作為食品中含有的眾多微量元素的一種,鉻是人體所(suǒ)必需的一(yī)種微最元素。食品中鉻主要以三價離子和六價的鉻酸鹽、重鉻酸鹽形式存在,其中,三價鉻為人體所必(bì)需。其主要生理功能是(shì)參與糖代謝,同時是維持(chí)動物正常的葡萄糖耐量、生長及(jí)壽命不可缺少(shǎo)的元(yuán)素。而六價鉻離子毒性比三價鉻離子大100倍(bèi),具有損傷肝(誘發肺癌)、腎等的毒性效應,被毒理學家公認為致(zhì)癌物。因此,部分無公害(hài)食品、綠色食品、有機食(shí)品認證中將總鉻列為必(bì)檢(jiǎn)項目。然(rán)而(ér),目前關於食品(pǐn)中總鉻(gè)檢測方(fāng)法的報道並不常見。
針對上述情況,本研究采用混合酸(硝酸:高氯酸=9:1)
電熱板消解進行樣品預處理,並通過對不同的(de)消(xiāo)化終點和最佳基體改進劑的選擇,優化上機條件、精(jīng)密度、準確度、比對試驗等方麵研(yán)究,建立(lì)了一(yī)種簡便、準確、適合批(pī)量處(chù)理樣品的測定方法,以(yǐ)提高食品(pǐn)中總鉻(gè)的檢測準確率和(hé)效率。
材料與方法
試驗材料
鉻標準儲備(bèi)液(國家標準物(wù)質中心):1000 μg/mL,臨用時用(yòng)1%硝酸稀釋,配成100 ng/mL 的鉻標準使用液,圓(yuán)白菜標準(zhǔn)物質(zhì)(CBW 10014)、菠(bō)菜標準(zhǔn)物(GBW10015)、茶葉標準物質(GBW 10016) 、雞肉標(biāo)準物質(GBW 10018)。
硝酸高氯(lǜ)酸、鹽酸、磷酸二(èr)氫銨、磷酸氫二銨、磷酸銨均為優級純;混合酸為硝酸:高氯酸按9:1 (體積比)混(hún)合。
原子吸收分光光度(dù)計
石墨電熱板(bǎn)HT-250(格丹納)
石墨電熱板(bǎn)HT-250,麵板采用耐酸堿(jiǎn)、耐高溫的石墨材料,與(yǔ)其它產品相比,更具抗腐蝕、耐(nài)高溫的特點,石墨電(diàn)熱板(bǎn)加熱(rè)麵積大,能同(tóng)時處理多個樣品,各(gè)加熱(rè)點溫度均勻,升溫速度快,溫度可以升(shēng)至少350℃,控溫方式采用PID精確(què)數顯(xiǎn)控溫,精度在±0.2℃,該產品還具有精致美觀、設計(jì)合理、操作(zuò)方便(biàn)、安(ān)全耐用和便於清潔等特點,是試(shì)驗室不可缺少的(de)有力助手(shǒu),多種型號,多種係列,可根(gēn)據用(yòng)戶要求訂做,給客戶充分的選擇空間。
主要特點: 1、PID精確數顯(xiǎn)控溫,時間可(kě)自行設定;
2、板麵(miàn)采用石墨材料(liào),耐酸堿、耐高溫、易清潔;
3、精致美觀、設計合理、加熱麵積大,能同時處理多個樣(yàng)品,各加熱點均勻;
4、升溫速度快,工作溫度:室溫~350℃。
試驗方法
樣品消化(huà) 根據樣品的水分含量稱樣(幹樣品或油脂類樣品稱0.1-1.0 g,,新鮮蔬果約稱5.0 g),置於50 mL燒杯中,加入6 mL上(shàng)述(shù)混合酸,蓋上表(biǎo)麵皿,浸泡(pào)1 h以上。然後,置於石墨電熱板上消解(該過程中,若消(xiāo)化液變深(shēn)棕(zōng)色時應補加適址硝酸) ,200℃消化至近幹,取下稍冷,加1 mL助溶劑,繼續熱溶5 min,取下放置常溫,,將消化液轉移至25 mL容量瓶中(zhōng),加入5 mL 5%基(jī)體改進劑,超純水定容,搖均備用。同時作試(shì)劑空白對照。
標準曲線的繪製 分別吸取鉻標準(zhǔn)使用(yòng)液(100ng/mL)配製係列濃度為(wéi)0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、30.0ng/mL,同時加入與樣液等量濃度的硝酸和基體改進劑(jì),超純水(shuǐ)定容。
基體改進劑的選擇 分別選用濃度為5%的硝酸鎂、磷(lín)酸二(èr)氫銨、磷酸氫二銨、磷酸銨溶液作為基體改進劑(jì)對鉻標樣及樣品進行測定。具體測定方法同其他幾項。
消化終點及熱(rè)溶(róng)試劑的選擇 以菠菜標(biāo)準物(wù)質(GBW10015)為研究對象,,加入6 mL混合酸與電熱板消解。消化,終點按以下2種方案進行:(1)消化至冒(mào)濃白煙,消化液0.5mL左右;(2)消化至近幹,沒有流動的消化液。取下稍冷,將以上2種不同消化方案得到的消化液分為3個試(shì)驗組。各試驗組分別加入1 mL超純水、1 mL 25%硝酸溶液、1 mL 25%鹽酸溶液進行(háng)熱溶解,超純水定容至25 mL,於原子吸收分光光度計上測定各樣品中鉻含量,並確定最佳(jiā)消化終點及助溶劑,進而確定最佳預處理方法。
回收率和精密度的確定 回收率(lǜ)和精密(mì)度(dù)的確定在(zài)菜(cài)心、大米粉2個樣品中分別添加水平為1.0、4.0、8.0 μg/L 的鉻標準使用液,其他操作同上。設(shè)置(zhì)6個平行。
方法比對 方法比(bǐ)對以圓白菜標準物質(CBW 10014)、茶葉標準物(wù)質(CBW10016)、雞(jī)肉標準物質(CBW10018)為比對(duì)樣品,設置5個平行,用新建預處理方法與國家標準中灰化(huà)法同時測定(dìng)3種比對樣品,並對結果進行比較。
結果與分析
基體改進劑的確定 試驗分別吸取5 mL 5%硝酸鎂、磷酸二氫銨、磷酸(suān)氫二銨、磷(lín)酸銨作(zuò)為基體改進劑(jì)對鉻標(biāo)樣及(jí)樣品進行測定,其基改劑的上機濃度(dù)為1%(體(tǐ)積分(fèn)數)。結果(如(rú)表)表明,硝酸鎂作(zuò)為基(jī)改劑時,標樣響應值較高叫,標樣與樣品測量;值偏高;而選用(yòng)磷酸二氫銨(ǎn),磷酸氫二銨、磷酸銨為基(jī)改劑時,響應峰峰形好,測定結果(guǒ)沒有差異,回(huí)收率也在範圍(wéi)內。但選用的磷酸二氫銨、磷酸氫二銨溶液作空白測定時,空白(bái)值偏高。因此,選(xuǎn)擇5%磷酸銨作為鉻測定的基體改進劑,這(zhè)與國標法選用(yòng)的(de)一致。
消化終點及熱溶試劑的確定 下表給出各(gè)個不同消化(huà)終點和不同熱溶試劑處理組菠菜標準物質(GBW 10015)中鉻含量。兩種消化終點試驗樣品中加人不同(tóng)熱溶試劑的測定結果(guǒ)都在菠菜標準物質參考值範(fàn)圍內。兩組數據進行95%置信區間(jiān)檢驗,計算結果為8.66
檢出限、回收率及精密度的確定 試驗結果表明,本方法標準曲線在0~30 μg/L 含量範圍內線性良好,標準曲線回(huí)歸方程為:Y=0.0146C+0.025,相關係數R>0.9992。根(gēn)據國際理論和化學聯合會(IUPAC)推薦4,以樣品空白測定不少於20次所得的(de)標準偏差,按(àn)3倍標(biāo)準偏差計算得儀器的檢出限(xiàn)為0.19μg/L,按10倍標準偏差計算得到方法的定量檢出下限為0.63 μg/L。
在菜心、大米粉2個樣品中(zhōng)分別添加水平為1.0 、4.0、8.0μg/L的標(biāo)準使用(yòng)液,試驗設各個平行,各樣品加標回收(shōu)率和精密度的結果見表(biǎo)。結果表明,本(běn)方(fāng)法測定兩種樣品(pǐn),添加回收率高(90%~ 105%),多次(cì)測定結果平行性好。
方法驗證(zhèng) 試驗表(biǎo)明,本方法與國(guó)標法同時測定3種樣品,並進行結果(guǒ)比較,兩(liǎng)種方法(fǎ)測定結果(guǒ)差異不顯(xiǎn)著,相對標準偏差均在範圍內。然而本方法預處理耗時較短,且精密度優於國標(biāo)灰分法。兩種方法(fǎ)比對結果見表。
結論
由於高氯酸沸點是203℃,樣品消(xiāo)解最後階段趕酸耗時較長,且若殘留較多的高氯酸會腐(fǔ)蝕石墨管的熱解塗層,因此對於稱取5 g菜心、1.0 g大米粉,選擇加人6 mL(9:1 )混合酸進行電熱板消化。消化過程中比色,需補加硝酸。加入適量的硝酸與(yǔ)少量高氯酸(suān)能較好的破壞有機物,而且少量的高氯酸能縮短消解時間。為提高消化速率應盡量選撣底平且薄的小燒杯,使得與電熱板接觸受熱均勻(yún)。硝酸也是一種基體改進劑,它能提高靈敏度、降低空白吸收值,對(duì)控製幹擾有一定的作用。因此國標法使(shǐ)用1%硝酸作為(wéi)稀釋液對樣品溶解、定(dìng)容。基於這點考慮,本法選用加入1
mL25%硝酸(suān)作為(wéi)助溶劑,既能有效地溶解消化後的樣(yàng)品,又能使得上機樣液保持有1%的硝酸。
精(jīng)密度、回收率和比對試驗表明,采用混合酸-電熱板(bǎn)消解-原子吸收分光光度法法測定食品中鉻結果滿意。該(gāi)法簡便高效,預處理設備便宜,能滿足日常大批量樣品的檢測。該預處理方法同時適(shì)用於食品中鉛、鎘的測定。