使用电感耦合等离子体光学发射光谱法测定蜂蜜样品中的重金属外文翻译资料

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使用电感耦合等离子体光学发射光谱法测定蜂蜜样品中的重金属

Hasan Mohammadi,Aghamirlou,Monireh Khadem,Abdolrasoul Rahmani, Marzieh Sadeghian,Amir Hossein Mahvi1,Arash Akbarzadeh and Shahrokh Nazmara

摘 要

背 景：蜂蜜是含有碳水化合物和其他微量物质的复杂混合物。蜂蜜中微量成分浓度过高可能会威胁人体健康。因此，测定蜂蜜中的金属元素有助于其作为食品的质量控制。本研究的目的是测定伊朗蜂蜜中某些金属的浓度。

方 法：这项研究在伊朗的阿尔达比勒省的四个地区进行。蜂蜜样品（n=25）在微波炉中用硝酸和过氧化氢消解，然后用电感耦合等离子体-光学发射分光光度法（ICP-OES）进行分析。

结 果：各区域之间的镉、锌、镍和铬含量没有显着差异（P＞0.05）。在蜂蜜样品中，锌含量最高（1481.64mu;g/kg）。由于东部地区工业的存在，一些金属的浓度较高。东部地区铅含量均值最高，为935.48mu;g/kg，南部地区最低，为205.4mu;g/kg。将金属浓度与推荐的食品限值进行比较，其中一些高于标准水平（铅），一些低于标准水平（镉）。

结 论：金属在工业生产过程释放到环境中，并通过植物从受污染的土壤或水中吸收进入食物链。不同地方的金属浓度存在许多变量，导致蜂蜜中的金属浓度不同。建议采取食品质量控制、农业区土壤监测、限制化肥使用等控制措施。

关键词：蜂蜜；电感耦合等离子体光发射分光光度法；重金属

背 景

蜂蜜由蜜蜂生产，是一种天然的过饱和糖溶液，作为高营养价值的食物被食用，其由碳水化合物的复杂混合物组成[1]。这种天然产品非常有价值，是世界上唯一的浓缩形式的糖[2]，也可以用作食品防腐剂。它还含有某些次要成分，如酶（葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶、磷酸酶）、葡萄糖和蔗糖（占总可溶性固体的65-75%）、蛋白质、氨基酸和有机酸、维生素、脂类、挥发性化学品、类黄酮、酚酸和矿物质[3,4]。蜂蜜的生化特性和品质与蜂蜜的成熟度、气候条件、生产方法、加工和贮藏条件以及蜂蜜的蜜源有关[5-9]。

蜂蜜中有微量元素，蜂蜜中这些元素的种类与蜜蜂采集的花蜜、花粉和蜂蜜露水等花卉原料的种类有关[10-13]。不同蜂蜜中的金属浓度在很大程度上取决于花的元素组成，以及它们的植物学和地理起源[14,15]。这些金属可能由外部原因产生，如工业冶炼厂污染、工业单位排放以及蜂蜜加工和维护阶段的不当工序。此外，蜂蜜中金属的来源可能是农用化学品，如有机汞，含镉肥料和含砷农药（图1）[14-16]。

蜂蜜

花蜜

土壤

植物

蜜蜂

大气

水体

污染

图1 蜂蜜中天然和人为的金属来源

蜂蜜中金属的存在可能威胁到人类作为消费者的健康[17]。当这些金属积累到有毒浓度水平时，会损害人类的生活质量[18]。近年来，中国[17]、意大利[14]、法国[19]、克罗地亚[4]、斯洛文尼亚[20]、波兰[21]和土耳其[22-25]等一些国家测定了蜂蜜中不同金属的浓度。此外，蜜蜂和蜂产品中的重金属已成为许多其他各种研究的主题。

由于采矿、冶炼和金属处理行业的存在，重金属污染是伊朗的一个严重问题。重金属污染不仅影响了生产质量，还影响了大气和水体质量，并通过食物链威胁人类和动物的健康和生命。虽然伊朗的蜂蜜生产和消费规模很大，但缺乏能确定伊朗蜂蜜中重金属的信息。除了对环境的重要性之外，作为最复杂的食品之一的蜂蜜，确定重金属对其质量控制至关重要。因此，本研究的目的是确定伊朗蜂蜜中的重金属的浓度，如：铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、镍(Ni)、铬(Cr)等。这些研究成果有助于预防上述提到的问题并提高健康的蜂蜜消费。这些结果可以引导我们考虑蜂蜜中污染物的来源，例如土壤类型和大气污染、在卫生政策方面关注食品安全，提供最佳的食品质量，保护公共卫生，保持消费者的信心。

方 法

样品采集

这项跨地区研究于2013年在伊朗西北部的阿尔达比勒省进行。这些年从阿尔达比勒省的四个不同地区的个体养蜂人中采集了25份多花蜂蜜样品：东部（阿尔达比勒县，n=6），北部（莫汉县，n=7），南部（哈尔哈尔县，n=6）和西部（梅什金沙赫尔县，n=6）（图2）。与其他地区相比，尤其是南部和北部地区，东部地区人口最多、城市化和工业化程度最高。

哈尔哈尔县

莫汉县

阿尔达比勒县

梅什金沙赫尔县

图2 阿尔达比勒省中四个研究地区的地理位置

所有蜂蜜样品（400g）均由当地养蜂人协会提供，产地有保证，并且是在使用传统蜂蜜制作方法的地区。所有样品均收集在干净、密闭的玻璃罐中，并立即送到德黑兰医科大学的环境卫生系的实验室。将所有样品置于玻璃瓶中保存，并在暗中保持在4-8℃，直至分析。

仪 器

使用八极杆反应系统（ORS）电感耦合等离子体——光学发射分光光度法（ICP-OES），Spectro Arcos OES EOP（德国）的设备进行重金属的测定。表1展示了进行全金属分析的ICP-OES操作条件。使用微波炉（MARS 5 CEM）对样品进行消化和预处理。微波消解样品的仪器参数设置为：15 min/600 W ,120°C, 20 min/600 W ,180°C，20分钟排气。

表1 ICP-OES的仪器特性和设置

试剂和化学品

除非另有说明，所有试剂均为分析纯试剂。采用Milli Q净水系统（密理博）生产的双去离子水作为稀释液。从Merck公司（德国）采购Cu、Cr、Cd、Pb、As、Ni和Zn的储备溶液（1000mg/l，ICP标准CertiPUR），并通过稀释制备元素标准溶液。采用相同的步骤制备⁴⁵Sc,⁸⁹Y,¹⁵⁹Tb，作为ICP-OES技术的内部标准。在ICP-OES常规分析中，建议使用内标，以抵消长期运行可能出现的偏移，并纠正基体效应。蜂蜜样品用浓硝酸（65%HNO₃,超纯，Merck，德国）和过氧化氢（30% H₂O₂,纯试剂，Chempur，波兰）消解。

分析方法

为了测定上述七种金属，所有蜂蜜样品均按照以下程序制备：在聚四氟乙烯容器中精确称取1克样品，并溶解于10毫升浓硝酸中(HNO₃)。然后将样品置于微波炉中消解[25]。这个过程是在一个封闭的系统中进行的，样品的分解与外部环境没有接触，从而降低了被污染的风险。空白溶液用硝酸制备。

ICP-OES技术能够进行多元素分析，具有灵敏度高，样品通量大的特点，从而实现高准确度和精密度。所以它被用于测定蜂蜜中特定的重金属，与其他研究类似[14]。一些研究中采用原子吸收光谱和发射光谱进行重金属的分析和测量 [33]。

根据实际样品实验结果的重复性来评价分析方法的精密度，用标准差(S.D)表示。通过校准（使用标准溶液）曲线来验证准确度。此外，将内部标准(⁴⁵Sc,⁸⁹Y,¹⁵⁹Tb)应用于ICP-OES技术，以纠正基体效应。

数据分析

统计计算和分析采用SPSS第18版（SPSS公司，芝加哥，伊利诺伊州，美国）。一些测试如单因素ANOVA分析和T检验用于数据分析。显着性水平取p＜0.05。

结 果

为了保证试验结果的可靠性，采用加标蜂蜜对Cu、Cr、Cd、Pb、As、Ni和Zn进行回收率分析。金属回收率达95-100%，具有很好的准确性（表2）。蜂蜜中主要含有矿物质元素，如钙、铜、铁、镁、锰、钾等矿物质，本研究采用空白样品来获得准确的数据。空白蜂蜜样品经鉴定不存在特定的化合物（重金属），并事先进样至检测系统。

表2 加标蜂蜜样品中重金属的含量及回收率

表3展示了蜂蜜样品中的金属浓度。可以看到诸如样品数量、平均值、最大值和最小值。在所有蜂蜜样品中，锌是含量最高的金属，平均值为1481.64mu;gkg^-1(范围从122.86至6638.55mu;gkg^-1)。与锌相比，其他主要金属，如Cu、Cr、Cd、Pb和Ni的平均值较低。在本研究中，镉含量最高的是东部地区，最低的是北部地区。各地区的镉含量没有明显差异(P=0.107)。此外，各地区锌、镍和铬的含量也没有明显差异(P＞0.05)。

方差分析表明，不同地区蜂蜜样品的铅含量存在显著差异（P=0.002）。此外，铅含量平均值最高的是东部地区，为935.48mu;gkg^-1，铅含量平均值最低的是南部地区，为205.4mu;gkg^-1。铜含量平均值最高和最低的地区分别为西部和北部地区。各区域铜含量无明显差异(P=0.374)。

讨 论

本研究的目的是测定蜂蜜中重金属的浓度。值得一提的是，没有文献研究过伊朗蜂蜜中的金属含量和形态。

根据我们的发现，平均铜浓度最低和最高的地区分别是北部(94.74mu;gkg^-1)和西部地区(591.49mu;gkg^-1)。四个地

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