陜西省主產(chǎn)區(qū)主栽品種獼猴桃果實(shí)中Cu、Zn、Mn、Pb、Cd含量檢測(cè)

趙金梅，段愛莉，高貴田，*，王西銳，孫翔宇，谷留杰

(1.陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710062;

2.陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司，陜西西安 710062)

陜西省主產(chǎn)區(qū)主栽品種獼猴桃果實(shí)中Cu、Zn、Mn、Pb、Cd含量檢測(cè)

趙金梅1，段愛莉1，高貴田1，*，王西銳2，孫翔宇1，谷留杰1

(1.陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710062;

2.陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司，陜西西安 710062)

目的:采集陜西省獼猴桃生產(chǎn)基地的10個(gè)主產(chǎn)區(qū)中的4個(gè)品種獼猴桃果實(shí)，對(duì)其金屬元素含量進(jìn)行檢測(cè)分析。方法:采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定Cu、Mn、Zn、Pb、Cd 5種金屬元素的含量，并與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)和評(píng)價(jià)。結(jié)果:10個(gè)產(chǎn)區(qū)4個(gè)品種的獼猴桃果實(shí)中Cu、Mn、Zn的檢出率均為100%，Pb檢出率為13.64%，Cd未檢出，在所有檢出樣品中僅Zn超標(biāo)，其余均低于國家水果污染物限量標(biāo)準(zhǔn)。不同產(chǎn)地，不同品種中5種元素含量均有一定差異，其中2號(hào)產(chǎn)區(qū)部分樣品以及部分秦美獼猴桃Zn超標(biāo)較為嚴(yán)重，Zn的污染需引起有關(guān)部門的重視。

獼猴桃，金屬元素，Zn超標(biāo)

陜西省作為中國獼猴桃的原產(chǎn)地和國內(nèi)最大的獼猴桃集中產(chǎn)區(qū)［1］，其獼猴桃質(zhì)量安全問題已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，其中獼猴桃重金屬含量是其質(zhì)量安全的一個(gè)重要指標(biāo)。獼猴桃中重金屬污染的來源是多方面的，一方面來源于環(huán)境條件，如大氣、土壤、灌溉水等;另一方面來源于人為因素，如不合理的農(nóng)藥、施肥等［2］。因此研究不同污染途徑對(duì)獼猴桃果實(shí)重金屬污染的影響，對(duì)促進(jìn)陜西省獼猴桃產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在有害重金屬污染研究方面，甄宏［3］對(duì)高速公路旁糧食和水果中重金屬污染特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)公路交通帶來的鉛、鎘污染是影響路旁產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要因素。目前，在陜西主產(chǎn)區(qū)，蟲害、潰瘍病日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅獼猴桃產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，殺蟲劑代森錳鋅［4］以及預(yù)防獼猴桃潰瘍病的無機(jī)銅素殺蟲劑波爾多液［5－6］等農(nóng)藥大量使用，深入研究它們可能引起的重金屬污染，具有重要的意義。本研究從陜西省獼猴桃主產(chǎn)區(qū)采集主要品種的獼猴桃樣本進(jìn)行檢測(cè)分析，分析測(cè)定不同產(chǎn)地不同品種的獼猴桃果實(shí)中Cu、Mn、Zn、Pb和Cd5種元素的含量水平的差異，為陜西獼猴桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 樣品采集地概況 研究地選擇在陜西獼猴桃集中產(chǎn)區(qū)，該區(qū)屬關(guān)中平原，自然條件優(yōu)越，河道縱橫，水利資源豐富。氣候特征屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和而濕潤，雨水量充沛，光照熱量充足，無霜期255d。年平均氣溫13.0℃，降水量640mm，日照2000h。氣候、土壤條件適合獼猴桃的生長。

表2 水果中重金屬元素限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Limited amount of heavy metals in the national hygienic standard

1.1.2 采樣與制備 根據(jù)陜西獼猴桃長勢(shì)分布與地理地貌等條件，選擇在L高速公路兩側(cè)的10個(gè)獼猴桃產(chǎn)區(qū)中采樣。采樣時(shí)間為2011年10月獼猴桃果實(shí)完全成熟時(shí)，樣品沿L高速公路兩側(cè)20m平行方向采集。以每產(chǎn)區(qū)中的一個(gè)品種為一組樣品，每組樣品不少于40個(gè)。采樣點(diǎn)分布基本均勻，且每株樹只隨機(jī)采3個(gè)樣，將采集的樣品放入提前消毒的樣品袋中，貼標(biāo)簽標(biāo)記。然后去皮、去核，再切碎，按照四分法縮分，取800g保存在4℃冰箱中待測(cè)。

1.1.3 試劑與儀器 濃硝酸(分析純) 西安三浦精細(xì)化工廠;乙腈 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;鋅粉(99.99%)、銅粉(99.99%)、錳粉(99.99%)、鎘粉(99.95%)、鉛粉(99.99%);實(shí)驗(yàn)用水均為去離子二次蒸餾水。

單盤分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海安亭實(shí)驗(yàn)儀器有限公司; sx2－4－13型高溫馬弗爐 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;TAS－986原子吸收分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 樣品前處理 參照國標(biāo)《食品中銅的測(cè)定》方法:稱取獼猴桃漿汁5.0g，置于500mL瓷坩堝中，加入10mL硝酸，放置0.5h，然后在電熱爐上小火蒸干，繼續(xù)加熱灰化，并送入525℃馬弗爐中灰化2h，取出并加入1mL硝酸，繼續(xù)灰化1h后冷卻取出，以1mL 20%硝酸溶解、洗滌4次，將洗滌液轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中，加蒸餾水定容，混勻待測(cè)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取其平均值。

1.2.2 金屬元素測(cè)定方法［7－9］精確稱取 Cu、Zn、Mn、Pb、Cd粉1.000g，0.5mol/L的稀硝酸溶解，分別定容至1L容量瓶中，配制成1.0g/L的標(biāo)準(zhǔn)貯備液。分別取Cu、Zn、Mn、Pb、Cd標(biāo)準(zhǔn)貯備液2.0mL定容于200mL容量瓶中，配成標(biāo)準(zhǔn)使用液(10.0mg/L)，依次稀釋至1.0μg/mL，然后準(zhǔn)確吸取Cu、Zn、Mn、Pb、Cd標(biāo)液5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0mL定容于100mL容量瓶，得濃度0.05～1.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，確定了空氣－乙炔火焰原子吸收分光光度計(jì)的最佳工作條件(見表1)。以稀硝酸作參比，將標(biāo)準(zhǔn)系列工作液導(dǎo)入儀器，測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。相同條件下，以稀硝酸為參比，測(cè)定樣品的吸光度。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

水果中重金屬限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)見表2。

Mn是對(duì)身體有益的微量元素，從膳食和飲食中攝入的錳無論多少都可以說是接近無毒的［10］，我國暫時(shí)對(duì)食品中的Mn元素含量并無限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

表1 儀器測(cè)定參數(shù)Table 1 Parameters of instrumental determination

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)液回歸方程

按1.2.2儀器工作條件對(duì)重金屬標(biāo)準(zhǔn)樣品液進(jìn)行測(cè)定，以濃度為橫坐標(biāo)(x)，吸收強(qiáng)度為縱坐標(biāo)(Y)，由火焰原子吸收光譜儀繪出校準(zhǔn)曲線，得回歸方程和相關(guān)系數(shù)，詳見表3。

表3 元素回歸方程及相關(guān)性Table 3 The regression equation and correlation of elements

由表3可知，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)R2都在0.99以上，線性相關(guān)性良好。

2.2 元素回收率［11］對(duì)方法的準(zhǔn)確度以及加標(biāo)回收率進(jìn)行檢驗(yàn)，分別稱取3份10.0g采集的秦美樣品，然后各加入金屬離子3種不同濃度(0.05、0.20、0.60mg/mL)的標(biāo)準(zhǔn)品各1mL，采用上述相同的樣品處理方法，測(cè)得回收率在88.6%～102.4%之間，平均回收率為93.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.76%，該結(jié)果表明樣品預(yù)處理方法可行性較高。

2.3 獼猴桃中金屬元素含量檢測(cè)結(jié)果及分析

2.3.1 獼猴桃中金屬元素的檢測(cè)結(jié)果 Cu、Zn和Mn元素的檢出率為100%，Pb檢出率為13.64%，Cd沒有檢出。表明Cu、Zn和Mn元素在獼猴桃中普遍存在，而Pb和Cd的污染情況不普遍。獼猴桃果實(shí)樣品中Cu、Zn元素含量的平均值分別為0.986、3.89mg/kg，除超標(biāo)樣品外，其最高含量分別占限量值的16.36%、94.86%，Mn元素含量的平均值為0.417mg/kg。根據(jù)我國對(duì)水果中5種元素的限量國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，樣品獼猴桃中的Cu、Mn、Pb、Cd四種金屬元素含量均符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，但有18.18%的樣品Zn超標(biāo)，平均超過標(biāo)準(zhǔn)值限的14.20%，這方面應(yīng)引起廣泛的關(guān)注。

表4 不同產(chǎn)區(qū)獼猴桃金屬元素含量(mg/kg)Table 4 The content of kiwifruit metal element at different producing areas(mg/kg)

表5 不同品種獼猴桃中金屬元素含量(mg/kg)Table 5 Metal element content in the different varieties of kiwi fruit(mg/kg)

2.3.2 不同產(chǎn)區(qū)獼猴桃中金屬元素含量及分析 10個(gè)產(chǎn)區(qū)22組獼猴桃樣品分別測(cè)定其Cu、Zn、Mn、Pb、Cd 5種金屬元素，測(cè)定結(jié)果如表4。為了更直觀的反映出獼猴桃中微量元素的富集規(guī)律，將其平均值做柱形圖，見圖1。

圖1 不同產(chǎn)區(qū)獼猴桃中金屬元素含量Fig.1 The content of kiwifruit metal elements in different producing areas

結(jié)合水果中金屬元素限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)與表4可以看出，10個(gè)產(chǎn)區(qū)中Cu元素含量均無超標(biāo)，Zn含量在2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、7號(hào)和10號(hào)產(chǎn)區(qū)有部分超標(biāo)，且達(dá)到總產(chǎn)區(qū)的一半，最高超標(biāo)樣品超過標(biāo)準(zhǔn)值限的16.92%，但每個(gè)產(chǎn)區(qū)中Zn元素含量的均值均低于限量標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國家綠色獼猴桃生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。而Pb元素含量只有在2號(hào)、6號(hào)和7號(hào)產(chǎn)區(qū)中檢測(cè)到，并且含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)的Pb≤0.1mg/kg。我國雖暫時(shí)對(duì)食品中的Mn元素含量并無限量標(biāo)準(zhǔn)，但與中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所編制的《中國食物成分表2002》［12］比較，Mn元素含量0.2～20mg/kg之間屬于正常食品成分含量。

由圖1可以看出，獼猴桃中金屬元素含量大小基本符合為:Zn＞Cu＞Mn＞Pb＞Cd，Zn含量過高可能與產(chǎn)地土壤中Zn的含量較高［13－14］或與農(nóng)藥殺蟲劑代森錳鋅的過量使用有關(guān)。各產(chǎn)區(qū)獼猴桃金屬元素含量均值均在限量標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，但地區(qū)之間仍有高低之別。Mn元素含量在不同產(chǎn)區(qū)的比較結(jié)果是:10號(hào)＞6號(hào)＞1號(hào)＞9號(hào)＞4號(hào)＞2號(hào)＞8號(hào)＞5號(hào)＞3號(hào)＞7號(hào)，10個(gè)獼猴桃產(chǎn)區(qū)中10號(hào)產(chǎn)區(qū)Mn含量最為豐富。Cu、Zn元素含量在不同產(chǎn)區(qū)的高低順序分別為:2號(hào)＞7號(hào)＞6號(hào)＞4號(hào)＞3號(hào)＞10號(hào)＞8號(hào)＞5號(hào)＞1號(hào)＞9號(hào)。2號(hào)產(chǎn)區(qū)樣品中Cu、Zn含量都比較高，且2號(hào)有部分超標(biāo)，原因可能是一些農(nóng)業(yè)污染源如肥料、農(nóng)藥的使用。

因此，鑒于不同產(chǎn)區(qū)獼猴桃金屬元素含量的差異，建議某些金屬元素含量較高的個(gè)別產(chǎn)區(qū)在灌溉、施肥和噴灑農(nóng)藥等果園管理上積極采取有效措施，以免金屬元素的含量進(jìn)一步增加，同時(shí)各產(chǎn)區(qū)在管理上可相互借鑒，通過比較找出潛在的金屬元素的來源，以保證陜西獼猴桃能長期穩(wěn)定地優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)。

2.3.3 不同品種獼猴桃中金屬元素含量及分析 將4個(gè)品種的獼猴桃樣品分別測(cè)定其Cu、Zn、Mn、Pb、Cd 5種金屬元素，測(cè)定結(jié)果如表5，為了更直觀的反映出獼猴桃中微量元素的富集規(guī)律，故將其平均值做柱形圖，見圖2。

從表5可以看出4個(gè)品種獼猴桃中Cu、Zn、Mn的檢出率均為100%，Pb元素僅在海沃德獼猴桃中檢測(cè)到，并且含量低于限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合水果中重金屬元素限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)與表5可以看出，4個(gè)品種的獼猴桃的Cu、Mn、Pb、Cd四種元素均未超標(biāo)，而在華優(yōu)、海沃德、秦美、徐香4個(gè)品種的獼猴桃中Zn含量均有部分樣品超標(biāo)，其中秦美Zn含量超標(biāo)情況最為嚴(yán)重。

圖2 不同品種獼猴桃中所含金屬元素含量Fig.2 Metal element content of kiwifruit in different varieties

由圖2可以看出，華優(yōu)、海沃德、秦美、徐香四個(gè)品種獼猴桃金屬元素含量大小為:Zn＞Cu＞Mn＞Pb＞Cd。各種金屬元素含量均值均在限量標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，但不同品種之間仍有差異。Cu元素在秦美中含量最高，但仍處于微量級(jí)［15］。Zn元素以秦美、華優(yōu)較高，各品種Zn平均含量較接近限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別樣品已超過限量標(biāo)準(zhǔn)，表明部分樣品已受Zn元素的污染。Mn元素雖然在獼猴桃不同品種間存在差異，但含量均在20mg/kg以內(nèi)，屬于正常食品成分含量。

3 討論

陜西省10個(gè)產(chǎn)區(qū)4個(gè)品種獼猴桃中均不同程度地檢出金屬Cu、Pb、Zn、Mn元素，表明這4種元素在獼猴桃果實(shí)中普遍存在，除Zn以外，其他4種金屬元素均未超標(biāo)，可見總體情況良好。獼猴桃樣品中Cu、Mn含量均較低，屬于微量級(jí)，基本屬于水果中正常微量元素的含量。Cd與Pb檢出率低，獼猴桃品質(zhì)來自Cd、Pb的影響較小。而獼猴桃中有18.18%樣品的Zn超標(biāo)，由此看出獼猴桃來自殺蟲劑代森錳鋅或代森鋅的污染是有可能的，但鋅含量超標(biāo)是否直接由殺蟲劑引起，還需進(jìn)一步調(diào)查研究。有文獻(xiàn)報(bào)道［16］長期過量攝入含鋅食品，會(huì)抑制機(jī)體對(duì)鐵、銅的吸收，引起缺鐵性貧血，因此鋅的污染不容忽視。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，陜西省獼猴桃果實(shí)中除Zn以外其它4種金屬元素濃度和超標(biāo)率均較低，受金屬污染較輕。綜合海沃德、秦美、華優(yōu)和徐香這4個(gè)品種看來，秦美中Cu、Zn元素含量最高，其中秦美獼猴桃Zn超標(biāo)尤為嚴(yán)重。并且在10個(gè)獼猴桃產(chǎn)區(qū)中2號(hào)產(chǎn)區(qū)鋅超標(biāo)最嚴(yán)重，這方面應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視。

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Determination of Cu，Zn，Mn，Pb and Cd content of kiwifruit fruit of the main cultivars in the major kiwifruit production area of Shaanxi province

ZHAO Jin－mei1，DUAN Ai－li1，GAO Gui－tian1，*，WANG Xi－rui2，SUN Xiang－yu1，GU Liu－jie1
(1.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China;
2.Shaanxi Bai Rui Graduate School and Iimited Company of Kiwifruit，Xi’an 710062，China)

The metal elements Cu，Mn，Zn，Pb and Cd of four varieties of kiwifruit collected from ten main producing areas of kiwifruit production base in Shaanxi province were detected and analyzed respectively using flame atomic absorption spectrometric method.The results showed that the detection rate of Cu，Zn and Mn was 100%and Pb was 13.64%，but Cd was not detected in Shaanxi kiwifruit.Moreover，the content of Zn exceeded the national standard among all the samples while the content of the rest was lower than the limited amount of the national standard for fruits.The content of those varieties was highly of difference from variant varieties to different producing areas.Zn content exceeded seriously in partial samples of producing area No.2 as well as in parts of Qinmei kiwifruit.Attentions should be paid to the pollution resulting from Zn.

kiwi fruit;metal elements;Zn exceeding standards

TS201.6

A

1002－0306(2012)21－0309－04

2012－05－09 *通訊聯(lián)系人

趙金梅(1988－)，女，碩士研究生，研究方向:食品生物技術(shù)。

陜西省“13115”重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目(S2010ZDKG750);西安市科技局農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目(NC1116)。