作為(wei)食品(pin)中(zhong)含有(you)的(de)(de)眾多微(wei)量(liang)元(yuan)素的(de)(de)一(yi)種(zhong)，鉻(ge)是(shi)人(ren)體所必需(xu)的(de)(de)一(yi)種(zhong)微(wei)最元(yuan)素。食品(pin)中(zhong)鉻(ge)主要(yao)以三價離子和六價的(de)(de)鉻(ge)酸鹽、重鉻(ge)酸鹽形式存在(zai)，其(qi)(qi)中(zhong)，三價鉻(ge)為(wei)人(ren)體所必需(xu)。其(qi)(qi)主要(yao)生理(li)功能是(shi)參與糖代謝，同時是(shi)維持動物(wu)正常的(de)(de)葡萄糖耐量(liang)、生長及壽命(ming)*的(de)(de)元(yuan)素。而六價鉻(ge)離子毒性(xing)比三價鉻(ge)離子大100倍，具有(you)損傷肝(誘發肺(fei)癌(ai)(ai))、腎等(deng)的(de)(de)毒性(xing)效應，被(bei)毒理(li)學家*為(wei)致癌(ai)(ai)物(wu)。因此，部分無(wu)公害食品(pin)、綠色食品(pin)、有(you)機食品(pin)認證中(zhong)將總鉻(ge)列為(wei)必檢項目。然而，目前關于(yu)食品(pin)中(zhong)總鉻(ge)檢測方法的(de)(de)報道并不常見。
針對上(shang)述情況，本研(yan)究(jiu)采用混合酸(硝酸:高(gao)(gao)氯酸=9:1)電(dian)熱(re)板消解進行(xing)樣品預處理(li)，并通過(guo)對不(bu)同的(de)消化終點和(he)(he)*基(ji)體改(gai)進劑的(de)選擇，優化上(shang)機條件、精密度、準(zhun)確度、比對試驗等方面研(yan)究(jiu)，建立了一種(zhong)簡便、準(zhun)確、適合批量(liang)處理(li)樣品的(de)測(ce)定方法，以提高(gao)(gao)食品中總(zong)鉻(ge)的(de)檢測(ce)準(zhun)確率(lv)和(he)(he)效率(lv)。
材料與方法
試驗材料
鉻(ge)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)儲備液(ye)(國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)物質中心):1000 μg/mL，臨用時(shi)用1%硝酸稀(xi)釋，配(pei)成100 ng/mL 的鉻(ge)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)使用液(ye)，圓白(bai)菜(cai)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)物質(CBW 10014)、菠(bo)菜(cai)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)物(GBW10015)、茶(cha)葉標(biao)(biao)(biao)準(zhun)物質(GBW 10016) 、雞肉(rou)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)物質(GBW 10018)。
硝(xiao)酸(suan)高(gao)(gao)氯酸(suan)、鹽酸(suan)、磷(lin)酸(suan)二氫銨、磷(lin)酸(suan)氫二銨、磷(lin)酸(suan)銨均為(wei)優(you)級純；混合酸(suan)為(wei)硝(xiao)酸(suan):高(gao)(gao)氯酸(suan)按9:1 (體積比(bi))混合。
原子吸收分光光度計
石(shi)墨電(dian)熱板HT-250（格丹納）
石墨電熱板HT-250，面(mian)板采用(yong)耐(nai)酸堿、耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)的(de)石(shi)墨材(cai)料，與其(qi)它產品相(xiang)比，更具抗腐(fu)蝕、耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)的(de)特(te)點，石(shi)墨電熱(re)板加熱(re)面(mian)積大，能同時(shi)處理多個樣品，各加熱(re)點溫(wen)(wen)(wen)度均勻(yun)，升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)速度快，溫(wen)(wen)(wen)度可以升(sheng)至(zhi)少350℃，控(kong)溫(wen)(wen)(wen)方式采用(yong)PID精(jing)que數顯(xian)控(kong)溫(wen)(wen)(wen)，精(jing)度在±0.2℃，該產品還(huan)具有(you)(you)精(jing)致(zhi)美觀(guan)、設計合理、操作(zuo)方便、安全(quan)耐(nai)用(yong)和便于清潔等特(te)點，是試驗室*的(de)有(you)(you)力(li)助(zhu)手，多種型號(hao)，多種系列(lie)，可根據用(yong)戶(hu)要求(qiu)訂做(zuo)，給客(ke)戶(hu)充(chong)分的(de)選擇(ze)空間。
主要特點：
1、PID精que數顯控溫，時間可自行設定；
2、板面采用石墨材料，耐酸堿、耐高溫、易清潔；
3、精致美觀、設計合理、加熱面積大，能同時處理多個樣品，各加熱點均勻；
4、升溫(wen)速度快，工作溫(wen)度：室溫(wen)~350℃。
試驗方法
樣品消化
根據樣(yang)(yang)品(pin)的水(shui)分含量稱(cheng)樣(yang)(yang)(干(gan)樣(yang)(yang)品(pin)或(huo)油(you)脂類樣(yang)(yang)品(pin)稱(cheng)0.1-1.0 g，，新鮮蔬(shu)果約稱(cheng)5.0 g)，置(zhi)于50 mL燒杯中(zhong)，加入6 mL上(shang)(shang)述混(hun)合酸，蓋(gai)上(shang)(shang)表面皿，浸泡1 h以上(shang)(shang)。然(ran)后，置(zhi)于石墨電熱板上(shang)(shang)消解(該過程中(zhong)，若(ruo)消化液(ye)變(bian)深棕色時(shi)應補加適址硝酸) ，200℃消化至近干(gan)，取(qu)下稍冷，加1 mL助溶劑，繼續熱溶5 min，取(qu)下放置(zhi)常溫，，將(jiang)消化液(ye)轉(zhuan)移至25 mL容量瓶中(zhong)，加入5 mL 5%基(ji)體改進劑，超純水(shui)定(ding)容，搖均備用(yong)。同(tong)時(shi)作(zuo)試(shi)劑空(kong)白(bai)對照。
標準曲線的繪制
分別(bie)吸取鉻標準使用液(ye)(100ng/mL)配(pei)制系列濃度為0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、30.0ng/mL，同時(shi)加入與樣液(ye)等(deng)量濃度的硝(xiao)酸和基(ji)體改進劑，超純(chun)水定(ding)容(rong)。
基體改進劑的選擇
分別選用濃度為(wei)5%的硝酸(suan)鎂、磷酸(suan)二氫銨、磷酸(suan)氫二銨、磷酸(suan)銨溶液作為(wei)基體改進劑對(dui)鉻標樣及(ji)樣品進行測(ce)定。具體測(ce)定方法同其他幾(ji)項。
消化終點及熱溶試劑的選擇
以菠菜標準(zhun)物質(zhi)(GBW10015)為(wei)研(yan)究對象，，加(jia)入6 mL混合酸與電熱(re)板消(xiao)解。消(xiao)化，終(zhong)點按以下2種(zhong)方(fang)案(an)進(jin)(jin)行(xing):(1)消(xiao)化至(zhi)冒濃白煙，消(xiao)化液(ye)0.5mL左右；(2)消(xiao)化至(zhi)近干(gan)，沒有流動的(de)消(xiao)化液(ye)。取(qu)下稍冷，將以上2種(zhong)不同消(xiao)化方(fang)案(an)得(de)到(dao)的(de)消(xiao)化液(ye)分為(wei)3個試(shi)驗(yan)組。各試(shi)驗(yan)組分別(bie)加(jia)入1 mL超純水、1 mL 25%硝酸溶液(ye)、1 mL 25%鹽(yan)酸溶液(ye)進(jin)(jin)行(xing)熱(re)溶解，超純水定(ding)容至(zhi)25 mL，于原子吸收分光(guang)光(guang)度計上測定(ding)各樣品中鉻含(han)量，并確定(ding)*消(xiao)化終(zhong)點及助溶劑(ji)，進(jin)(jin)而確定(ding)*預(yu)處理方(fang)法。
回收率和精密度的確定
回收率(lv)和(he)精密度的確定在菜心、大米粉2個樣品(pin)中分(fen)別添加(jia)水平(ping)為1.0、4.0、8.0 μg/L 的鉻標準使(shi)用(yong)液，其他(ta)操作同上(shang)。設置6個平(ping)行。
方法比對
方(fang)法比(bi)對(dui)以圓白菜標(biao)準物質(zhi)(CBW 10014)、茶(cha)葉(xie)標(biao)準物質(zhi)(CBW10016)、雞肉標(biao)準物質(zhi)(CBW10018)為比(bi)對(dui)樣品，設置5個平(ping)行，用新建預(yu)處理(li)方(fang)法與國家標(biao)準中灰(hui)化法同時測定(ding)3種(zhong)比(bi)對(dui)樣品，并(bing)對(dui)結(jie)果進(jin)行比(bi)較。
結(jie)果與分析(xi)
基體改進劑的確定
試驗分(fen)別吸取5 mL 5%硝酸鎂(mei)(mei)、磷(lin)酸二(er)氫銨(an)、磷(lin)酸氫二(er)銨(an)、磷(lin)酸銨(an)作為(wei)基體(ti)改進(jin)劑(ji)(ji)(ji)對鉻標(biao)樣(yang)及樣(yang)品(pin)進(jin)行測(ce)定，其(qi)基改劑(ji)(ji)(ji)的(de)上機濃度為(wei)1%(體(ti)積分(fen)數(shu))。結(jie)果(如表)表明，硝酸鎂(mei)(mei)作為(wei)基改劑(ji)(ji)(ji)時，標(biao)樣(yang)響(xiang)應值(zhi)較高(gao)叫(jiao)，標(biao)樣(yang)與樣(yang)品(pin)測(ce)量；值(zhi)偏高(gao)；而選(xuan)(xuan)用磷(lin)酸二(er)氫銨(an)，磷(lin)酸氫二(er)銨(an)、磷(lin)酸銨(an)為(wei)基改劑(ji)(ji)(ji)時，響(xiang)應峰峰形好，測(ce)定結(jie)果沒有差(cha)異，回收率也在范圍內。但選(xuan)(xuan)用的(de)磷(lin)酸二(er)氫銨(an)、磷(lin)酸氫二(er)銨(an)溶液作空白測(ce)定時，空白值(zhi)偏高(gao)。因此，選(xuan)(xuan)擇5%磷(lin)酸銨(an)作為(wei)鉻測(ce)定的(de)基體(ti)改進(jin)劑(ji)(ji)(ji)，這(zhe)與國標(biao)法選(xuan)(xuan)用的(de)一致。
消化終點及熱溶試劑的確定
下(xia)(xia)表(biao)(biao)給出各個不同(tong)消(xiao)化終點(dian)和不同(tong)熱(re)溶試劑處(chu)(chu)理(li)組(zu)菠菜(cai)標準物質(GBW 10015)中鉻含量。兩(liang)種消(xiao)化終點(dian)試驗樣品中加(jia)人不同(tong)熱(re)溶試劑的測(ce)定(ding)(ding)結(jie)(jie)果都(dou)在菠菜(cai)標準物質參考(kao)值范(fan)圍內(nei)。兩(liang)組(zu)數據進行95%置信區間(jian)檢驗，計算結(jie)(jie)果為8.66<F(9.28 )間(jian)，表(biao)(biao)明兩(liang)組(zu)試驗結(jie)(jie)果無顯(xian)(xian)著(zhu)性(xing)差異。將以(yi)上備用液(ye)(ye)放(fang)置1d后冉進行上機測(ce)定(ding)(ding)，發現使用超(chao)純水(shui)和25%鹽酸(suan)(suan)溶液(ye)(ye)溶解(jie)的兩(liang)組(zu)結(jie)(jie)果都(dou)出現明顯(xian)(xian)下(xia)(xia)降(jiang)，偏離了參考(kao)值下(xia)(xia)限。而用25%硝(xiao)酸(suan)(suan)溶液(ye)(ye)溶解(jie)的備用液(ye)(ye)結(jie)(jie)果雖有(you)下(xia)(xia)降(jiang)，但不顯(xian)(xian)著(zhu)。綜(zong)上表(biao)(biao)明，消(xiao)化近干后用25%硝(xiao)酸(suan)(suan)熱(re)溶的預處(chu)(chu)理(li)方法*。
檢出限、回收率及精密度的確定
試驗結果表明(ming)，本方法標(biao)(biao)準(zhun)曲線(xian)在0~30 μg/L 含量范圍內線(xian)性(xing)良好(hao)，標(biao)(biao)準(zhun)曲線(xian)回歸方程為:Y=0.0146C+0.025，相關(guan)系數(shu)R>0.9992。根(gen)據國(guo)際理論和(he)化學聯合(he)會(IUPAC)推薦4，以(yi)樣(yang)品空白測定不少(shao)于20次所得(de)的標(biao)(biao)準(zhun)偏差，按(an)3倍標(biao)(biao)準(zhun)偏差計(ji)算(suan)得(de)儀(yi)器的檢出(chu)限(xian)為0.19μg/L，按(an)10倍標(biao)(biao)準(zhun)偏差計(ji)算(suan)得(de)到方法的定量檢出(chu)下限(xian)為0.63 μg/L。
在菜心、大米粉2個(ge)樣(yang)品中分別添(tian)加(jia)水(shui)平為(wei)1.0 、4.0、8.0μg/L的標準使用液，試驗設各個(ge)平行(xing)，各樣(yang)品加(jia)標回收率和精密度的結果見表。結果表明，本方法測(ce)定兩種(zhong)樣(yang)品，添(tian)加(jia)回收率高(gao)(90%~ 105%)，多次測(ce)定結果平行(xing)性好。
方法驗證
試驗表(biao)(biao)明，本(ben)方(fang)法(fa)與國標(biao)法(fa)同時(shi)測定3種樣品，并進行結果(guo)比較，兩(liang)種方(fang)法(fa)測定結果(guo)差(cha)異不顯(xian)著，相對標(biao)準偏差(cha)均在范圍內(nei)。然而本(ben)方(fang)法(fa)預處(chu)理耗(hao)時(shi)較短，且精(jing)密(mi)度優于國標(biao)灰分法(fa)。兩(liang)種方(fang)法(fa)比對結果(guo)見表(biao)(biao)。
結論
由(you)于(yu)高(gao)氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)沸點(dian)是203℃，樣品(pin)消(xiao)解(jie)最后(hou)階段趕(gan)酸(suan)(suan)(suan)耗時較長，且若(ruo)殘留較多的(de)高(gao)氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)會腐蝕(shi)石墨管的(de)熱(re)解(jie)涂(tu)層，因此對于(yu)稱取5 g菜心、1.0 g大米粉，選(xuan)擇加人6 mL(9:1 )混(hun)合酸(suan)(suan)(suan)進(jin)行電熱(re)板(ban)消(xiao)化(hua)。消(xiao)化(hua)過程中比色，需(xu)補加硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)。加入(ru)適量(liang)的(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)與少量(liang)高(gao)氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)能較好(hao)的(de)破壞(huai)有(you)(you)(you)機物，而且少量(liang)的(de)高(gao)氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)能縮短消(xiao)解(jie)時間(jian)。為(wei)(wei)提高(gao)消(xiao)化(hua)速(su)率(lv)應盡量(liang)選(xuan)撣(dan)底(di)平(ping)且薄的(de)小燒杯，使(shi)得與電熱(re)板(ban)接觸受熱(re)均勻。硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)也是一種基體改進(jin)劑，它能提高(gao)靈敏度(du)、降低空白吸收值，對控制干擾有(you)(you)(you)一定的(de)作用。因此國(guo)標法使(shi)用1%硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)作為(wei)(wei)稀釋(shi)液對樣品(pin)溶解(jie)、定容。基于(yu)這點(dian)考慮，本法選(xuan)用加入(ru)1 mL25%硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)作為(wei)(wei)助溶劑，既能有(you)(you)(you)效地溶解(jie)消(xiao)化(hua)后(hou)的(de)樣品(pin)，又能使(shi)得上機樣液保持有(you)(you)(you)1%的(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)。
精密度、回(hui)收(shou)率和(he)比(bi)對試驗(yan)表(biao)明，采用混合酸-電熱板消(xiao)解-原(yuan)子(zi)吸收(shou)分光光度法(fa)(fa)(fa)法(fa)(fa)(fa)測(ce)(ce)定食(shi)品(pin)中(zhong)鉻結果滿意。該法(fa)(fa)(fa)簡便(bian)高效(xiao)，預處理(li)設備便(bian)宜，能滿足日(ri)常(chang)大批(pi)量(liang)樣品(pin)的(de)檢測(ce)(ce)。該預處理(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)同時(shi)適用于食(shi)品(pin)中(zhong)鉛、鎘的(de)測(ce)(ce)定。
