分光光度法測(cè)定稻米及副產(chǎn)品中礦物元素鍺

刁全平 侯冬巖 回瑞華 李鐵純

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 遼寧 鞍山 114007)

0 前言

我國(guó)是世界稻谷生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，稻米不僅提供人體所需的熱量，而且含有極其豐富的功能性成分如礦物元素、維生素、膳食纖維、黃酮類化合物等[1-6]。稻稈、稻葉、稻殼、米糠中含有粗蛋白、粗脂肪、多縮糖、纖維素及礦物元素等成分[7-8]，它們是稻米加工中的副產(chǎn)品或廢棄物。為了充分利用生物資源，變廢為寶，本文對(duì)稻米及加工副產(chǎn)品中礦物元素鍺進(jìn)行分析研究。鍺無(wú)毒性，具有誘發(fā)自身干擾素、增加NK細(xì)胞活性、活化巨噬細(xì)胞、促進(jìn)抗體產(chǎn)生及抗腫瘤、抗衰老的作用。鍺可以清除機(jī)體中的廢物，促進(jìn)生理功能正常化。對(duì)高血壓病人有明顯的降壓作用，且不會(huì)使血壓低于正常值；可促進(jìn)人體各種生理或生化功能恢復(fù)正常，可以治療腫瘤和促進(jìn)產(chǎn)生抗癌因子；提高人體免疫機(jī)能，防治多種疾病，對(duì)肝炎、肝硬化和老年骨質(zhì)疏松癥及各種疑難疾病均有令人滿意的神奇效果。關(guān)于稻米及副產(chǎn)品中礦物元素鍺的研究未見(jiàn)報(bào)道。本研究擬對(duì)充分開(kāi)發(fā)利用稻米特別是其副產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

UV-036 紫外吸收分光光度計(jì)(美國(guó)Varian公司)；ZD-B acidity meter(上海天達(dá)儀器有限公司)。

1.2 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液

鍺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：準(zhǔn)確稱取鍺粉100.0 mg置于燒杯中，分別加入5 mL NH4OH(25%)，4 mL H2O2(30%)，加熱攪拌使之溶解并蒸發(fā)近干，再加入4 mL H2O2(30%)，攪拌加熱蒸發(fā)除去水。得到白色GeO2，加入7 mL NaOH(1 mol/L)，最后加熱溶解酸化，定容至100 mL，搖勻。將上述鍺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋100倍備用。

明膠溶液(20 g/L)；十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)溶液(2 g/L)；苯芴酮溶液(0.4 g/L)；緩沖溶液：pH值為4.5的HAc-NaAc緩沖溶液。

1.3 樣品

稻米、稻稈、稻葉、稻殼、米糠均采自遼寧盤(pán)錦。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1λmax的確定

取2.5 mL鍺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，分別加入2 mL明膠溶液，10 mL CTMAB溶液，5 mL苯芴酮溶液，20 mL緩沖溶液，定容于50 mL容量瓶中，在400～800 nm波長(zhǎng)內(nèi)測(cè)定其吸光度。重復(fù)測(cè)定3次，吸收曲線示于圖1，由圖1可知λmax為510 nm。

圖1 鍺的吸收曲線Figure 1 Absorption spectra of Ge.

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

在容量瓶中依次按表1加入試劑，邊加邊震蕩使其混合均勻，最后用水定容于50 mL容量瓶中，20 min后在120 min內(nèi)于λmax=510 nm處測(cè)定吸光度，表1為不同濃度鍺對(duì)應(yīng)的的吸光度值。

表1 不同濃度鍺的吸光度 Table 1 Absorption values for different Ge concentrations.

根據(jù)表1以鍺濃度C為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得其回歸方程為：A=0.012 36C+0.030 39，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，鍺的濃度在0～7.2 μg/mL范圍內(nèi)可進(jìn)行定量分析。

1.4.3 樣品測(cè)定

將干燥的稻米、稻稈、稻殼、稻葉、米糠粉碎過(guò)0.425 mm篩。取粉碎過(guò)的樣品各100 mg分別加入3 mL濃硫酸，加熱生成Ge(SO4)2，再加入12 mL H2O2，加熱使Ge(SO4)2轉(zhuǎn)化為GeO2，加入NaOH以溶解GeO2，再調(diào)至弱酸性，溶液應(yīng)為黃色透明液體，定容至50 mL[9-11]，測(cè)定結(jié)果如表2。

表2 樣品的測(cè)定 Table 2 Determination of samples /(μg·g-1)

2 結(jié)果與討論

2.1 精密度實(shí)驗(yàn)

移取一定濃度的鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)定溶液的吸光度A，求得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果列于表3中。

表3 精密度測(cè)定

Table 3 Determination of precision(n=7) /(μg·mL-1)

2.2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

為檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度，對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。向樣品中加入三個(gè)不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，計(jì)算測(cè)定樣品的加標(biāo)回收率，見(jiàn)表4。

表4 準(zhǔn)確度測(cè)定

Table 4 Determination of accuracy/(μg·mL-1)

2.3 方法穩(wěn)定性

用鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，溶液放置120 min，其吸光度值基本不變。

3 結(jié)論

采用分光光度法對(duì)稻米及副產(chǎn)品中礦物元素鍺進(jìn)行測(cè)定，方法加標(biāo)回收率為98.5%～106.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.57%，方法的精密度和準(zhǔn)確度較好。

從所分析樣品的結(jié)果可知，稻米中鍺含量為0.738 2 μg/g、 米糠中鍺含量為3.971 3 μg/g、 稻稈中鍺含量為7.597 9 μg/g、稻殼中鍺含量為13.644 0 μg/g、稻葉中鍺含量為14.906 1 μg/g，稻葉中鍺含量最高，稻稈和稻殼中鍺含量也較高。稻葉、稻稈和稻殼均為稻米加工中副產(chǎn)品，是價(jià)格低廉的生物鍺源，本研究將對(duì)開(kāi)發(fā)及綜合利用稻米加工中副產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。

[1] 王忠華.稻米功能性成分的生理活性及其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào),2005,19(3)：241-242.

[2] 李百靈,周健.ICP-AES和ICP-MS法測(cè)定大米中的微量元素[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2002,19(3)：420-423.

[3] 周崇松,劉文宏.川稻中銅鐵鋅錳四種微量元素的研究[J].廣東微量元素科學(xué),2003,10(10)：56-59.

[4] Zhang M W,Guo BJ.Nutritional functions and exploitation of black cereal and oil food resources[J]. International Conference on Agricultural Science and Technology,2001(5),440-444.

[5] 回瑞華,侯冬巖,李鐵純.不同產(chǎn)地稻米油脂中脂肪酸的氣相色譜-質(zhì)譜分析[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào),2008,29(6)：349-352.

[6] 回瑞華,侯冬巖,邢曉燕,等.不同產(chǎn)地稻米抗氧化性能的比較[J].食品科學(xué),2007,28(8)：62-64.

[7] 侯冬巖,回瑞華,李鐵純,等.稻谷副產(chǎn)品中脂肪酸的氣相色譜-質(zhì)譜分析[J].分析試驗(yàn)室,2009,28(5)：61-63.

[8] 回瑞華,侯冬巖,李鐵純,等.稻稈化學(xué)成分的分析[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào),2009,11(2)：28-31.

[9] 回瑞華,侯冬巖,關(guān)崇新.分光光度法測(cè)定蘆薈中鍺的含量[J].光譜學(xué)與光譜分析,2004,24(9)：1106-1109.

[10] 回瑞華,侯冬巖,李鐵純.苯芴酮-分光光度法測(cè)定紫蘇莖、葉、籽中的鍺[J].食品工業(yè)科技2004,25(6)：125-127.

[11] 侯冬巖,回瑞華,陳寶巖.不同產(chǎn)地蘆薈中鍺的光譜分析[J].衛(wèi)生研究,2004,32(6)：747-749.