.21	2100.00a
5	30.83	6.42	371.62	19.25	237.71	54.84	1870.00
6	33.91	3.14	460.39a	20.88	387.31a	58.81	1954.00

              注：与熬煮0h比较，a P<0.01，b P < 0.05。
2.3　重金属含量变化趋势  用陶瓷容器熬煮酸莱，汤料、酸莱中总砷、镍含量变化呈相反趋势；总汞含量均在3h时最大，且增加较多；铅、镉、铬、铜含量均升高。莱样系列中汞、铅、镉、铬、铜含量的增加量普遍高于其对应的汤料系列。
3　讨　论
陶瓷容器在使用过程中，各重金属元素的溶出量与溶液的酸度、加热时间呈正相关。熬煮时间越长，酸度越小，溶出速度越慢；酸菜的主要作用是增加溶液的酸度。在熬煮的前4h，因酸性较强（pH ＜5.0），酸莱、锅体重金属溶出速度快，汤料重金属含量普遍增加，酸莱中除砷、镍外重金属含量亦增大；4h后因熬煮时间延长，乳酸挥发致使汤料酸度降低（pH ≥5.0），溶出速度减小和酸莱对重金属吸附增加等致使汤料重金属含量减小，莱样重金属元素含量增加。因此，酸莱在陶瓷容器内熬煮，锅体有较多汞、铬、铜和微量铅、镉溶出，基本无砷、镍溶出。从健康的角度出发，用陶瓷作火锅容器烹饪酸性食物时，时间最好控制在2h内，以减小汞、铅、铬、镉等有毒元素的溶出量。
参考文献
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