作為食品中含(hán)有的眾多微(wēi)量元素的一種,鉻是人體所(suǒ)必需的一種(zhǒng)微最元素。食品中鉻主要以三價離子(zǐ)和六價的鉻酸鹽、重(chóng)鉻酸鹽形式存在,其中,三價鉻為人體(tǐ)所必需(xū)。其主要生理功能是參與糖代謝,同時是維持動物正常的葡萄糖耐量、生長及壽(shòu)命不可缺少的元素。而六(liù)價鉻離子毒性比三價鉻離子大100倍,具有損傷肝(誘發肺癌)、腎等的毒性效應,被毒理學家公認為(wéi)致癌物。因此,部分無公害食(shí)品、綠色食品、有機食品認證中將總鉻列為必檢項目。然而,目前關於食品中總鉻檢測方法的報道並(bìng)不(bú)常見。
針對上述情(qíng)況,本研究采用(yòng)混合酸(硝酸:高氯(lǜ)酸=9:1)
電熱板(bǎn)消解(jiě)進行樣(yàng)品預處理,並通過對不同的消(xiāo)化終點和最佳基體改進劑的選擇,優化上(shàng)機條件、精密(mì)度、準確度、比對試驗等方麵研究,建立了(le)一種(zhǒng)簡便、準確、適合批量處理樣品的測定方法,以提高食(shí)品中總鉻的檢測準確(què)率和(hé)效率。
材料與方法
試驗材(cái)料
鉻標準儲(chǔ)備液(國(guó)家標準物質中心):1000 μg/mL,臨用時用(yòng)1%硝酸稀釋,配(pèi)成100 ng/mL 的鉻標準使用(yòng)液,圓(yuán)白菜標準物質(CBW 10014)、菠菜標準物(GBW10015)、茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(GBW 10016) 、雞肉標準物質(GBW 10018)。
硝酸(suān)高氯酸、鹽酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨(ǎn)、磷酸(suān)銨(ǎn)均為優級純;混合酸為硝(xiāo)酸:高氯(lǜ)酸按9:1 (體積比)混合。
原子吸收分光光度計(jì)
石墨電熱板HT-250(格丹(dān)納)
石墨電熱板HT-250,麵板采用耐酸堿、耐高溫的石墨材料,與其它產(chǎn)品相比(bǐ),更具抗腐蝕、耐高溫的特點,石墨電熱板加熱麵積大,能同時處理多個樣(yàng)品,各(gè)加熱點溫(wēn)度均勻,升(shēng)溫速(sù)度快,溫度可(kě)以升至少350℃,控溫方式(shì)采用(yòng)PID精確(què)數顯控溫,精度在(zài)±0.2℃,該產品還具(jù)有精致美觀、設計合理(lǐ)、操作方便、安全耐用(yòng)和便於清潔等特點,是試驗室不(bú)可(kě)缺少的有(yǒu)力助手(shǒu),多種型號,多種係列,可根據用戶要求訂(dìng)做,給客戶充分的選擇空間。
主要特點: 1、PID精(jīng)確數顯控溫,時(shí)間可自行設定;
2、板麵采用石墨材料,耐酸堿、耐高溫、易清潔;
3、精致美觀、設計合理(lǐ)、加熱麵積大,能同時處理(lǐ)多個樣品,各加熱點均勻;
4、升溫(wēn)速度快,工作溫度:室溫~350℃。
試驗(yàn)方法
樣品消化 根據樣品的水分含量稱樣(幹樣品或油脂類樣品稱0.1-1.0 g,,新鮮(xiān)蔬果約稱5.0 g),置於50 mL燒杯中,加入6 mL上述混合酸,蓋上表麵皿,浸泡1 h以上。然後,置於石墨電熱板上消解(該(gāi)過程中,若(ruò)消化液變深棕(zōng)色(sè)時應補加適址硝(xiāo)酸) ,200℃消化至近幹,取下稍冷,加1 mL助溶劑,繼續熱溶5 min,取下放置常溫,,將消化液轉移至25 mL容量瓶中,加入(rù)5 mL 5%基體(tǐ)改進劑,超純水定容,搖均備用。同時(shí)作試(shì)劑空白對照。
標準曲線的繪製 分別吸取鉻標準使用液(100ng/mL)配製係列濃度為0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、30.0ng/mL,同時加入與樣液等量(liàng)濃度(dù)的硝酸和基體改進(jìn)劑,超純水定容。
基體改進劑的選擇 分別選用濃度為(wéi)5%的硝酸鎂、磷(lín)酸二氫銨、磷(lín)酸氫二銨、磷酸銨溶液作為基體改進劑對鉻(gè)標樣及樣品(pǐn)進行測定。具體測定方(fāng)法同其他幾項。
消化終點及熱溶試劑的選擇 以菠菜標準物質(GBW10015)為研究對象,,加(jiā)入6 mL混合酸與電熱板消解。消化,終點按以下2種方案進行:(1)消化至冒濃白煙,消化液0.5mL左右;(2)消化至近幹,沒有流動的消化液。取下稍冷,將以上2種不同消化方案得到的消化(huà)液分為3個(gè)試驗組。各試驗組分(fèn)別加入1 mL超純水、1 mL 25%硝酸溶液、1 mL 25%鹽酸溶液進行熱溶(róng)解(jiě),超(chāo)純水定容(róng)至25 mL,於原子吸收分光光度計上測定各樣品中鉻含量,並確定最佳消化(huà)終點及助溶劑,進而確定最佳預處理方法。
回收率和(hé)精密度的確定 回收率和精(jīng)密度的確定在菜心、大米粉2個樣品(pǐn)中分別添加水平為1.0、4.0、8.0 μg/L 的(de)鉻標準使(shǐ)用液,其他操作同上。設置6個平行。
方法比對 方法比對(duì)以圓白菜標準物質(CBW 10014)、茶葉標準物質(CBW10016)、雞肉標準物(wù)質(CBW10018)為比對樣品,設置5個(gè)平行,用新建(jiàn)預處理方法(fǎ)與國家標準中灰化法同時測定3種比對樣品,並對結果進行比較。
結果與分析
基(jī)體改進劑的確定 試驗分別吸(xī)取5 mL 5%硝酸鎂、磷酸二氫銨(ǎn)、磷酸氫二銨、磷酸銨作為(wéi)基體改進劑對鉻標樣及樣品進行測(cè)定,其基(jī)改劑的上機濃度為(wéi)1%(體積分數(shù))。結果(如表)表明,硝酸鎂作為基改(gǎi)劑時,標樣響(xiǎng)應(yīng)值較高叫(jiào),標樣與樣品測量;值偏高;而選用磷酸二氫銨,磷(lín)酸氫二銨、磷酸銨為基改劑時,響應峰峰形好,測定結果沒有差異,回收率也在範圍內(nèi)。但選用的磷酸二氫銨、磷酸氫二銨溶液(yè)作空白測定時,空白值偏高。因此,選擇5%磷酸(suān)銨作為鉻測定的基(jī)體改進劑,這與國標法選用的一致。
消化終點及(jí)熱溶試劑的確定 下表給出各個不同消化終(zhōng)點(diǎn)和不同熱溶試劑處理組菠(bō)菜標準物質(zhì)(GBW 10015)中鉻(gè)含量。兩種消化終點試驗樣(yàng)品中加人不同熱溶(róng)試劑的測定結果都在菠菜標準物質參考值範圍內。兩組數(shù)據進行95%置信區間檢驗,計算結果為8.66
檢出限、回收率及精密(mì)度的確定 試驗結果表明,本方法標準曲線在0~30 μg/L 含量範圍內線性良好,標準曲線回歸方程為(wéi):Y=0.0146C+0.025,相關係數R>0.9992。根據國際理論(lùn)和化學聯合會(IUPAC)推薦4,以樣品空白測定不(bú)少於20次所(suǒ)得的標準偏差,按3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算得儀器的檢出限為0.19μg/L,按10倍標準偏差計算得到方法的定量檢出下限為0.63 μg/L。
在菜心、大(dà)米粉2個樣品中分別(bié)添加水平為1.0 、4.0、8.0μg/L的標準使用液,試驗設各個平行,各樣品加(jiā)標回收率(lǜ)和精密度的結果見表。結果表明,本方法測定兩種樣品,添加回收率高(90%~ 105%),多次測定結(jié)果平行性好。
方法驗證 試驗表明,本方法與(yǔ)國標法同時測定3種(zhǒng)樣品,並(bìng)進(jìn)行結果比較,兩種方法(fǎ)測定結果差異不顯著,相對標準偏差均在範圍內。然而本方(fāng)法預處理耗時較短,且精(jīng)密度(dù)優於國標(biāo)灰分法。兩種方法比對結果見表(biǎo)。
結論(lùn)
由於(yú)高氯酸沸點是203℃,樣品消解最後階段趕酸耗時較(jiào)長(zhǎng),且若殘(cán)留(liú)較多(duō)的高氯酸會腐蝕石墨管的熱解塗層(céng),因此(cǐ)對於(yú)稱取5 g菜心、1.0 g大米粉,選擇(zé)加人6 mL(9:1 )混合酸進行電熱板消化。消化過程中比色,需補加硝酸。加入適量的硝酸與少量高氯酸能(néng)較好的(de)破壞有機物(wù),而且少量的高氯酸能縮短消解時間。為提(tí)高消化速(sù)率應(yīng)盡量選撣(dǎn)底平且薄的小燒杯,使得與電熱板接(jiē)觸受熱均勻。硝酸也是一種基體改進劑,它能提高靈敏度、降低空白吸收值,對控製幹擾有一定的作用。因此國標法使用1%硝酸(suān)作為稀釋液對樣品溶解、定容。基於(yú)這點考慮,本(běn)法(fǎ)選用加入1
mL25%硝酸作為助溶劑,既能有效地溶解(jiě)消化後的樣品,又能使得上機樣液保持有(yǒu)1%的硝(xiāo)酸。
精密度、回收率(lǜ)和比對試驗表明,采用混合(hé)酸-電熱板消解-原子吸(xī)收分光光度法法測定食品中鉻結果滿意。該法簡便高效,預處理設備便(biàn)宜,能滿足日(rì)常大批量樣品的檢測。該(gāi)預處理方法同時適用於食品中鉛、鎘的測定。