硒是人体必需的一种微量元素,只占人体重量的万分之一以下,不能在体内合成,必须从食物中摄取[1]。尽管硒在人体内的含量非常少,而且每日摄人量也极微,但却在人体的机能中发挥着极其重要的作用。近十几年来,对于硒与人类健康的关系,已成为研究题之一。
硒也是人体中重要的微量元素,能提高人的免疫力,还能对于一些癌症、心脑血管疾病等起到预防作用[2]。目前人体对于微量硒元素的吸收大都是来自食品,人体中硒含量过多会导致硒中毒,含量过少,又会导致人体器官的病变,所以对食品中微量硒的测定极为重要[3]。
富硒拐枣醋是以旬阳特产拐枣为主要原料 ,用含硒的清澈的山泉水和含硒的野生拐枣开发的野生拐枣醋,通过原生态、微生物制曲发酵等多个生产工艺,加工而成的野生拐枣醋,不仅滋味纯正、口感柔和,且富含拐枣中的硒、钙、铁、锌、铜、锰、镍微量元素及氨基酸[4]。既可调味,又可保健,是居家生活的首选。
第一、解酒护肝。处理体内因为饮酒所形成的氧化物,在饮酒中或者过度饮酒后,适量的拐枣醋可以很好的抑制胃部不适、缓解宿醉引发的头疼、恶心。
第二、降脂减肥。这不用说,大家都知道,醋本身就是常见的一种降血脂、减肥的食品。拐枣醋可分解体内乳酸,消除疲劳,促进血液循环与新陈代谢,分解过剩营养素,有效预防肥胖[5]。
第三、美容养颜。拐枣醋富含氨基酸等18种对人体有益的元素,有着美容
养颜,延缓衰老的功效[5]。
第四、抗氧化,清除自由基。这也是杨凌农业科技大学的研究结果[7]。拐枣醋和同组玉米醋、柿子醋同比下,拐枣醋清楚自由基的能力高达70%,比玉米醋高出50%,比柿子醋高出60%。总抗氧化能力也是每毫升高达20毫克,同样远高于玉米醋和柿子醋[3,4]。
近年来随着对硒研究的深入和人们健康意识的增强, 各种天然和人工强化富硒食品应运而生。因此, 在研究、生产和食用中对食品中硒含量的检测具有很重要的意义[5]。而富硒拐枣醋因其富含硒等多种对人体有意的元素,已成为人们生活中的日常饮品,对其硒含量的测定是有必要的。
由于硒是一种易挥发性元素, 硒的测定大多采用荧光法、分光光度法和氢化物发生器原子吸收法。相对于后两种方法,原子荧光法具有操作简便、快速、选择性好、污染小、抗干扰能力强、灵敏度高、精密度及自动化程度高等特点[6]。
本文将通过原子荧光光谱法测定富硒拐枣中的硒含量,探索样品预处理过程的改进方法。希望通过本文的探索结果能为相关工作人员提供更准确、便捷的、多样化的测定方法,用于有效测定食品中微量硒的含量。
1、
1.
AF-610A原子荧光光度计,附专有硒空心阴极灯(北京瑞利分析仪器有限公司,ML-3.6-4 加热板,ETHOSA微波消解仪,DK-2000-ⅢL电热恒温水浴锅,量筒、烧杯等玻璃仪器。
1.
1、样品来源:用于实验的拐枣醋样,均为安康市旬阳县天正酿造有限公司采样。
2、硝酸(优级纯);高氯酸(优级纯);过氧化氢(分析纯)
3、铁氰化钾溶液(1%):称取铁氰化钾1.0000g,用三重蒸馏水定容100mL,混 匀。
4、5%盐酸: 精密吸取50mL的浓盐酸(优级纯),加水定容至1000mL容量瓶,混匀。
5、0.2%硼氢化钾:称量5.0000g氢氧化钾、15.0000g硼氢化钾配制成1000mL的溶液。
6、0.5%氢氧化钾溶液:称取1.0000g氢氧化钾(分析纯)溶于200mL水中。
7、硒标准储备溶液:称取10.000mL高纯硒粉100mL烧杯中,加入10mL硝酸(优级纯),于水浴上加热溶解,定容于1000mL容量瓶中,混匀,此溶液每毫升含硒10mg。
8、硒标准溶液:吸取1mL硒储备液,移入100mL容量瓶中,加入30mL,6mol/L盐酸,用水定容混匀,配制浓度为100μg/L的硒标液。
1.
取一定量的样品溶液,加(1+1 )的盐酸,将溶液中的六价硒还原成四价硒,用硼氢化钠(NaBH4)或硼氢化钾(KBH4)作还原剂,将四价硒在盐酸介质中还原成硒化氢(SeH2),由载气(氩气)带入原子化器原子化,在硒特制空心阴极灯照射下, 基态硒原子被激发至高能态, 在去活化回到基态时, 发射出特征波长的荧光, 其荧光强度与硒含量成正比。
1.
原子荧光法采用面积的测量方式, 其具体工作条件如表1 所示。
表1 原子荧光光度工作条件
灯电流 (mA) |
负高压 (V) |
炉高 (mm) |
载气氩流速 (ml/min) |
屏蔽气流速 (ml/min) |
读数时间 (s) |
延迟时间 (s) |
80 |
300 |
8 |
300 |
700 |
27 |
7 |
2、实验
2.1
精确量取样品10 mL若干份,分别放100 .0 mL已编号的锥型瓶中,给量取好的样品中分别加入10mL的混酸(HNO3:HClO4=3:2),进行冷硝化,隔夜备用。次日将样品放入电热板砂浴上在 160℃ 加热消化至灰白色,继续消化至冒白烟后,1~2min内取下稍冷,向三角烧瓶中加入5 mL盐酸溶液(盐酸:水= 1:1),置于沸水浴中加热10min,取下三角瓶,冷却至室温,过滤至烧瓶,用三重蒸馏水清洗滤渣3次,清洗液合并至25 mL比色管中,加1mL的铁氰化钾,用蒸馏水定容至刻度,混匀待测。
2.2
吸取100 μg/mL硒标准溶液1.0 mL于100 mL容量瓶中,用去离子水定容至标线,得质量浓度为0.1 μg/mL的硒标准使用液。用移液管分别吸取上述硒标准液0,0.5,1,2,4mL于25 mL容量瓶中,分别加入2 mL50%盐酸溶液、用去离子水定容至标线,混匀,所得硒标准系列质量浓度为0,2.0,4.0,8.0,10.0 μg/mL。在1.4仪器工作条件下进行测定,以测得的荧光强度为纵坐标,相应的质量浓度为横坐标绘制标准曲线,见图1。
图1 硒标准曲线
依次测定其荧光强度, 绘制标准曲线, 其线性方程为:Y =101.91X -7.8991, 相关系数R2=0.99977。结果表明线性范围为0 ~ 10 μg/L 。
2.3
仪器设置在最佳状态, 待仪器及硒空心阴极灯稳定30 min 后,准确量取 10mL拐枣醋样品若干份,分为3组,用2.1的方法测定硒含量,及相对标准差值。结果见表2。
表 2 测得样品结果(n=3)
样品名称 |
样品中总硒含量(μg/L ) |
相对标准偏差RSD/% |
拐枣醋1 |
1.445 |
5.25 |
拐枣醋2 |
1.514 |
|
拐枣醋3 |
1.425 |
根据测量结果表明:样品的硒含量平均值为1.395 μg/L,RSD=5.25%。
3.
3.1样
3.1.1不同混酸比的影响
按2.1的方法处理样品,结果见表3。
表3 不同混酸比处理样品的相对荧光信号值
样品编号 |
HNO3:HClO4 |
相对荧光信号值( If ) |
1 |
4:1 |
636.89,635.45,635.87 |
2 |
3:2 |
678.56,679.59,682.69 |
3 |
2:3 |
704.89,709.45,705.68 |
4 |
1:4 |
684.65,681.23,679.65 |
由表3可知,混酸比(硝酸+高氯酸)混酸比为2∶3的样品冷处理的相对荧光值信号值最高,这说明用比例2∶3的混酸对样品进行冷处理,拐枣中硒的提取率最好。
3.1.2不同消解温度的影响
按2.1方法处理样品,结果见表4。
表4 不同消解温度处理样品的相对荧光信号值
样品编号 |
冷消解温度∥℃ |
相对荧光信号值( I f) |
1 |
100 |
689.23,686.89,685.65 |
2 |
130 |
598.65,597.63,599.12 |
3 |
160 |
779.56,781.32,778.56 |
4 |
190 |
725.63,731.12,728.21 |
由表4可知,编号3的样品在仪器上测出的相对荧光值信号值较高。这表明拐枣样品冷消解48 h后,在低温160 ℃处理的样品相对荧光值信号值最大,可认为样品中硒的提取率最高。
3.1.3不同消解时间的影响
按2.1方法处理样品,结果见表5。
表5 不同冷消解时间处理样品的相对荧光信号值
样品编号 |
冷消解时间/h |
相对荧光信号值( If) |
1 |
48 |
801.78,799.79,803.56 |
2 |
42 |
699.23,698.25,699.45 |
3 |
36 |
698.56,697.56,698.11 |
4 |
30 |
695.76,696.14,696.36 |
5 |
24 |
692.23,691.15,692.89 |
6 |
18 |
689.56,686.98,688.48 |
当样品与样品之间相差6h时,分别加混酸( 3:2 )进行冷处理 , 然后放在160℃ 砂浴电热板上进行低温处理,主要是研究加混酸冷处理的时间与相对荧光信号值的关系。由表5可知,在加混酸冷处理36h以后,样品的相对荧光信号值较高且稳定,虽然在加混酸冷处理16~24h后,样品的相对荧光信号值较低,但与加混酸冷处理36h的差距不是太大,在痕量分析中,也是可以接受的 。
3.1.4载流液的选择
以5 %HCl 、10 %HCl 、30 %HCl 3 种浓度的载液分别对样品进行测定,10 %HCl 的浓度为最佳,硒的荧光响应值最大,结果见表6。
表6 不同载体溶液测得不同样品浓度的荧光值
样品 |
载体浓度%HCl |
相对荧光信号值( If) |
1 |
5 |
125.66, 178.52, 269.47 |
2 |
10 |
156.35, 208.75, 286.53 |
3 |
30 |
122.59, 179.44, 264.54 |
3.2 加标回收率测定
精确量取取3份同一拐枣醋样10 mL,分别放100 .0 mL已编号的锥瓶中,一组各加入1.0 mL硒标准液20μg/L,一组不加,静置过夜,次日按照1.6.1的方法处理制得样液上机测试,测定的加标回收率在92.59%~99.17%,平均为96.47%,RSD=5.54%。此数据表明该实验方法准确度较高。见表7。
消解方法 |
测定值(μg/L) |
加标量 (μg) |
加标测定(μg/L) |
加标回率% |
RSD% |
湿消解法 |
1.526 |
1.0 |
2.226 |
99.17 |
5.54 |
1.496 |
1.0 |
2.205 |
92.59 |
||
1.508 |
1.0 |
2.214 |
97.65 |
表 7 样品加标回收率(n=3)
结束语
通过原子荧光法测得富硒拐枣醋中硒含量平均值为1.395 μg/L。平均回收率为96.47%,RSD=5.54%。通过样品前处理对测定的影响,本实验探索了硒测定时的最佳条件, 建立了原子荧光度法测定富硒拐枣中总硒的分析方法如下:
1、混酸比(硝酸+高氯酸)混酸比为2∶3的样品冷处理的相对荧光值信号值最高。
2、拐枣样品冷消解48 h后,在低温160 ℃处理的样品相对荧光值信号值最大。可认为样品中硒的提取率最高。
3、在加混酸冷处理36h以后,样品的相对荧光信号值较高且稳定。
4、载液为10 %HCl 的浓度为最佳,硒的荧光响应值最大。
采用氢化物原子荧光法准确度高、操作简便、快速,适用于食品中硒含量的检测工作,文章就氢化物—原子荧光法测定富硒拐枣醋中硒含量探索建立快捷、方便的样品处理方法, 从加混酸的比例、处理样品最佳温度,加混酸消化时间、载夜浓度影响因素进行了研究比较, 确立硒的最好提取效果,可以大大提高样品前处理效率,显著缩短样品的检测周期, 这是一种省时、经济、操作简便的样品处理的方法。