李威 賀雪丹 梅燦輝
摘要[目的]研究食物中硒元素的準確測定方法。[方法]對枸杞和枸杞酒中微量硒的測定過程中,不同前處理方法對測定結果的影響進行分析。[結果]研究表明,消解酸及消解方法的選擇對枸杞和枸杞酒中硒含量的測定結果無顯著差異(P>0.05)。綜合考慮試驗條件,食物中微量硒的測定中最適合的前處理方法是以硝酸-過氧化氫為消解液的微波消解法。[結論]研究可為食物中微量硒的準確測定提供參考依據。
關鍵詞硒;枸杞;枸杞酒;前處理
中圖分類號S609.9文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)23-07988-02
作者簡介李威(1984- ),男,河南開封人,碩士,從事功能食品的開發研究。*通訊作者。
收稿日期20140710微量硒是人和動物以及部分植物必需的微量元素,是紅細胞谷胱甘肽過氧化物酶的組成部分,主要參與了酶的合成,保護細胞膜的結構和功能免受過度氧化損傷[1]。
當前保健品發展的方向也包含了開發和研制富集硒的功能性食品。枸杞是一個易得的草本植物,而且食用簡單,含硒量也較高,是人們獲得硒的重要來源。富硒枸杞及富硒枸杞酒的硒含量測定備受人們的關注,也成為當今科研工作的熱點話題。因此,研究食物中硒元素的準確測定方法,具有重要的現實意義。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1樣品。該試驗所用的樣品材料是寧夏枸杞(康美藥業股份有限公司)和葉老根枸杞酒(珠海青龍酒業有限公司)。
1.1.2主要試劑。除特殊說明外,該試驗所用試劑均為優級純或分析純,試驗用水為去離子水。硝酸(HNO3)、高氯酸(HClO4)、過氧化氫(H2O2)、鹽酸(HCl)、鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6],均來源于廣州化學試劑廠。
鐵氰化鉀[(K3Fe(CN)6]溶液(100 g/L)的配制: 準確稱取10.00 g 鐵氰化鉀,用二級水定容至100 ml,混勻備用;硒標準溶液(100 μg/ml) : 國家有色金屬及電子材料分析測試中心制;混合酸1的配制:5 ml硝酸(HNO3)+1 ml高氯酸(HClO4);混合酸2的配制:5 ml硝酸(HNO3)+1 ml過氧化氫(H2O2);鹽酸1+1(6 mol/L)的配制:濃鹽酸(HCl)與二級水等比例混合即可。
還原劑為0.5%的氫氧化鈉和1.2%的硼氫化鉀。氫氧化鈉(NaOH)、硼氫化鉀(KBH4),均來源于廣州化學試劑廠。
1.1.3主要儀器。MARS微波消解儀,美國培安公司;超純水裝置,艾科浦;EH20A型不銹鋼數顯電熱板,北京萊伯泰科儀器有限公司;水浴鍋,上海宜昌儀器沙篩廠;電子天平,賽多利斯科學儀器北京有限公司;移液槍,Dargonlab;AFS930 原子熒光光度計,北京吉大天鵝儀器有限公司;硒空心陰極燈,北京有色金屬研究總院。
1.2硒含量測定的2種前處理方法
1.2.1枸杞和枸杞酒的濕法消解。稱取2份1.00 g左右枸杞樣品分別放在已標號的50 ml三角瓶內,加12 ml混合酸,蓋上小漏斗冷消化過夜。次日于電熱板上低溫加熱,并及時補加混酸。當溶液變為清亮無色并伴有白煙時,再繼續加熱至剩余體積2 ml左右,切不可蒸干,冷卻,再加5 ml 6 mol/L鹽酸,繼續加熱至溶液變為清亮無色并伴有白煙出現,以完全將六價硒還原成四價硒。冷卻,轉移用水定容于25 ml容量瓶中。吸取10 ml樣品消化液于25 ml比色管中,加濃鹽酸2 ml,鐵氰化鉀溶液1 ml,混勻待測(原子熒光法)。同時做空白試驗。
稱取2份10.00 g左右枸杞酒樣品分別放在已標號的150 ml三角瓶內,加12 ml混合酸, 蓋上小漏斗冷消化過夜。次日于電熱板上低溫加熱,并及時補加混酸。當溶液變為清亮無色并伴有白煙時,再繼續加熱至剩余體積2 ml左右,切不可蒸干,冷卻,再加5 ml 6 mol/L鹽酸,繼續加熱至溶液變為清亮無色并伴有白煙出現,以完全將六價硒還原成四價硒。冷卻,轉移用水定容至25 ml容量瓶中。吸取10 ml樣品消化液于25 ml比色管中,加濃鹽酸2 ml,鐵氰化鉀溶液1 ml,混勻待測(原子熒光法)[2]。同時做空白試驗。
1.2.2枸杞和枸杞酒的微波消解。稱取2份1.00 g左右枸杞于高壓微波消解罐中,分別加入硝酸5 ml和雙氧水1 ml,搖勻,蓋好內蓋,旋緊外套,置微波消解儀中,按的消解程序進行微波消解;消解程序完成后,取出高壓微波消解罐,放冷,消化液于電熱板上低溫加熱。當溶液變為清亮無色并伴有白煙時,再繼續加熱至剩余體積2 ml左右,切不可蒸干。冷卻,再加5 ml 6 mol/L鹽酸,繼續加熱至溶液變為清亮無色并伴有白煙出現,以完全將六價硒還原成四價硒。冷卻,轉移用水定容至25 ml容量瓶中。吸取10 ml樣品消化液于25 ml比色管中,加濃鹽酸2 ml,鐵氰化鉀溶液1 ml,混勻待測(原子熒光法)。同時做空白試驗。
稱取2份10.00 g左右枸杞酒樣品于高壓微波消解罐中, 置于90 ℃的水浴鍋中蒸發至剩下2 ml左右,分別加入硝酸5 ml和雙氧水1 ml,搖勻,蓋好內蓋,旋緊外套;置微波消解儀中,按 的消解程序進行微波消解;消解程序完成后,取出高壓微波消解罐,放冷,消化液于電熱板上低溫加熱,并及時補加混酸。當溶液變為清亮無色并伴有白煙時,再繼續加熱至剩余體積2 ml左右,切不可蒸干。冷卻,再加5 ml 6 mol/L鹽酸,繼續加熱至溶液變為清亮無色并伴有白煙出現,以完全將六價硒還原成四價硒。冷卻,轉移用水定容至25 ml容量瓶中。吸取10 ml樣品消化液于25 ml比色管中,加濃鹽酸2 ml,鐵氰化鉀溶液1 ml,混勻待測(原子熒光法)。同時做空白試驗[3- 5]。
微波消解程序升溫過程2結果與分析
2.12種不同混合酸消解的枸杞樣品硒含量測定結果對比分析對于食品樣品的處理,多采用混合酸1或混合酸2消解液的消解法等進行前處理, 因此,通過試驗對比這2種不同混合酸進行選擇。稱取2份1.00 g 左右的枸杞樣品,加入不同的混合酸消解后進行測定,試驗數據見。
2種不同混合酸消解的枸杞樣品硒含量測定結果對比
處理方法樣品硒含量∥μg/kg重復1重復2測定結果平
均值∥μg/kg相對標準
偏差∥%硝酸-過氧化氫6.016.306.163.33硝酸-高氯酸6.146.266.151.63
由可知,對于測定硒元素而言,2種消解液的前處理所得的相對標準偏差均小于10%,故此測量儀器的重復性是滿足要求的。用SPSS軟件對試驗測定數據進行單因素方差分析可知,用硝酸-過氧化氫和硝酸-高氯酸做消解液處理樣品并無顯著性差異(P=0.66>0.05),即用硝酸-過氧化氫和硝酸-高氯酸做消解都可以。
2.2濕法消解和微波消解的樣品硒含量測定結果對比分析對于食品樣品的處理,常采用濕法消解法和微波消解法等進行前處理。因此,通過試驗對比這2種前處理方法進行選擇。稱取2份1.00 g左右的枸杞樣品和2份10.00 g左右的枸杞酒樣品,加入硝酸-過氧化氫的消解液進行處理后上機測定。 試驗數據見。
由數據可知,對于硒元素處理而言,2種樣品的濕法消解和微波消解前處理方法所得的RSD均小于10%,故此測量儀器的重復性是滿足要求的。用SPSS軟件對測定的數據進行雙因素方差分析可得,濕法消解和微波消解并無顯著性差異(P=0.14>0.05),也就是說,消解方法的選擇,濕法消解和微波消解都可以。
3結論
對于枸杞和枸杞酒樣品硒元素的測定,常見的前處理方法有干法消化、濕法消解以及微波消解法。干法消化雖能處理較大的樣品量,但是費時,并且硒具有揮發性,易造成硒的損失,故該研究沒有進行干法消解。
濕法消解采用強氧化劑敞口加熱進行樣品消解,而微波消解是利用微波的穿透性和激活能力,內加熱密閉容器中的試劑和樣品,利用微波輻射的“內加熱”作用,能夠加快消解的速度,最大限度地發揮酸的作用,同時減少干擾,從而提高效率,而且微波消解是在密閉容器中進行的,硒的損失少,空白低。從測定值也可以看出,雖然2種方法沒有顯著性差異,但濕法消解采用在電熱板中加熱錐形瓶使樣品消解,耗時長、易引入污染,也耗費人力[6-7]。
綜合試驗條件考慮,微量硒的測定中最適合的前處理方法是以硝酸-過氧化氫為消解液的微波消解法。
參考文獻
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