市售乾豆類重金屬含量背景資料之建立

間嘉義縣、台南縣、高雄縣、屏東縣等農會產銷班、

集散包裝廠及乾豆原料行採集15件乾豆檢體。

二、試藥與器具

鉛、鎘標準品（100 µg/mL）採用ICP-MS分析 級，質譜儀調校溶液（mass spectrometer tuning solution）均購自美國Perkin Elmer Instruments 公 司（Shelton, Connecticut）。Rhodium 標準品（10 mg/mL）採用ICP-MS分析級，購自德國Merck KGaA公司（Darmstadt）。

牞溶劑與試藥

1. 硝酸採用二次蒸餾超純級，購自美國Mallinck- rodt Baker公司（Phillipsburg, NJ）。試驗中所 使用的水均經由美國Millipore 公司（Beford, M A ） 之 純 水 系 統 製 成 ， 電 阻 係 數 可 達 1 8 mΩ-cm。

2. 標準參考物質（stendard reference material）：

橄欖葉（olive leaves）：BCR No.62，購自歐盟

（European Commission）之Community Bureau of Reference。

犴器具

50 mL及100 mL之容量瓶、漏斗及試管均為派勒克 斯（Pyrex）材質，消化管為石英材質，使用前均 須以洗劑刷洗，經水洗淨後，浸於硝酸：水（1 : 1, v/v）溶液放置過夜，取出以水清洗附著之硝酸 溶液，再以去離子水潤洗後，乾燥備用。

三、儀器設備與裝置

灱感應耦合電漿質譜儀（Inductively coupled plasma- mass spectrometer）：Perkin-Elmer DRC-e，操作 模式具有標準模式及DRC模式，加拿大Perkin-

前　言

土壤中的金屬元素於植物體內有不同程度的分布 狀況，以花生為例，鉛、鎘元素主要是聚積於植物體 位於地面下的部份，尤其是根部和果實外殼，而莖部 的金屬元素含量則低於根部，這是金屬轉移受到限制 的最好證明⁽¹⁾。攝食大量鎘會引起急性中毒，症狀為流 涎、腹痛、腹瀉、暈眩等，其慢性中毒症狀為生長遲 緩、無法恢復之腎臟損害、骨質軟化（osteomalacia）

等⁽²⁾。鉛於體內因可與酵素和核酸物質結合而造成中 毒。無機鉛的慢性中毒為食慾不振、消化道障礙、腎 臟、肝臟、腦受損等⁽²⁾。

本研究目的係為了解國內生產乾豆類之重金屬 鎘（Cd）及鉛（Pb）背景值含量，逐步建立農產品 等重金屬含量的資料庫，以因應本國加入WTO後相 關食品法規的制定及增加國際競爭力。因為乾豆可長 期貯放，一般超市或零售商的乾豆包裝品通常未註明 來源，為避免來源混淆，影響背景資料之正確性，則 須區隔本省產品與大陸或東南亞等國外進口產品，因 此本研究之採樣地區係以盛產乾豆的雲嘉南平原為重 點，包括嘉義縣、台南縣、高雄縣、屏東縣等農會產 銷班、集散包裝廠及產地乾豆原料行共採集15件乾豆 類檢體。檢體以微波消化法前處理，並利用感應耦合 電漿質譜儀測定重金屬鎘（Cd）、鉛（Pb）之含量。

調查結果將提供有關單位制定限量標準及消費者參 考。

材料與方法

一、檢體來源

本研究所使用之檢體係於民國95年8月至95年12月

市售乾豆類重金屬含量背景資料之建立

施如佳　陳宛瑩　高雅敏　周薰修　施養志 第四組

摘　要

為了解國內生產乾豆類之重金屬鎘（Cd）及鉛（Pb）背景值含量，本研究於民國95年8月至95年 12月間由嘉義、台南、高雄及屏東地區採集市售乾豆類檢體15件，進行背景值的含量分析。本研究以 微波消化法分解消化檢體後，利用感應耦合電漿質譜儀分析檢體中之鎘及鉛元素。經以標準參考物質 橄欖葉（olive leaves）確認方法後，應用此方法檢驗所抽樣的15件乾豆類檢體，其鎘含量總平均值為 0.027 µg/g （0.002~0.089 µg/g），鉛含量總平均值為0.012 µg/g （N.D.~0.039 µg/g）。檢驗結果顯示，

15件乾豆類鎘及鉛含量均低於國際食品標準委員會所訂定黃豆中鎘、鉛之最大限量0.2 mg/kg。

關鍵詞：微波消化法、感應耦合電漿質譜儀、乾豆類

Elmer Sciex公司（Concord）產品。

牞微波消化裝置（closed microwave digestion sys- tem）：Mars 5型，美國CEM公司（North Caro- lina）產品。

四、標準溶液之調製

灱鎘、鉛標準原液（Cadmium and lead stock standard solutions）

　 分別精確量取100 µg/mL之鎘、鉛標準品10 mL，

以1%硝酸溶液定容至100 mL，供作標準原液（10 µg/mL）。

牞鎘、鉛標準溶液（Cadmium and lead working stan- dard solutions）

分別精確量取上述標準原液，以1%硝酸溶液稀釋 成適當濃度，供作標準溶液，臨用時調製。

五、檢液之製備

豆類檢體先以去離子水洗滌去除泥砂，置於無塵 紙上瀝乾多餘水分後，再置於40ºC烘箱中30分鐘，取 出均質，取均質後檢體約0.33 g，精確稱定，置於微波 消化管，加入硝酸10 mL，靜置隔夜後，予以微波消 化，微波消化條件如表一所示。檢體消化後放冷，以 去離子水定容至50 mL，供作檢液。另取一空白微波消 化管，依上述步驟操作，作為空白試驗。

六、品質管制分析

每批次檢體於分析鎘及鉛含量時，分別作空白分 析、重複分析及參考物質分析。

結果與討論

一、標準參考物質之確認

本計畫取olive leaves標準參考物質以微波消化方法 前處理後，注入感應耦合電漿質譜儀檢測，結果三重 複之檢測值均符合標示值，如表二所示。

二、添加回收試驗

取均質後之綠豆檢體約0.3 g，精確稱定，添加鎘 及鉛標準品0.25、0.50、1.00 µg，以前述之微波消化方 法前處理後，注入感應耦合電漿質譜儀檢測，結果三 重複回收試驗百分率（%）分別為99.0、97.5、99.1、

99.8、93.1及99.5，其變異係數均低於3%，顯示本方法 穩定且再現性佳，如表三所示。

三、品質管制分析

為確保檢驗數據的準確性，本計畫執行數據品質 的監控，即每批次（少於20個檢體）或每20個檢體檢 驗鎘及鉛時，必同時進行空白分析、重複分析及標準 參考物質分析。空白分析之管制圖依空白分析值計算 其平均值及標準偏差（SD），以平均值加減3SD值分 別為管制上值（upper control limit, UCL）及管制下值

（low control limit, LCL）；平均值加減2SD值分別為警 告上值（upper warning limit, UWL）及警告下值（low warning limit, LWL）。重複分析為同一樣品，精確稱 取兩份，使用相同檢驗方法進行分析，計算其變異係 數，其管制範圍為變異係數須低於10%。標準參考物 質之管制上下值為其標示值範圍的上下限值。分析結 果，空白分析值均於管制上下值內（如圖一），檢體 重複分析值之變異係數均低於10%（如圖二），標準參 考物質之分析值亦均於管制上下值內（如圖三），顯 示本計畫之檢驗數據品質具可信度。

四、豆類檢體之重金屬含量調查

本 研 究 檢 驗 1 5 件 豆 類 ， 包 括 紅 豆 5 件 、 黑 豆 4 件 、 綠 豆 2 件 、 黃 豆 3 件 及 米 豆 1 件 ， 其 採 樣 區 域 如表四。檢測結果：鎘含量總平均值為0.027 µg/g

（0.002~0.089 µg/g），鉛含量總平均值為0.012 µg/g

（未檢出~0.039 µg/g）。紅豆5件，鎘平均含量為0.009 表一、微波消化之操作條件

Stage Power Ramp time (min) Temp.

(ºC) Hold time (min) Max %

1 1200W 100 10 165 5 2 1200W 100 5 180 15 3 1200W 100 5 195 15

表二、標準參考物質之重金屬含量分析

Element Determined value(µg/g) ^a Certified value

(µg/g) Accuracy (%) Cd 0.098 ± 0.004^b 0.10 ± 0.02 98.4 (3.6)^c Pb 24.97 ± 0.197^b 25.0 ± 1.50 99.9 (0.8)^c a：Average of triplicate

b：Value is expressed as mean ± standard deviation c：Value in the parenthesis is coefficient of variation (%) 表三、綠豆檢體中添加鎘及鉛標準品之回收率

Elements Added (µg)^a Recovery (%)^b 0.25 99.0 (0.8) ^c Cd 0.50 97.5 (1.1)

1.00 99.1 (0.4) 0.25 99.8 (2.3)

Pb 0.50 93.1(1.5)

1.00 99.5 (0.6) a：spiked into 0.3 g mung bean

b：average of triplicate

c：value in the parenthesis is coefficient of variation (%)

µg/g （0.002~0.032 µg/g）、鉛平均含量為0.013 µg/g

（0.004~0.038 µg/g）；黑豆4件，鎘平均含量為0.052 µg/g （0.016~0.089 µg/g）、鉛平均含量為0.014 µg/g 表四、乾豆類檢體之抽樣區域及件數

Variety Area Number

Adsuki bean (紅豆) Chiayi county (嘉義) 1 Tainan county (台南) 1 Kaohsiung county (高雄) 2 Pingtung county (屏東) 1 Black soybean (黑豆) Chiayi county (嘉義) 1 Tainan county (台南) 1 Pingtung county (屏東) 2 Mung bean (綠豆) Chiayi county (嘉義) 1 Tainan county (台南) 1 Soybean (黃豆) Tainan county (台南) 3 Rice bean (米豆) Tainan county (台南) 1

Total 　 15

-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Number Cd測定值(ppb)

UCL UWL

LCL LWL

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Number Pb測定值(ppb)

UCL UWL

LCL LWL

圖一、鎘、鉛空白分析之管制圖

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Number

CdC.V. (%)

UCL UWL

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Number

PbC.V. (%)

UCL UWL

圖二、檢體中鎘、鉛重複分析之管制圖

0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Number

Cdvalue(µg/g) ^UCL

LCL

23.0 24.0 25.0 26.0 27.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Number

Pbvalue(µg/g)

UCL

LCL

圖三、鎘、鉛之標準參考物質品質管制圖

（未檢出~0.039 µg/g）；綠豆2件，鎘平均含量為0.020 µg/g （0.011~0.028 µg/g）、鉛平均含量為0.002 µg/g

（未檢出~0.004 µg/g）；黃豆3件，鎘平均含量為0.029 µg/g （0.015~0.051 µg/g）、鉛平均含量為0.011 µg/g

（未檢出~0.033 µg/g）；米豆1件，鎘含量為0.023 µg/

g、鉛含量為0.020 µg/g （鮮重計）（如表五）。15件 豆類檢體，檢出鎘含量之最高值為黑豆之0.089 µg/g，

鉛含量之最高值為0.039 µg/g，鎘、鉛平均含量分布如 圖四、圖五所示。

五、本研究結果與國外文獻調查結果之比較

（pulses）檢體，並以感應耦合電漿質譜儀檢測鉛 及鎘元素。其分析來自中國東北方之豆類檢體包括 紅豆（adzuki bean）、豇豆（cowpea）、蠶豆（fava bean）、綠豆（mung bean）、雲豆（kidney bean）、

花生（peanut）及黃豆（soy bean），共34件之檢測 結果：鎘之平均含量為0.088 ± 0.877 µg/g （0.007∼

0.381 µg/g），鉛之平均含量為0.033 ± 0.256 µg/g

（0.004~0.143 µg/g）（鮮重計）。Howe⁽⁴⁾等學者分 析牙買加居民食用的豇豆（cowpea）、French bean、

Gungo peas及紅雲豆（red kidney bean）等6件豆類檢 體發現，其鎘之平均含量為0.33 µg/g （0.018~1.21 µg/

g），鉛之平均含量為0.011 µg/g （0.010~0.013 µg/g）

（鮮重計）。本研究分析15件乾豆類檢體之鎘平均含 量為0.027 µg/g （0.002~0.089 µg/g），鉛含量總平均 值為0.012 µg/g （N.D.∼0.039 µg/g）（鮮重計），與 Zhang等學者的研究比較，鎘及鉛平均含量較低；而與 Howe等學者的結果比較，本調查結果之鎘平均含量則 較低，鉛平均含量相當。

六、乾豆類之重金屬容許限量標準

我國目前尚未訂定乾豆類之鎘、鉛限量標準。

依據聯合國農糧組織/世界衛生組織之國際食品標準 委員會（FAO/WHO Codex Alimentarius Commission, Codex）2003年會議⁽⁵⁾訂定黃豆（soybean）和花生中鎘 之最大限量（maximum level）均為0.2 mg/kg，鉛之最 大限量為0.2 mg/kg⁽⁶⁾；另歐盟法規委員會（European Regulation Commission）於2004年訂定黃豆（soybean）

中鎘之最大限量為0.2 mg/kg，穀類（cereals）、豆菜 類（legume）和豆類（pulses）中鉛之最大限量為0.2 mg/kg⁽⁷⁾。本研究分析15件乾豆類檢體之鎘含量總平均 值為0.027 µg/g （0.002~0.089 µg/g），鉛含量總平均值 為0.012 µg/g （N.D.~0.039 µg/g），均符合上述各委員 會之規定。

七、風險評估

聯合國糧農組織及世界衛生組織食品添加物專 家委員會（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, JECFA）建議鎘及鉛之暫定每週容許攝取量

（provisional tolerable weekly intake, PTWI）分別為7及 25 µg/kg bw^(8,9)，依國人之平均體重60公斤換算，鎘及 鉛之每週容許攝取量分別為420及1500 µg/week。依據 行政院衛生署國民營養現況調查結果⁽¹⁰⁾，台灣地區成 表五、乾豆類檢體之重金屬含量

Variety No. Cd content

(µg/g, wet basis) Pb content (µg/g, wet basis)

Adsuki bean 5 0.009 ± 0.012 ^a 0.013 ± 0.015 (0.002 ∼ 0.032) (0.004 ∼ 0.038) Black soybean 4 0.052 ± 0.038 0.014 ± 0.017

(0.016 ∼ 0.089) (N.D.^b ∼ 0.039) Mung bean 2 0.020 ± 0.013 0.002 ± 0.003

(0.011 ∼ 0.028) (N.D. ∼ 0.004) Soybean 3 0.029 ± 0.019 0.011 ± 0.019

(0.015 ∼ 0.051) (N.D. ∼ 0.033) Rice bean 1 0.023 0.020

Total 15 0.027 ± 0.027 0.012 ± 0.014 (0.002 ∼ 0.089) (N.D. ∼ 0.039) a：Average ± standard deviation

b：Not detected. MDL: 0.0005 µg/g

紅豆 黑豆 綠豆 黃豆 米豆

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100

Cd content(ug/g)

圖四、乾豆類檢體中鎘含量分布情形

圖五、乾豆類檢體中鉛含量分布情形

紅豆 黑豆 綠豆 黃豆 米豆

0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035

Pb content (ug/g)

年男性每天攝取乾豆類、果實類及其製品的平均重量 為2.06 g，女性為1.71 g，若以本研究分析15件檢體中最 高之鎘含量0.089 µg/g及最高之鉛含量0.039 µg/g計算，

成年男性每週因食用乾豆類、果實類及其製品所攝入 之鎘及鉛含量亦僅分別為1.28及0.56 µg/week，成年女 性為1.06及0.47 µg/week，均遠低於JECFA建議之鎘及 鉛容許攝取量。

結　論

本研究係以微波消化法前處理檢體並配合感應耦 合電漿質譜儀建立台灣地區生產之乾豆類檢體中重金 屬鎘（Cd）及鉛（Pb）含量之背景資料。經橄欖葉標 準參考物質確認本方法，將此方法應用於所抽樣的15 件乾豆類檢體，檢測結果：鎘含量總平均值為0.027 µg/

g （0.002~0.089 µg/g），鉛含量總平均值為0.012 µg/g

（未檢出~0.039 µg/g）。由以上結果得知，台灣地區生 產的乾豆類中重金屬鎘、鉛之含量偏低，不足以造成 人體健康之危害，只要於烹煮前，充分洗淨附於表面 之沙塵，消費者可放心食用。

參 考 文 獻

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Howe, E., Fung, L. H., Lalor, G., Rattray, R. and Vutch- kov, M. 2005. Elemental composition of Jamaican foods 1: a survey of five food crop categories. Elemen- tal Geochemistry and Health 27: 19-30.

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Investigation of the Levels of Heavy Metals in the Dried Beans in Taiwan Area

RU-CHIA SHIH, WAN-YING CHEN, YA-MIN KAO, SHIN-SHOU CHOU AND DANIEL YANG-CHIH SHIH

Food Chemistry Division

ABSTRACT

A microwave digestion method was applied for the complete decomposition of dried bean samples collected from various areas in Taiwan from August to December, 2006. The analysis was performed using an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) for the determination of cadmium (Cd) and lead (Pb). The method was evaluated by using the standard reference material of olive leaves. 15 dried beans were examined by this method, it is shown that total average contents of Cd and Pb in 15 bean samples were 0.027 µg/g (0.002∼0.089 µg/g) and 0.012 µg/g (N.D.∼0.039 µg/g), respectively. All the levels of Cd and Pb in dried beans were below the maximum allowed levels of 0.2 mg/kg in soybean set by Codex.

Key words: microwave digestion method, inductively coupled plasma-mass spectrometer, dried beans