中国检验认证集团上海有限公司 上海 201201
摘要:采用湿法消解-火焰原子吸收光谱法分析了富硒类食品中的硒含量。以4:1浓度的硝酸-高氯酸水溶液消解样品,用火焰原子吸收光谱法进行测定。结果表明,在 2.0~12.0 μg·L-1质量浓度范围内,该方法具有较好线性相关性,精密度的相对偏差小,回收率高,待测液稳定性好,本检测方法具有快速、准确度高,稳定性好等优点,可用于农产品中的硒含量测定。
关键词:湿法消解;火焰原子吸收光谱法;硒
硒是一种人体必须的微量元素,它本身无法产生,必须从外部吸收。结果显示:硒对人体的肿瘤和致癌性有明显的抑制效应。它既能阻止肿瘤的增殖,又能影响致癌物质的新陈代谢,是人类微生物中的“抗癌大王”[1]。为人类的身体着想,中国营养学家建议每人每天安全摄入硒 40μg左右,能增强机体免疫力,促进生长发育及延缓衰老, 但也不能过量使用,过量使用会造成人体皮肤的损伤,如皮肤变干、变脆、易脱落等,严重时可致人死亡。因此准确分析食品中的硒含量,科学的指导人类对硒的摄入具有重要意义。
目前,常规的测定手段有:紫外光谱法、氢化物发生原子荧光[2]、原子吸收、ICP-MS等。本文利用湿法消解-火焰原子吸收光谱法对富硒食品中的硒进行了分析。
1 材料和方法
1.1 样品来源
富硒花生,富硒黄豆,富硒木耳,富硒香菇,富硒土豆(湖北恩施);富硒稻谷(黑龙江五常);普通花生,普通黄豆,普通木耳,普通蘑菇,普通土豆,普通大米(辽宁鞍山)[3]。
1.2 材料和试剂
国药化工股份有限公司生产的硝酸(优级纯)、盐酸(优级纯)、高氯酸(优级纯);硒标准储备溶液(1 000 μg·mL-1,国家有色金属及电子材料分析测试中心); 超纯水(电导率> 18 MΩ·cm)。
1.3 仪器与设备
PinAAcle 900F 原子吸收分光光度计(美国 PerkinElmer 公司);Milli-Q Gradient 纯水机。
1.4 试验方法
1.4.1 仪器工作条件
硅的电流容量为2.0毫安;196.03 nm的吸收线;0.4纳米的光源通带宽;槽宽为2.0纳米;3 mm的喷嘴;气压是0.2毫帕;醋酸压力为0.1毫帕[4]。
1.4.2 样品预处理
富硒大米,富硒黄豆,普通大米,普通黄豆:用特制的清水冲洗,在60摄氏度的烤炉内烘干,待温度降到室温,用磨粉机碾压,然后过滤40目筛子,密闭存放[5]。富硒香菇(干),富硒木耳(干),普通香菇(干),普通木耳(干):将试样用磨粉机碾碎,然后用40目筛分,密闭储存。
富硒花生、普通花生:将花生剥去外壳,放入60摄氏度的烤炉内晾晒,剥去表皮,放入60摄氏度的烤炉中晾晒,冷却到室温,然后碾碎,然后放入40目筛网中,密封贮存[6]。富硒马铃薯、普通马铃薯:去其表皮,并在60摄氏度的烤炉内干燥,待凉后,然后碾碎,经40目筛制,然后放入密闭容器中,待用。
1.4.3 样品的消解
准确称量2克(准确到0.0001克)在聚四氟烧杯中,按顺序添加16毫升HNO3,4毫升HClO4,放在电热盘上,在135℃下将固态试样充分溶解,然后将其升温到200℃,适时添加HNO3[7]。当该液体变成清澈,停止加热,将其倒入10毫升的容量瓶中,用1%的HNO3溶液进行定容,混合,等待用火焰原子吸收光谱仪进行测试。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线的绘制
用1%的HNO3溶液对硒标准液进行稀释,设置梯度浓度,测量吸收率,并绘制出标准曲线,得到了回归线的公式 y=0.0092 x+0.0106, r=0.9993,如图 1 所示。由相关系数可知,在线性范围为 2.0~12.0 mg·L-1时,线性相关性很好。
图1 硒元素标准曲线
2.2 精密度实验
将6个富硒稻精确称量后,按1.4.3处理,采用火焰原子吸收光谱法测定,利用标准曲线进行分析,通过精密度分析,得到了相应的数据。
表 1 精密度实验
序号 | 样品质量/g | 硒的含量/μg | 平均值/μg | RSD/% |
1 | 2.002 3 | 7.996 0 | 8.011 | 2.44 |
2 | 2.013 2 | 8.052 8 | ||
3 | 2.001 7 | 8.006 8 | ||
4 | 2.006 6 | 8.026 4 | ||
5 | 2.001 1 | 7.999 1 | ||
6 | 1.999 4 | 7.986 2 |
由表 1 可知,6 个样品检测结果的 RSD=2.44%, 说明方法精密度良好。
2.3 回收率实验
进行了回收试验,以检验试验结果的正确性。将3个高质量的富硒米按一定的比例添加到不同的浓度下,按1.4.3进行处理,采用火焰原子吸收光谱法测定,得到的结果见表格2。
表 2 加标回收率
样品 | 硒的 | 加标 | 应测 | 实测 | 回收 |
质量/g | 含量/μg | 量/μg | 值/μg | 值/μg | 率/% |
2.013 2 | 8.052 8 | 6 | 14.052 8 | 13.985 6 | 98.88 |
2.001 7 | 8.006 8 | 8 | 16.006 8 | 15.863 1 | 98.2 |
2.006 6 | 8.026 4 | 10 | 18.026 4 | 17.546 9 | 95.21 |
从图2可以看出,此检测方法的回收效率为95.21%-98.99%。
2.4 稳定性实验
精确称量1个富硒米,按1.4.3处理,用原子吸收分光光度计测量60分钟的数据,得到的数据见表2。
图2 稳定性实验
从图2可以看出,在60分钟内,样品的测试值是比较平稳的,表明这种方法的试样溶液稳定性好。
2.5各种试样的硒含量比较
按照上述方法1.4.3对富硒木耳、富硒黄豆、富硒马铃薯、富硒香菇、富硒花生、富硒大米、普通木耳、普通黄豆、普通黄豆、普通香菇、普通花生、普通大米、普通香菇、普通花生、普通大米等。
表3 各种样品硒含量
样品 | 富硒 | 富硒 | 富硒 | 富硒 | 富硒 | 富硒 |
木耳 | 黄豆 | 马铃薯 | 香菇 | 花生 | 大米 | |
w(硒)/(mg·kg-1) | 5.5 | 6.6 | 1.6 | 6.7 | 5.6 | 4 |
样品 | 普通 | 普通 | 普通 | 普通 | 普通 | 普通 |
木耳 | 黄豆 | 马铃薯 | 香菇 | 花生 | 大米 | |
w(硒)/(mg·kg-1) | 0.03 | 0.081 | 0.047 | 0.064 | 0.041 | 0.023 |
2.6 结果分析
从表格3可以看出,富硒型农产品中的硒含量明显比一般的高。在12个样本中,湖北恩施的富硒菌中硒含量最高,而在一般稻谷中含量最低。这一结论与其产地及其生长习惯密切相关。湖北恩施是一个富硒区域,其土壤中的硒含量高,另外也与植物对硒的富集程度有关,已有的研究表明,该地区的植物对硒的富集程度很高[8]。由于中国的东北部是低硒的区域,因此可以利用作物施用硒肥来生产高硒产品。
3总结
富硒农产品中的硒含量远远超过一般的农业产品,因此,在一定程度上,人们可以通过适当地摄入富硒产品来提高机体的免疫力。目前常用的测定法为 UV光谱,采用多种显色剂进行分析,但其敏感性、抗干扰性和稳定性均不高;ICP-MS是当前各种测定技术中最常用的一种,具有较好的精确度和稳定性,但其代价高昂,试验费用较大。采用湿法消解- 火焰原子吸收光谱法分析富硒类食品中的硒,该方法操作简便,成本低廉,结果准确,可作为分析富硒类食品中的硒含量的方法。本方法使用强氧化性酸消解样品,处理简单,线性良好,精密度、准确度和稳定性好,其缺陷在于无法测量其形态和价态,仅用于分析其含量。
参考文献
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[3]李雪玲,林听听,刘鑫,等.微量元素硒、锌的营养、推荐摄入量及其在 鱼类中的含量分布[J].渔业信息与战略,2020,35(04):262-272.
[4]王照丽,肖新峰,钟科.微波消解-火焰原子吸收法测定大气颗粒物中的铜、镉[J].中国资源综合利用,2021,39(04):30-33.
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[8] 耿直,王利平,冯玉琦,等.高聚硒植物堇叶碎米荠内生菌分离鉴定及硒耐受性评价[J].农业生物技术学报,2021,29(09):1795-1807.