样品前处理是元素分析中不可或缺的关键环节，也是整个分析检测过程中最费时、费力的部分。样品的前处理直接影响着分析的结果，任何的损失或污染都会影响分析结果的准确性。
铬是自然界中广泛存在的一种元素，主要分布在岩石、土壤、大气、水及生物体中。铬主要以三价和六价的形式存在。三价铬是人体必需的微量元素，而六 价铬则是明确的有害元素，被人体吸收会引起慢性中毒，还可能引起肾脏损害，具有致突变、致癌的作用。GB 2762—2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》^［1］中规定了谷物及其制品、蔬菜及其制品、豆类及其制品、肉及肉制品、水产动物及其制品、乳及乳制品中铬的限量指标，《中华人民共和国药典》（2015年版）^［2］也规定了明胶空心胶囊中铬的限量指标。
        目前食品和胶囊中铬的测定主要采用石墨炉原子吸收分光光度法^［3-6］、电感耦合等离子体质谱法^［7］和示波极谱法^［8］。前处理方法主要有湿消解法^［6,8］、微波消解法^［7］、高压消解法^［3］和干灰化法^［9］。
        本试验选用奶粉、多种蔬菜和水果及明胶空心胶囊分别代表高蛋白质、高含水量及保健食品的胶囊样品，采用湿消解法、微波消解法和干灰化法进行样品前处理，探究不同的前处理方法对样品中铬检测的影响。
        奶粉、蔬菜、水果均购自市场，明胶空心胶囊购自药店。
        SMART MARS240/50微波消解仪（美国CEM）、EHD-24L石墨赶酸仪（北京东方科创生物技术公司）、Varian AA240Z原子吸收分光光度计（美国瓦里安）、可调电热板。
        硝酸MOS级，高氯酸、氢氟酸（HF）、过氧化氢（H2O2）均为优级纯。标准物质：紫菜（GBW10023）、茶叶（GBW10016）、圆白菜（GBW10014）、奶粉（GBW10017）均购自国家标准物质中心。
        湿消解法：准确称取3份待测样品于锥形瓶中，奶粉、蔬菜、水果称样量分别为0.5、2和2 g，明胶空心胶囊样品称样量为0.8 g，加入20 ml硝酸，2 ml高氯酸，同时做试剂空白。将锥形瓶放在电热板上加热消解，若出现碳化现象应及时补充硝酸，直至消化完全，样品溶液剩余1～2 ml时，取下，冷却至室温，定容至25 ml容量瓶中，混匀备用。
        微波消解法：准确称取3份待测样品于微波消解管内，奶粉、蔬菜、水果的称样量分别为0.5、2和2 g，加入10 ml硝酸，0.5 ml H2O₂，同时做试剂空白；准确称取明胶空心胶囊样品3份，每份0.8 g于微波消解管内，加入10 ml硝酸，0.5 ml氢氟酸，同时做试剂空白。将以上所有微波消解管和空白盖好，放入微波消解仪中，按表1所列程序进行微波消解。由于发现多数样品均存在消解不完全的现象，因此同法再消解1次。消解结束冷却后将微波消解管打开置于石墨炉赶酸仪中，180 ℃赶酸50 min，定容至25 ml，摇匀备用。
        干灰化法：准确称取3份待测样品于坩埚中，奶粉、蔬菜、水果和明胶空心胶囊的称样量分别为0.5、10、10和1 g，同时做试剂空白。将以上所有坩埚放在电炉上加热碳化至不冒白烟，再转移到550 ℃马弗炉中按照GB 5009.123—2014《食品安全国家标准 食品中铬的测定》^［3］的要求进行灰化。取出后冷却，用3%硝酸溶解并定容至25 ml，摇匀备用。
        石墨炉原子吸收分光光度计参数如下：波长357.9 nm；狭缝0.2 nm；灯电流13.0 mA；干燥温度120 ℃，持续10 s；灰化温度1 000 ℃，持续8 s；原子化温度2 600 ℃，持续3 s；挥尽温度2 700 ℃，持续2 s；背景校正采用塞满效应，进样体积为10 μl。
        分别绘制了湿消解法、微波消解法和干灰化法3种前处理方法进行样品铬测定的标准曲线（0、2、4、6、8、10 μg/L），在一定浓度范围内均呈良好的线性关系，其回归方程和相关系数分别为湿消解法：y=0.0285x+0.0021，r=0.999 9；微波消解法：y=0.0242x+0.0021，r=0.999 8；干灰化法： y=0.0224x+0.0006，r=0.999 9。
        在采用湿消解法、微波消解法和干灰化法进行前处理时，作为结果质量控制，同时对紫菜、茶叶、圆白菜、奶粉4种标准物质进行了测定，结果见表2。紫菜、茶叶、圆白菜和奶粉的标准值分别为（2.4±0.4）、（0.45±0.1）、（1.8±0.3）和（0.39±0.04） mg/kg，除奶粉中干灰化法测得的铬含量略低于标准值外，其余均在标准值规定的范围内，说明检测结果是可靠的，3种前处理方法均可以用作食品样品中铬的检测。
        采用湿消化法、微波消解法和干灰化法对奶粉、3种蔬菜、3种水果及明胶空心胶囊进行前处理，并对样品进行铬的测定，结果见表3。从表3的结果可见，对不同类型样品的检测结果均是微波消解法＞湿消解法＞干灰化法，与标准物质的检测结果一致（见表2）。相比较而言，微波消解法样品检测结果的重现性更好。
        由于检测数据非正态分布，根据BOX-COX进行参数为-0.25的数据变换，变换后的数据作为新的因变量进行方差分析，结果显示不同组别之间差异有统计学意义（P<0.05）；进一步利用LSD检验分析差异来源，结果显示湿消解法与微波消解法之间差异无统计学意义（P>0.05），而干灰化法与其他两组之间差异有统计学意义（P<0.05）。 2.5不同样品前处理方法指标的比较
试验中，针对湿消化法、微波消解法和干灰化法3种样品前处理方法在试剂消耗量、试剂空白值、消解时间、能耗和所需样品量等进行了分析，结果见表4。从表4中可以看出，干灰化法的试剂空白值最低，但样品前处理花费时间最长；湿消解法的样品处理时间最短，但试剂消耗量较大，试剂空白值也最高，能耗较大；微波消解法则在试剂消耗量。
        试剂空白值、消解时间等方面均处于中间水平，且能耗较低。
        从试验结果可见，3种样品前处理方法（湿消解法、微波消解法和干灰化法）均适用于奶粉、蔬菜、水果等食品及明胶空心胶囊中铬检测的前处理，但各种前处理方法之间存在一定的差异，应该是与各种方法的特性有关^［9］。采用干灰化法的样品检测结果偏低，可能与本试验的干灰化样品在消解结束后仍有一些肉眼可见的微小深色颗粒有关；也可能与灰化温度偏低有关。
        本试验采用的3种前处理方法各有其特点和利弊。湿消解法因其实用性强，对样品基质适用性广，且可以多个、多种样品同时消解，仍是目前实验室普遍应用的样品前处理方法。但其对条件控制和 操作人员的要求较高，试剂消耗量较大且空白值较高，操作精度较差；同时操作人员劳动强度大，受污染几率高。干灰化法试剂消耗少，空白值低，方法操作简单，可同时消解多个样品，且对于高水分类样品消解效果明显；但所需样品量较大，消耗时间长，且依据GB 5009.123—2014^［3］采用的是样品直接碳化后550 ℃恒温3～4 h灰化，与GB/T 5009.123—2003《食品中铬的测定》^［10］先加硝酸浸泡、蒸干后再行碳化、灰化有所不同，易造成样品灰化不完全而导致测定结果的偏差。微波消解法是一种新型、高效的样品前处理技术，其试剂用量较少，空白值较低，解时间短，样品重现性好；但微波消解法根据所用微波消解的设备不同，每次消解的样品数量有限，不适用于大量样品的消解。