分光光度法測定不同種類禽蛋中鐵元素含量

王遷

渭南師范學院化學與材料學院（渭南 714099）

鐵是人體必需的微量元素，是制造血紅蛋白不可缺少的元素，它具有固定氧和輸送氧的功能，同時還是細胞色素酶和其他幾種輔酶的主要成分，參與多種酶的合成與活動[1-2]。鐵對人體免疫系統、神經系統、消化系統、造血系統、細胞代謝等的發育和功能有重要影響[3]。人體內缺鐵會導致四肢乏力、免疫力降低、脾氣急躁、失眠多夢，兒童缺鐵可引發生長發育遲緩、智力受損[4-5]。

不同種類的禽蛋中因具有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、膽固醇、微量元素等營養物質而作為人類營養的佳品，在日常生活中被稱之為“全營養”食物[6]。常吃蛋類可以預防貧血、改善血液循環、促進骨骼發育等保健作用[7]。因此，測定不同種類的禽蛋中鐵元素的含量在營養學上有重要意義[8]。試驗采用鄰菲羅啉分光光度法對市售的不同種類禽蛋的鐵元素含量進行了分析測定，測定結果為人們合理補鐵提供科學依據，也為后續開發出營養價值更高的禽蛋產品提供理論參考[9-10]。

1 試驗部分

1.1 材料與儀器

硫酸鐵胺、鹽酸羥胺、鄰菲羅啉、濃鹽酸、濃硝酸、乙酸鈉、氫氧化鈉，所用試劑均為分析純，試驗用水為去離子水。

普通雞蛋、土雞蛋、鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、鴿蛋、咸鴨蛋、松花蛋，市售。

1810 B型自動雙重純水蒸餾器（上海申立玻璃儀器有限公司）；TU-1800 PC紫外分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；BS-224 S型電子天平（深圳泰立儀器公司）；WG 43-電熱鼓風干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；800型離心沉淀器（鹽城科學儀器廠）。

1.2 試驗原理

鄰菲羅啉是測定微量鐵的一種較好的試劑。在pH 4.2的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，首先用鹽酸羥胺將Fe3+還原為Fe2+，Fe2+與鄰菲羅啉作用生成橘紅色的絡合物，利用分光光度計測定其吸光度，并繪制標準曲線。根據朗伯-比爾定律，計算出不同種類禽蛋中鐵元素的含量，從而達到檢測的目的。

1.3 標準曲線繪制

準確稱取0.863 4 g NH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水中，加入20 mL 1∶1鹽酸溶液，溶解后定量轉移至1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得鐵含量為100 μg/mL的鐵標準儲備液。移取10.0 mL上述溶液于100 mL容量瓶中，定容，質量濃度為10 μ g/mL。

取6個50 mL的容量瓶，準確吸取0.00，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00 mL 10 μ g/mL鐵標準溶液，分別加入0.5 mL鹽酸羥胺溶液、4 mL NaAc溶液、1 mL鄰菲羅啉溶液，用蒸餾水稀釋至刻度定容、搖勻，常溫下靜置20 min左右，在510 nm波長處測定其吸光度，以吸光度為縱坐標，鐵含量（mg/L）為橫坐標，繪制出吸光度與鐵含量的標準曲線圖并計算線性回歸方程及相關系數。

1.4 樣品處理

采用干法灰化法，將不同種類的禽蛋洗凈煮熟去蛋殼，取可食部分充分混勻、備檢。準確稱取樣品，各1 g，分別置于表面皿中，放入恒溫鼓風干燥箱，溫度控制在70～80 ℃之間，烘干2 h，再將樣品依次放入坩堝中，在電爐上加熱，直到樣品不再冒黑煙為止。再將處理好的樣品分別放入馬弗爐中灰化，在500 ℃灰化8 h，灰化完全后，取出樣品。向樣品中加入2 mol/L鹽酸，溶解（溶解不完全，可加入少許硝酸），過濾，置于50 mL容量瓶中，調節pH，定容至刻度。

1.5 樣品測定

準確吸取上述樣品儲備液，各5 mL，分別置于50 mL容量瓶，然后分別加入0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液、4 mL 1 mol/L NaAc溶液及1 mL 0.2%鄰菲羅啉溶液，每加一種試劑后搖勻，用蒸餾水定容，常溫下靜置20 min。在510 nm波長處測定各樣品的吸光度，以0.0 mL鐵標液為空白進行參比，然后通過標準曲線求出各樣品中鐵的含量。

2 結果與討論

2.1 試驗條件選擇

2.1.1 最佳波長

準確移取10 mL 10 μ g/mL的鐵標準溶液于50 mL容量瓶中，然后加入0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1 mL 0.2%的鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，以空白試劑作為參比，在波長450～570 nm范圍內進行光譜掃描，每隔10 nm測定一次吸光度，然后以波長為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制出吸收曲線，從吸收曲線上確定該測定的適宜波長。發現當波長為510 nm時吸光度最大，所以最佳波長為510 nm。

2.1.2 顯色劑用量

取7個50.00 mL容量瓶，分別編號1～7，分別向其中準確加入10 mL 10 μg/mL的鐵標準溶液和0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液，再分別加入0.00，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00和3.00 mL 0.2%顯色劑鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻靜置20 min左右，以空白試劑作為參比，在波長510 nm下測定各溶液的吸光度。結果表明，隨著顯色劑鄰菲羅啉溶液用量的增加，吸光度呈明顯上升趨勢，當鄰菲羅啉用量達到1.00 mL后吸光度趨于穩定，因此選擇顯色劑用量為1.00 mL。

2.1.3 鹽酸羥胺用量

取7個50.00 mL容量瓶，分別編號1～7，分別向其中準確加入10 mL 10 μg/mL的鐵標準溶液，再依次加入0.00，0.10，0.30，0.50，1.00，2.00和3.00 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1.00 mL 0.2%顯色鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻靜置20 min，以空白試劑作為參比，在波長510 nm下測定各溶液的吸光度。結果表明，隨著鹽酸羥胺溶液用量的增加，吸光度呈明顯上升趨勢，當鹽酸羥胺用量達到0.50 mL后吸光度趨于穩定，因此選擇鹽酸羥胺用量為0.50 mL。

2.1.4 配合物的穩定性

取1個50.00 mL容量瓶，準確加入10 mL 10 μg/mL的鐵標準溶液和0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和0.50 mL 0.2%鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，以空白試劑作為參比，在波長510 nm處，每隔一定的時間（2，5，10，15，20，30，40和50 min）測定1次溶液的吸光度。結果表明，隨著時間的增長，吸光度呈明顯上升趨勢，當反應20 min以后，吸光度基本穩定，說明生成絡合物較為穩定。因此，顯色時間為20 min。

2.1.5 緩沖溶液的用量

取7個50.00 mL容量瓶，分別編號1～7，向其中準確加入10.00 mL 10 μg/mL的鐵標準溶液和0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再分別加入1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，6.00和7.00 mL 1 mol/mL的NaAc溶液，然后依次加入1.00 mL 0.2%顯色劑鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，以空白試劑作為參比，在波長510 nm下測定各溶液的吸光度。結果表明，隨著緩沖溶液用量的增加，吸光度開始呈明顯上升趨勢，當緩沖溶液用量達到4.00 mL后吸光度趨于穩定，所以選擇緩沖溶液的適用量為4.00 mL。

2.1.6 酸度的控制

取7個50.00 mL容量瓶，分別編號1～7，向其中準確加入10.00 mL 10 μg/mL的鐵標準溶液、0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1 mL 0.2%的鄰菲羅啉溶液，搖勻。依次向容量瓶中加入0.0，1.0，1.5，2.0，3.0，4.0和5.0 mL 1 mol/L的NaOH溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻靜置20 min，以空白試劑作為參比，在波長510 nm下測定各溶液的吸光度。結果表明，pH在4～6時，溶液吸光度最大。因此，測定體系pH控制在4～6處。

2.2 標準曲線和檢出限

按試驗方法對系列的鐵標準溶液進行測定，并繪制出吸光度與濃度的標準曲線。結果表明：鐵在0.04～2.05 mg/L濃度范圍內呈現較好的線性關系，標準曲線回歸方程為Y=0.285X+0.003，相關系數為0.998 9，檢出限為0.02 mg/L。

2.3 樣品鐵含量測定

準確移取上述處理的樣品溶液，各20 mL，進行吸光度測定，并根據標準曲線回歸方程求出各樣品中鐵元素含量，結果見表1。樣品鐵含量由高到低順序為：鴿蛋、鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、咸鴨蛋、松花蛋、土雞蛋、普通雞蛋。鴿蛋中鐵含量最高，為38.51 mg/kg；普通雞蛋鐵含量最少，為18.42 mg/kg。

2.4 精密度試驗

為了檢驗所用方法的準確性，分別對各種禽蛋樣品中的鐵含量進行7次平行測定，結果見表2。其相對標準偏差（RSD）為0.27%～2.85%，均小于3%，說明該測定方法的精密度較高。

表1 八種禽蛋的吸光度及鐵含量

表2 精密度試驗結果（n=7）

2.5 加標回收試驗

為了考察方法的可靠性，對八種禽蛋樣品中待測的Fe元素，進行低、中、高3個濃度水平的加標回收試驗，每個水平濃度重復6次，加標濃度和測定結果見表3。該方法測定的樣品的加標回收率在93.07%～104.82%之間，回收效果較好。

表3 樣品加標回收率結果

3 結論

采用鄰菲羅啉分光光度法對人們常使用的八種禽蛋中鐵含量進行了測定。結果顯示：這些禽蛋中均含有豐富的鐵元素，其中鴿蛋含鐵量最高，其次分別為鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、咸鴨蛋、松花蛋、土雞蛋、普通雞蛋。采用分光光度法測定禽蛋中的鐵元素含量，方法快速、簡便、準確，其測定結果對指導人們合理食用禽蛋進行補鐵以及禽蛋的進一步開發提供了理論依據。