富硒農產品中硒含量檢測方法研究

鄭 偉

(濟源職業技術學院，河南 濟源 459000)

引 言

硒(Se)在1817年被首次發現時被認為是一種有毒的微量元素。1973年，硒被世界衛生組織認定為人和動物生命中必須的微量元素。1988年，中國營養協會將硒列入我國居民每日必須攝入的15種膳食營養素之一。2017年，中國衛生部推薦我國成年人每天補充60 μg～400 μg的硒元素。我國72%以上的地區為缺硒和低硒區，人均硒攝入量普遍不足，因此開發富硒農產品，使缺硒地區居民通過日常飲食提高硒攝入量具有重要意義[1]。

1 硒元素形態及作用

硒元素具有防癌抗癌、抗氧化、解毒、排毒及防止糖尿病、白內障、預防心腦血管疾病、克山病、大骨節病等作用。

自然界中硒主要以無機硒和有機硒兩種形態存在。其中，無機硒如亞硒酸鈉(Na2SeO3)、硒酸鈉(Na2SeO4)等不僅生物有效性低，還具有較大的毒性，被嚴格限制其使用量；而有機硒如硒代蛋氨酸(SeMet)、硒代半胱氨酸(Se-Cys)等來源于生物體內，和無機硒相比，毒性小，生物利用率高，是人類從食物中獲得硒的重要來源[1]。目前，富硒農產品中的硒主要是將無機硒通過生物轉化得到。

2 富硒農產品

隨著生活水平的提高，人們越來越重視硒元素對健康的影響，富硒農產品應運而生，生產規模不斷擴大。富硒農產品包括天然富硒產品和人工合成富硒產品兩種類型。天然富硒產品主要利用特定地區的富硒土壤進行種植和生產加工得到，如，富硒大米、富硒蔬菜等；人工合成富硒產品則包括通過液面噴灑、施用富硒肥料、富硒溶液浸泡種子等植物轉化法得到的富硒植物和在動物飼料中添加硒，通過動物轉化得到的富硒牛奶、富硒雞蛋和富硒肉制品等。

3 富硒農產品中硒含量檢測研究

3.1 總硒的測定

3.1.1 消解方法

3.1.1.1 濕法消解

濕法消解常選擇硝酸和高氯酸作為消解液過夜消解，將農產品中硒全部轉化為無機硒形式。

3.1.1.2 微波消解

微波消解中常采用硝酸-過氧化氫作為消化液，微波消解結束后再在消解液中加入鹽酸作為還原劑將Se(Ⅵ)還原成Se(Ⅳ)后采用氫化物原子熒光光譜法進行測定。陳曉霞等[2]則利用的硝酸-鹽酸混合酸(7∶3)微波消解糧食完全后，于電熱板上加熱趕酸，再采用原子熒光光譜法測定糧食中總硒量。

3.1.1.3 其他方法

除傳統的濕法消解和微波消解法外，近年來一些新興的總硒提取方法也涌現出來。韋麗麗等[3]以硝酸-高氯酸混合酸為消解液，用程序控溫石墨消解法消解豆類，消解過程程序化，操作簡單。超級微波消解技術因反應釜對溫度、壓力的耐受力更高，大大縮短了樣品的消解時間。

3.1.2 檢測方法

總硒的測定測的是農產品中無機硒和有機硒的總含量。目前農產品總硒量的測定常用的檢測方法有氫化物原子熒光光譜法、熒光分光光度法、電感耦合等離子體質譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP-AES)法和極譜法。其中，前3種方法是國家標準法，是農產品中總硒量的測定方法。

3.1.2.1 氫化物發生-原子熒光光譜法(HG-AFS)

氫化物發生-原子熒光光譜法(HG-AFS)因靈敏度高、儀器設備操作簡便，目前廣泛應用于富硒農產品中微量元素硒的測定。李慧峰等[2]用體積比為(5+1)的硝酸-高氯酸提取甘薯樣品中的總硒；用45%的酒精溶液在60 ℃水浴中加熱30 min，超聲提取30 min來提取甘薯樣品中的無機硒。然后采用氫化物發生-原子熒光光譜法測定了甘薯薯塊中總硒含量和無機硒含量，該法的加標回收率為96.70%～106%，具有較高的準確度。韋麗麗等[3]使用的硝酸-高氯酸(10+1)在石墨消解儀中程序消解豆類樣品，采用順序注射氫化物原子熒光光譜法測定豆類中總硒含量，在硒質量濃度0 μg/mL～40 μg/mL范圍內線性良好，檢出限低、精密度好。李連平等[4]采用氫化物發生-原子熒光光譜法測定了大蒜、黃花菜及草菇等蔬菜樣品中硒的總量及硒的無機和有機形態含量，加標回收率為97.6%～101%。王喆等[5]使用的硝酸+高氯酸(4+1)濕法消解樣品，利用斷續流動氫化物發生原子熒光法測定了富硒小米、富硒雞蛋中總硒量。

3.1.2.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法具有靈敏度高、分析速度快、所需樣品量少等優點，被廣泛用于微量元素的測定。黃曉君等[6]采用氫化物原子吸收法測定了富硒猴頭菌中總硒量。張玲等[7]利用石墨爐原子吸收光譜法測定了富硒決明子芽中總硒量。

3.1.2.3 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法具有超高的靈敏度，是GB5009.93-2017《食品安全國家標準食品中硒的測定》中將其增加為食品中硒的測定方法中的第三種方法。林毅韻等[8]采用超級微波-電感耦合等離子體質譜法測定了富硒茶葉中總硒量，所用方法在0 μg/L～100 μg/L范圍內線性良好。鄒春苗等[9]則研究了電感耦合等離子體質譜法測定富硒大米中硒含量的消解體系選擇和儀器條件優化，加標回收率為97.3%～102.7%。

3.1.2.4 電化學分析法

電化學分析法測定農產品中硒含量，應用較廣泛的為溶出伏安法和極譜法。臧樹良等[10]以銀基汞膜電極作為工作電極，采用陰極溶出伏安法測定了富硒蛹蟲草中的痕量硒，峰電流與硒質量濃度5 μg/L～30 μg/L線性良好。王慶茹[11]利用無機硒與亞硫酸鈉生成的硒硇在碘酸鉀存在下能產生靈敏的催化波的原理建立了極譜法測定食品中的硒的檢測方法。

3.2 硒形態分析

目前市面上的富硒農產品質量參差不齊，有些生產者甚至會直接在食品中加入無機硒以提高產品總硒量，無機硒對人體是有毒的，長期食用會引起慢性中毒。而現行食品安全國家標準測定方法測出的是包括無機硒在內的總硒量，因此研究準確測定農產品中各種硒形態的檢測方法對甄別富硒農產品真假及開展食品安全監測具有重要的意義。

3.2.1 樣品前處理

測定農產品中各種硒形態，需要先對樣品進行前處理，將樣品中各種硒形態提取出來且防止硒的損失，一般包括提取、濃縮和富集等環節。因為硒形態不穩定，在樣品前處理過程中，各種形態硒易相互轉換。農產品中硒形態提取方法目前包括液相萃取、液相微萃取和固相微萃取等。液相萃取主要包括水提、酸提、堿提及酶解提取等，并常與微波消解技術、超聲波等輔助方法結合以提高提取效率，其中超聲輔助酶提取法因提取條件溫和，提取效率高且在提取過程中不改變硒的形態，是近年來農產品硒形態提取方法中的研究熱點。

3.2.2 硒形態分離和檢測技術

富硒農產品經過前處理后，硒在提取液中會以不同的形態存在。若想精確檢測出不同硒形態的準確含量，就需要將高選擇性的分離技術如氣相色譜、高效液相色譜、電泳技術等與高靈敏度的檢測方法如電感耦合等離子體發射法、電感耦合等離子體質譜法、原子熒光光譜法等聯合在一起，在檢測前將不同形態的硒先有效分離。

3.2.2.1 液相色譜及其聯用法

液相色譜與光譜或質譜等技術聯用是目前硒形態分析的主流方法。曾鳳澤等[12]使用微波輔助酶萃取靈芝中的6種硒形態，使用高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜法(HPLC-ICP-MS)對6種硒形態進行了分析；王鐵良等[13]使用高效液相色譜-氫化物發生原子熒光法(HPLC-HG-AFS)測定了富硒大米中SeCysz、MeSeCys、Se(Ⅳ)、SeMet和Se(Ⅵ)5種硒形態；張明等[14]使用氣相色譜串聯質譜法(GCcMS-MS)鑒定富硒植物中GSeMC、SeMC、SeCys和SeMet 4種有機含硒化合物。

3.2.2.2 氣相色譜及其聯用法

氣相色譜聯用技術測定農產品中各種硒形態含量時，往往需要利用衍生劑對沒有揮發性的硒化合物進行衍生化處理使其具有揮發性后，再對其進行分離、測定。張浩等[15]采用氯甲酸乙酯衍生法，建立了毛豆中硒蛋氨酸的氣相色譜串聯質譜檢測法；段建坤[16]采用GC-ICP-MS 法測定了洋蔥中揮發性有機硒化合物。

3.2.2.3 毛細管電泳法及其聯用法

毛細管電泳法也是分離硒化物形態的常用方法，但其應用范圍卻因在復雜食品基質中靈敏度不高而受到限制。馮金素[17]利用CE-ICP-MS聯用技術測定了西瓜中硒形態。

4 研究方向展望

目前市面上富硒農產品質量參差不齊，有機硒含量很低。而目前國家標準中的方法都是檢測食品中的總硒量，而各種聯用技術測定的也只適用于有標準物質的特定有機硒形態，而未知形態硒的分析尚不能精確測定。因此，研究農產品中未知硒形態的提取和測定方法將是未來未來富硒農產品中硒含量測定的研究方向。