飼料中鉻的測定方法改進(jìn)試驗

馬 川，李 宏，高勤葉，趙彩會，吉 輝，賀習(xí)文

（1.陜西秦云農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測有限公司，陜西 渭南 714000；2.農(nóng)業(yè)部飼料質(zhì)量監(jiān)督測試中心，陜西 西安 710016）

鉻（Cr）是人體必需的微量元素，在肌體的糖代謝和脂代謝中發(fā)揮特殊作用，常見的Cr有二價、三價和六價，三價的Cr是對人體有益的元素，而六價Cr是有毒的[1]。人體對無機(jī)Cr的吸收和利用效率很低，約1%，然而人體對有機(jī)Cr的利用率可達(dá)到10%～25%。Cr在天然食品中的含量較低、均以三價的形式存在。確切地說，Cr的生理功能是與其他控制代謝的物質(zhì)配合才有作用，如激素、胰島素、各種酶類、細(xì)胞的基因物質(zhì)（DNA和RNA）等。Cr進(jìn)入人體細(xì)胞后，對肝臟及DNA造成難以修復(fù)的損傷，因此對Cr的監(jiān)測顯得尤為重要[2]。

動物飼料中添加Cr的作用是調(diào)節(jié)免疫、抗應(yīng)激和提高瘦肉率等，在飼料中的Cr只有極少部分會被動物吸收，在生物體內(nèi)長期沉積，最終傳遞到食物鏈頂端[3-4]。Cr的化合物不會自然消解，其會造成畜禽黏膜充血以及內(nèi)臟器官出血，并具有致癌性和引發(fā)基因突變的風(fēng)險[5-6]。中國最新飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 13078-2017中限量值降至5 mg·kg-1，對鉻元素有明確限制。GB/T 13088-2006中，樣品干灰化后加硝酸消解，對樣品的消解不徹底。因此，為了加強(qiáng)對飼料安全監(jiān)督，必須進(jìn)行一種高效、準(zhǔn)確的檢測方法，樣品經(jīng)高溫灰化，加酸消解后，在波長359.4 nm處測定吸收值，試驗驗證結(jié)果具有較好的重復(fù)性。

1 材料與方法

1.1 試驗原理

試驗用樣品：國產(chǎn)魚粉。樣品經(jīng)高溫灰化，加酸消解后，通過原子吸收測定吸收值，其吸收值與鉻含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

1.2 儀器與試劑

原子吸收分光光度計（analytikena ZEEnit 700P）；萬分之一天平[奧豪斯儀器（常州）有限公司，CP224C]；可控溫電熱板（北京中興偉業(yè)儀器有限公司，SKML-1.54）；馬弗爐（天津市泰斯特儀器有限公司，SX-4-10）；瓷坩堝。

鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；鹽酸（優(yōu)級純）：北京化工廠；硝酸（優(yōu)級純）：西隴化工股份有限公司；二級水。

1.3 試驗方法

稱樣5 g（精確到0.0001 g），置于瓷坩堝中，在可控溫電熱板上完全碳化后，置于馬弗爐內(nèi)，由室溫開始，逐漸升溫至600℃灼燒5 h，直至試樣呈白色或灰白色、無碳粒為止。取出放至室溫，加5.0 mL 50%鹽酸-50%硝酸溶液，在可控溫電熱板上緩慢加熱，加熱至溶液微沸，然后用水轉(zhuǎn)移定容至50 mL容量瓶中，搖勻、待測。同時做樣品空白。

1.4 儀器條件

光源：鉻空心陰極燈；波長：359.4 nm；燈電流：4.5 mA；狹縫寬度：0.5 nm；火焰：空氣-乙炔；助燃器壓力：160 kPa（流速15.0 L·min-1）；燃?xì)鈮毫Γ?5 kPa（流速15.0 L·min-1）；氘燈背景校正。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

中間液（100 μg·mL-1）：量取Cr（1 000 μg·mL-1）標(biāo)準(zhǔn)溶液10.0 mL于100 mL容量瓶中，加5%硝酸溶液稀釋至刻度，此溶液每毫升相當(dāng)于100 μg。

中間液（10 μg·mL-1）：移取中間液（100 μg·mL-1）10.0 mL于100 mL容量瓶中，加5%硝酸溶液稀釋至刻度，此溶液每毫升相當(dāng)于10 μg。

工作液：吸取鉻中間液（10 μg·mL-1）0.00、1.00、2.00、4.00、6.00和8.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，加5%硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，制成標(biāo)準(zhǔn)工作液。容量瓶中每毫升溶液分別相當(dāng)于鉻0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 μg。

在波長359.4 nm處測定吸光值，做標(biāo)準(zhǔn)曲線（見表1），得到線性回歸方程為：Y=0.076 057 2X+0.001 001 9，R2=0.999 5。

2.2 方法對比

GB/T 13088-2006方法中樣品加酸后直接轉(zhuǎn)移定容測定與本方法加酸消解后結(jié)果對比見表2。

測定結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，同樣酸溶液的樣品，消解與不消解結(jié)果有明顯差異，消解后測定值明顯大于不消解測定值。

2.3 不同酸對樣品消解結(jié)果的影響

稱取魚粉樣品4份，兩份加入20%鹽酸溶液，兩份加入20%硝酸溶液，按照1.3的試驗方法消解，所得結(jié)果見表3。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度及吸光度

表2 消解與不消解結(jié)果對比

表3 20%鹽酸與20%硝酸測定結(jié)果對比

20%鹽酸與20%硝酸測定結(jié)果對比顯示，20%鹽酸消解測定值＜20%硝酸消解測定值，20%硝酸消解情況更好。

2.4 不同濃度與酸度對消解結(jié)果影響

稱取魚粉樣品6份，2份加入50%鹽酸-50%硝酸溶液，2份加入20%硝酸溶液，2份加入硝酸，按照1.3部分中的試驗方法消解，結(jié)果見表4。

單一硝酸無法完全消解出樣品中的鉻，50%鹽酸-50%硝酸溶液與20%硝酸消解后結(jié)果對比表明，50%鹽酸-50%硝酸溶液與20%硝酸結(jié)果有差異，50%鹽酸-50%硝酸溶液比20%硝酸測定值大，消解效果優(yōu)于20%硝酸。試驗結(jié)果表明，試驗中使用50%鹽酸-50%硝酸溶液能更好地溶解出魚粉中的Cr。

2.5 樣品不同溶解系數(shù)測定值與試際值

通過不同濃度、酸度對魚粉進(jìn)行消解，得到兩次測定結(jié)果的平均值與樣品試際值的相對偏差，結(jié)果見表5。

表4 50%鹽酸-50%硝酸溶液與20%硝酸消解后結(jié)果對比

表5 與實際值相對偏差

試驗結(jié)果表明，50%硝酸-50%鹽酸溶液酸解樣品的結(jié)果最接近試際值，其相對偏差為1.5%，相對偏差≤5%，結(jié)果在理想范圍內(nèi)。

2.6 加標(biāo)回收

稱取魚粉樣品2份，分別加入濃度為10 μg·mL-1中間液0.1、0.4 mL，加標(biāo)濃度分別為1.0、4.0 mg·kg-1，所得回收率見表6。

由表6可知，通過對試樣不同濃度加標(biāo)，測得回收率在95%～106%，驗證了本方法可行性。

2.7 重復(fù)性

稱取6個魚粉樣品，按照1.3中的試驗方法處理，所得結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD（n=6）見表7。

綜合樣品消解程度和偏差，50%硝酸-50%鹽酸平行樣相對偏差相對較小且消解最為徹底。

表6 50%鹽酸-50%硝酸溶液加標(biāo)回收率

2.8 結(jié)果計算

以水為清洗溶液調(diào)零，在原子吸收分光光度計（analytikena ZEEnit700P）在波長359.4 nm處測定吸收值，從所得標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鉻的濃度。計算公式見式1。

式（1）中：A為測定用試樣溶液中鉻的含量（μg·mL-1）；A0為試劑空白液中鉻的含量（μg·mL-1）；V為試樣溶液的總體積（mL）；m為試樣的質(zhì)量（g）。計算結(jié)果為同一試樣兩個平行樣的算術(shù)平均值，精確到小數(shù)點后兩位。

3 結(jié)論

目前中國飼料中鉻的檢測方法發(fā)布于2006年，飼料行業(yè)大部分的檢測方法都是引用GB/T 13088-2006飼料中Cr的測定，然而GB/T 13088方法使用的20%硝酸溶液且不加熱消解，根本無法完全消解樣品，本方法與原方法區(qū)別是用50%鹽酸-50%硝酸溶液代替20%硝酸溶液，加酸后加熱消解測定，無論從溶出效率、測定值、回收率、精密度、穩(wěn)定性上，都優(yōu)于原方法。經(jīng)上述試驗驗證，飼料中Cr測定，干灰化后加50%鹽酸-50%硝酸溶液消解，能完全消解樣品，有利于準(zhǔn)確測定飼料中鉻的含量。本試試驗測定飼料中Cr的含量，改進(jìn)易于操作，回收率為95%～106%，檢測條件穩(wěn)定，加標(biāo)回收率高，平行樣相對偏差較小。