FAAS法測(cè)定紅花籽及紅花籽粕中的八種金屬元素

馬小寧，毛曉英，陳計(jì)巒，* ，賀玉鳳

(1．石河子大學(xué)食品學(xué)院，新疆石河子832000;2．新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(石河子)，新疆石河子832000)

紅花籽(safflower seed)，中藥稱“白平子”，是紅花(Carthamus tinctorius L．)的種子［1］。它集花用、藥用、食用、染料、油料和飼料等多種功能，是一種綜合利用價(jià)值極高的植物資源。紅花籽粕(Safflower mea1)，是經(jīng)機(jī)械壓榨或溶劑浸提制油后的副產(chǎn)物。目前，紅花籽粕作為飼料在我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)上應(yīng)用量較少，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用還存在許多問(wèn)題，諸如對(duì)紅花籽粕作為飼料資源認(rèn)識(shí)不足、對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值還缺乏研究、動(dòng)物日糧中適宜的添加量尚未確定等。為了提高紅花籽粕的利用效率，尤其對(duì)微量元素需要進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，可為科學(xué)合理利用紅花籽粕飼料資源奠定基礎(chǔ)［2］。此外，有關(guān)對(duì)紅花籽有效成分的研究雖然已有大量研究報(bào)道［3-9］，但這些研究大多偏重于有機(jī)成分。關(guān)于紅花籽以及紅花籽粕中金屬元素的含量還未見(jiàn)報(bào)道。因此筆者擬用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定分析紅花籽及紅花籽粕副產(chǎn)物中八種金屬元素的含量，為進(jìn)一步研究和綜合利用紅花籽及紅花籽粕提供新的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

表1 儀器工作條件Table 1 Working conditions of FAAS

表2 校準(zhǔn)曲線與線性回歸方程Table 2 Standard solutions and linear regression equation

紅花籽和紅花籽粕 購(gòu)于新疆塔城;Z2000原子吸收光譜儀 日立公司。

1000mg/L單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心提供;硝酸(優(yōu)級(jí)純);高氯酸(優(yōu)級(jí)純);硝酸-高氯酸混合酸(9+1，體積比);50g/L氧化鑭溶液;高純乙炔(純度大于99．99%);實(shí)驗(yàn)用水為符合GB/T 6682-1992規(guī)定的一級(jí)水。

圓白菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10014) 地球物理地球化學(xué)勘察研究所提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1．2．1 樣品制備與前處理 紅花籽和紅花籽粕，80℃烘干至恒重。粉碎，置于干燥器中備用。

稱取約2．00g(精確至 0．0001g)樣品于 150mL 的錐形瓶中，加入硝酸-高氯酸混合酸(9+1，體積比)25mL，加小漏斗于電熱板上加熱消解，若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈淡黃色或無(wú)色透明，然后用小火加熱趕酸至近干，冷卻后經(jīng)水多次洗滌后定容至 25mL。空白不加樣品，其余同上操作［10］。

1．2．2 儀器工作條件 采用FAAS方法進(jìn)行測(cè)定，各元素測(cè)定的最佳工作條件見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品處理?xiàng)l件的選擇

2．1．1 混合酸消化體系的選擇 分別以 HNO3+HClO4、HNO3+H2O2、HNO3+HCl和 HNO3為消解體系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HNO3+HClO4消解后的樣品溶液比較澄清，效果好，而后3種消解后的樣品溶液沒(méi)有第一種澄清透明。為得到比較澄清透明的消解液，故選用HNO3+HClO4作為消解體系。

2．1．2 HNO3、HClO4體積比的選擇 以 HNO3、HClO4體積比分別為 3+1、4+1、5+1、7+1、9+1 的消解溶液消化樣品，并觀察消化效果，實(shí)驗(yàn)表明，在體積比9+1時(shí)的消化效果最好。

2.2 干擾及消除

FAAS法測(cè)定Ca、Mg的含量時(shí)，常會(huì)受到磷酸鹽、硅酸鹽的干擾，因此在處理樣品過(guò)程中加入一定量的鑭鹽作為釋放劑，以消除干擾［11］。Fe、Mn是過(guò)渡金屬，鄰近線較多，測(cè)定時(shí)，選擇較小的狹縫寬度;另外，燃燒器高度對(duì)Fe和Mn的影響較大，注意調(diào)節(jié)燃燒器高度，調(diào)節(jié)燃助比，使火焰呈藍(lán)色貧焰，可消除少量硝酸鹽的干擾。測(cè)定 Na、K、Mn、Fe、Cu、Zn時(shí)，可直接將樣品吸入火焰原子化器中進(jìn)行含量測(cè)定。

2.3 校準(zhǔn)曲線與線性回歸方程

分別用 1000mg/L 的 Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，采用稀釋法配制各元素標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液(為了消除化學(xué)干擾，在Ca和Mg標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中各加入2．00mL氧化鑭溶液)，按表1的工作條件，以測(cè)定的吸光度(A)為縱坐標(biāo)，濃度(c)為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，回歸方程見(jiàn)表2。結(jié)果表明，在對(duì)應(yīng)濃度范圍內(nèi)，各元素濃度與吸光度線性關(guān)系良好。

2.4 方法驗(yàn)證

用本方法對(duì)圓白菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10014)進(jìn)行分析測(cè)試，以驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3，驗(yàn)證結(jié)果表明，該方法準(zhǔn)確可靠。

表3 圓白菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10014)測(cè)定結(jié)果(mg/kg)Table 3 Detetion resules of cabbage standard material(GBW10014)(mg/kg)

表5 樣品分析結(jié)果(mg/kg)Table 5 Analytical results of samples(mg/kg)

2.5 回收率與精密度實(shí)驗(yàn)

為考察方法的可靠性，向已知含量的紅花籽及紅花籽粕樣品中分別添加適量的 Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述條件下測(cè)定各元素平均回收率，并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加標(biāo)回收率在 91．2%～107．4%之間，RSD 小于 3．5%，說(shuō)明該法具有較好的準(zhǔn)確度及精密度，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 回收率與精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 4 Results of recorveries and precision(n=6)

2.6 樣品分析

按儀器的工作條件，測(cè)定紅花籽及紅花籽粕中金屬元素的含量，測(cè)定Ca和Mg含量時(shí)，需要將樣品溶液適當(dāng)稀釋，并在稀釋溶液中加入鑭溶液，以消除溶液中的化學(xué)干擾。其他元素直接進(jìn)樣測(cè)定，超出校準(zhǔn)曲線時(shí)適當(dāng)稀釋后再進(jìn)樣測(cè)定。按各回歸方程計(jì)算樣品溶液中的各元素含量，根據(jù)稀釋倍數(shù)及樣品質(zhì)量計(jì)算出樣品中各元素含量，結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，紅花籽及紅花籽粕中均含有豐富的微量元素，紅花籽及紅花籽粕中金屬元素的含量由高到低的順序均為K＞Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Na＞Mn＞Cu。與紅花籽相比，紅花籽粕中的鋅元素明顯低于紅花籽，其他元素鈉、鉀、鈣、鎂、錳、鐵、銅含量均稍高于紅花籽。

3 結(jié)論

本文建立了硝酸-高氯酸混合酸消解處理紅花籽及紅花籽粕樣品，空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定樣品中的八種金屬元素含量的方法，該方法重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確可靠，為紅花籽及紅花籽粕中金屬元素含量的測(cè)定提供可靠的方法依據(jù)。同時(shí)，本文研究得出紅花籽及紅花籽粕均含有豐富的金屬元素，為紅花籽及其副產(chǎn)物的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和合理利用提供理論依據(jù)，也填補(bǔ)了紅花籽中有關(guān)金屬元素研究方面的空白。

［1］江蘇新醫(yī)學(xué)院編．中藥大辭典［M］．上海:上海科技出版社，1986．1002．

［2］孫國(guó)君．紅花籽餅粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及應(yīng)用［J］．中國(guó)飼料，2011(12):41-43．

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［10］食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定［S］．GB 5009．12-2010．

［11］鄧勃，遲錫增，劉明鐘，等．應(yīng)用原子吸收與原子熒光光譜分析［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003:488．