2020—2023年山东省泰安市豆腐中重金属含量调查分析
作者: 刘冰 朱姝婧 石国栋 刘嘉甫 丁凡卿 边广
摘 要:目的:了解山东省泰安市豆腐中重金属含量,为预防控制重金属的急慢性中毒提供科学依据。方法:采用电感耦合等离子体质谱法检测2020—2023年山东省泰安市480份豆腐中6种元素含量,分析不同元素含量水平和趋势。结果:480份豆腐中均检出了一种或多种元素,但超标率相对较低,为8.54%(41/480)。不同年份、不同采样点之间各元素的超标率差异均无统计学意义(P>0.05)。不同种类豆腐之间各元素的超标率差异具有统计学意义(P<0.05),卤水豆腐和石膏豆腐超标率高于酸浆豆腐和内酯豆腐。不同元素的检出率和超标率有明显差别,铅和镉的检出率和超标率高于其他4种元素。结论:2020—2023年泰安市市售豆腐中,卤水豆腐和石膏豆腐中铅和镉的超标率较高。
关键词:重金属;豆腐;饮食卫生;食品检验
Investigation and Analysis of Heavy Metal Content in Tofu, Tai’an City, Shandong Province, 2020 to 2023
LIU Bing1, ZHU Shujing1, SHI Guodong2, LIU Jiafu3, DING Fanqing3, BIAN Guang4*
(1.Occupational Hygiene Department, Taian City Center for Disease Control and Prevention, Taian 271000, China; 2.Food Hygiene Department, Taishan District Center for Disease Control and Prevention, Taian 271000, China; 3.College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Taian 271000, China;
4.Physics and Chemistry Department, Tai’an City Center for Disease Control and Prevention, Taian 271000, China)
Abstract: Objective: To understand the heavy metal content of tofu in Tai’an city, Shandong province, so as to provide scientific basis for the prevention and control of acute and chronic heavy metal poisoning. Method: The contents of six elements in 480 tofu samples in Tai’an city, Shandong province from 2020 to 2023 were detected by inductively coupled plasma mass spectrometry, and the levels and trends of different elements were analyzed. Result: One or more elements were detected in all 480 tofu samples, but the exceeding standard rate was relatively low, which was 8.54% (41/480). There was no significant difference in the over-standard rate of each element between different years and different sampling points (P>0.05 ). The difference in the over-standard rate of each element between different types of tofu was statistically significant (P<0.05 ). The over-standard rate of brine tofu and gypsum tofu was higher than that of acid slurry tofu and lactone tofu. The detection rate and over-standard rate of different elements were significantly different. The detection rate and over-standard rate of lead and cadmium were higher than those of the other four elements. Conclusion: From 2020 to 2023, the over-standard rates of lead and cadmium in brine tofu and gypsum tofu in Tai’an city, Shandong province were high.
Keywords: heavy metals; tofu; dietetic hygiene; food test
豆腐是日常生活中最常见的食物之一,含有丰富的铁、磷等矿物质营养元素,还可以提供一定的蛋白质和不饱和脂肪[1],对预防心脑血管疾病具有一定的作用[2],对维持身体健康有很大的帮助。中国营养学会编制的《中国居民膳食指南(2022)》中针对2岁以上健康人群提炼出了平衡膳食八准则,其中第三条为多吃蔬果、奶类、全谷、大豆,建议成年人每人每天摄入大豆和坚果共25~35 g。重金属是指密度大于5 g·cm-3的金属,包括铅、镉、铬、镍、汞等,砷虽然不是金属,但是化学性质和毒性与重金属相近[3],为避免潜在的危害,科学评估健康风险,对2020—2023年泰安市480份豆腐的重金属含量进行了调查分析。
1 材料与方法
1.1 对象
1.1.1 样品及检测项目
2020—2023年,每年在泰安市6个县市区的批发市场、大型超市及农贸市场通过随机购买的方式采集120份豆腐,共计480份。考虑到不同种类豆腐食用量的差异,每年采集卤水豆腐42份、石膏豆腐42份、酸浆豆腐18份、内酯豆腐18份,检测其铅、镉、铬、镍、汞及砷含量。
1.1.2 仪器及试剂
SQP型电子分析天平,Sartorius(赛多利斯)公司;MARS 6-xpress型微波消解仪,CEM(培安)公司;GST 25-20型赶酸仪,天津莱玻特瑞(Labotery)公司;Cascada I型高纯水机,PALL(颇尔)公司;NexION 2000型电感耦合等离子体质谱仪,PerkinElmer(珀金埃尔默)公司。
硝酸(优级纯),德国Merck公司;铅、镉、铬、镍、汞及砷标准溶液(浓度及编号见表1),中国计量科学研究院。
1.2 实验方法
按照电感耦合等离子体质谱法测定食品中多元素分析的操作程序[4]。称取0.5 g试样于聚四氟乙烯消解罐中,加入6 mL硝酸,冷处理1~2 h,以程序升温方式进行微波消解,在200 ℃下保持25 min,消解完全后,用水将消化液转移定容至25 mL,混匀备用。当真空度达到要求后,用调谐液调整仪器各项指标达到测定要求,编辑测定方法,选择各测定元素的质量数、内标元素,测定待测元素和内标元素的信号响应值,绘制标准曲线,计算试样中待测元素的含量。各检测项目测定参数、检出限及限值见表2,限值参考《食品安全国家标准 食品中污染物限值》(GB 2762—2022)。
1.3 结果判定标准
规定一个或多个项目的检测结果大于检出限,即判定此样品为检出,以此计算总检出率,同时根据单一检测项目的检出情况,计算各项目的检出率,检出率=检出数/检测份数×100%。为体现同时检测多个项目的联合作用,规定各项目的实测含量与其限值的比值之和超过1,即判定为总体超标,以此计算超标率,同时根据单一检测项目的超标情况,计算各检测项目的超标率,超标率=超标数/检测份数×100%。
1.4 统计学处理
采用SAS 9.4软件进行统计分析。计数资料用率来表示,率的比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果与分析
所检测的480份豆腐中,均检出了一种或多种元素,故本文不再对总检出率进行分析比较。
2.1 不同年份各元素超标情况
2020—2023年,每年检测样品120份。由表3可知,2021年和2022年超标率略高于2020年和2023年,但不同年份之间各元素超标率的差异无统计学意义(χ2=0.72,P>0.05)。
2.2 不同采样点各元素超标情况
2020—2023年,在批发市场、大型超市及农贸市场分别检测样品160份。由表4可知,各元素超标率由高到低依次为农贸市场、批发市场、大型超市,但不同采样点之间各元素超标率的差异无统计学意义(χ2=0.37,P>0.05)。
2.3 不同类别豆腐各元素超标情况
卤水豆腐和石膏豆腐分别采集样品168份,酸浆豆腐和内酯豆腐分别采集样品72份。由于酸浆豆腐和内酯豆腐的超标份数分别为4份和2份,为避免χ2检验时频数过小导致的偏差,将两者合并为其他类别进行统计分析。由表5可知,不同类别豆腐之间各元素超标率有统计学差异(χ2=5.08,P<0.05),卤水豆腐和石膏豆腐各元素超标率高于酸浆豆腐和内酯豆腐。
2.4 不同元素超标情况
由表6可知,本次检测的6种元素中,仅镍和铅出现超标情况,超标率分别为6.46%和0.42%,其余项目均无超标情况。
2.5 不同元素检出情况
分别计算6种元素的检出率,由表7可知,检出率由高到低依次为铅、镍、铬、砷、镉、汞,铅和镍的检出率较高,分别达到85.00%和70.83%。
2.6 同一样品中不同元素检出情况
480份豆腐中均检出了1~4种元素。其中154份样品检出1种元素,占比32.08%;189份样品检出2种元素,占比39.38%;91份样品检出3种元素,占比18.96%;46份样品检出4种元素,占比9.58%。
3 结论与讨论
豆腐是一种营养丰富且历史悠久的食材,富含人体必需的多种微量元素,还含有丰富的优质蛋白,素有“植物肉”之美称[5]。大豆的消化吸收率仅为65%左右,而制作成豆腐后,消化吸收率可达95%以上[6],并且去除了胰蛋白酶和抑制素等物质,避免了消化不良的情况发生。2014年,“豆腐传统制作技艺”入选《第四批国家级非物质文化遗产代表性项目名录》[7],豆腐被赋予了更多的文化内涵和传承意义。我国豆腐产量从2013年的558.9万t增长至2021年的817.5万t[8]。泰安神豆腐、泰山白菜、山泉水被称为“泰山三美”[9]。
重金属难以被生物降解,且能在食物链的生物放大作用下富集,最终进入人体[10]。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使其失去活性,在人体某些器官中累积达到一定程度后会造成慢性中毒[11],严重影响消费者的健康。为进一步完善我国食品安全国家标准体系,加强食品监督管理,保障公众健康,《食品安全国家标准 食品中污染物限值》分别于1981年、1994年、2005年、2012年、
2017年及2022年连续进行了修订,涉及的污染物从单一的汞,扩展到包括7种重金属在内的13种污染物。充分体现出我国对食品中污染物,尤其是重金属污染问题的重视,为进一步推进食品安全问题提供了有力保障[12]。