作(zuo)為食(shi)品(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)的(de)眾多微量元素的(de)一種，鉻(ge)是(shi)人體(ti)(ti)所(suo)必需(xu)的(de)一種微最元素。食(shi)品(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)主要(yao)以三價離子(zi)(zi)和六價的(de)鉻(ge)酸鹽(yan)、重(zhong)鉻(ge)酸鹽(yan)形式存在，其中(zhong)(zhong)(zhong)，三價鉻(ge)為人體(ti)(ti)所(suo)必需(xu)。其主要(yao)生理(li)功(gong)能(neng)是(shi)參與糖(tang)代謝，同(tong)時(shi)是(shi)維持動物正常(chang)(chang)的(de)葡萄糖(tang)耐量、生長及壽命*的(de)元素。而六價鉻(ge)離子(zi)(zi)毒(du)性(xing)比三價鉻(ge)離子(zi)(zi)大100倍，具有(you)損傷肝(誘發肺(fei)癌)、腎等的(de)毒(du)性(xing)效(xiao)應(ying)，被毒(du)理(li)學家*為致癌物。因此，部分無公(gong)害食(shi)品(pin)、綠色食(shi)品(pin)、有(you)機(ji)食(shi)品(pin)認證中(zhong)(zhong)(zhong)將(jiang)總鉻(ge)列為必檢(jian)項目(mu)。然而，目(mu)前關于食(shi)品(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)總鉻(ge)檢(jian)測方(fang)法的(de)報道并不常(chang)(chang)見。
針對(dui)上述(shu)情況，本研(yan)究采用混合酸(硝酸:高氯酸=9:1)電熱板消(xiao)解(jie)進行樣品預(yu)處理，并通過對(dui)不同的(de)消(xiao)化終點和(he)*基體改進劑的(de)選擇，優(you)化上機條件(jian)、精(jing)密度、準(zhun)(zhun)確(que)(que)度、比對(dui)試(shi)驗等方面研(yan)究，建立了(le)一種簡(jian)便、準(zhun)(zhun)確(que)(que)、適合批量處理樣品的(de)測定方法，以(yi)提高食品中總鉻的(de)檢測準(zhun)(zhun)確(que)(que)率和(he)效率。
材料與方法
試驗材料
鉻(ge)標準儲備液(國(guo)家(jia)標準物質(zhi)中心):1000 μg/mL，臨用時(shi)用1%硝酸(suan)稀釋，配成100 ng/mL 的鉻(ge)標準使用液，圓白菜(cai)(cai)標準物質(zhi)(CBW 10014)、菠(bo)菜(cai)(cai)標準物(GBW10015)、茶葉標準物質(zhi)(GBW 10016) 、雞肉標準物質(zhi)(GBW 10018)。
硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)高氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)二氫(qing)銨(an)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)二銨(an)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨(an)均為優(you)級純；混合酸(suan)(suan)(suan)(suan)為硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan):高氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)按9:1 (體積比)混合。
原子吸收分光光度計
石墨(mo)電(dian)熱板(ban)HT-250（格丹納）
石墨電熱板HT-250，面(mian)板采用耐(nai)(nai)酸堿、耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)的(de)石墨材料，與(yu)其(qi)它產(chan)(chan)品相(xiang)比，更具(ju)抗腐蝕、耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)的(de)特(te)點，石墨電熱(re)(re)板加(jia)熱(re)(re)面(mian)積大，能同時處理多個樣品，各加(jia)熱(re)(re)點溫(wen)(wen)度(du)(du)均勻，升溫(wen)(wen)速度(du)(du)快，溫(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)以(yi)升至少350℃，控溫(wen)(wen)方(fang)式采用PID精que數(shu)顯(xian)控溫(wen)(wen)，精度(du)(du)在(zai)±0.2℃，該(gai)產(chan)(chan)品還(huan)具(ju)有(you)精致美(mei)觀、設(she)計合理、操(cao)作方(fang)便、安全耐(nai)(nai)用和便于(yu)清潔等特(te)點，是試驗室*的(de)有(you)力助(zhu)手(shou)，多種型號，多種系列(lie)，可(ke)根據用戶要求訂做，給客(ke)戶充(chong)分的(de)選擇(ze)空(kong)間(jian)。
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、升溫速度快，工作溫度：室溫~350℃。
試驗方法
樣品消化
根據樣品(pin)的水(shui)分含量(liang)稱(cheng)樣(干(gan)樣品(pin)或油脂類樣品(pin)稱(cheng)0.1-1.0 g，，新鮮蔬(shu)果約(yue)稱(cheng)5.0 g)，置于50 mL燒(shao)杯中(zhong)，加入(ru)6 mL上述混合酸，蓋(gai)上表面(mian)皿，浸泡(pao)1 h以上。然后，置于石墨電熱板(ban)上消(xiao)解(該過(guo)程中(zhong)，若消(xiao)化(hua)液(ye)變深棕色時(shi)應補(bu)加適址硝酸) ，200℃消(xiao)化(hua)至(zhi)近干(gan)，取下稍(shao)冷(leng)，加1 mL助溶劑(ji)，繼續熱溶5 min，取下放(fang)置常溫，，將消(xiao)化(hua)液(ye)轉移至(zhi)25 mL容量(liang)瓶(ping)中(zhong)，加入(ru)5 mL 5%基體改進劑(ji)，超純(chun)水(shui)定(ding)容，搖均備(bei)用。同時(shi)作試劑(ji)空白對(dui)照。
標準曲線的繪制
分別吸取鉻標準使(shi)用(yong)液(100ng/mL)配(pei)制系列濃度(du)(du)為0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、30.0ng/mL，同時加(jia)入與樣液等量(liang)濃度(du)(du)的硝(xiao)酸(suan)和基體改進劑(ji)，超純水定容。
基體改進劑的選擇
分別選用濃度為5%的硝酸(suan)(suan)鎂、磷酸(suan)(suan)二(er)氫(qing)銨、磷酸(suan)(suan)氫(qing)二(er)銨、磷酸(suan)(suan)銨溶液作為基體改進(jin)劑對鉻(ge)標樣及樣品進(jin)行測定(ding)。具體測定(ding)方(fang)法(fa)同其(qi)他(ta)幾項(xiang)。
消化終點及熱溶試劑的選擇
以菠菜(cai)標準(zhun)物質(GBW10015)為研(yan)究對象，，加入(ru)6 mL混(hun)合酸與電熱板消解。消化(hua)(hua)(hua)，終點按以下2種(zhong)方(fang)(fang)案(an)進(jin)行:(1)消化(hua)(hua)(hua)至冒(mao)濃白煙，消化(hua)(hua)(hua)液(ye)0.5mL左(zuo)右；(2)消化(hua)(hua)(hua)至近(jin)干(gan)，沒有流動的(de)消化(hua)(hua)(hua)液(ye)。取下稍(shao)冷，將(jiang)以上2種(zhong)不同消化(hua)(hua)(hua)方(fang)(fang)案(an)得到(dao)的(de)消化(hua)(hua)(hua)液(ye)分為3個試驗(yan)(yan)組。各試驗(yan)(yan)組分別(bie)加入(ru)1 mL超純(chun)水、1 mL 25%硝酸溶(rong)液(ye)、1 mL 25%鹽酸溶(rong)液(ye)進(jin)行熱溶(rong)解，超純(chun)水定容至25 mL，于(yu)原子吸(xi)收分光光度計上測(ce)定各樣(yang)品中(zhong)鉻含量(liang)，并確定*消化(hua)(hua)(hua)終點及助(zhu)溶(rong)劑，進(jin)而(er)確定*預處(chu)理方(fang)(fang)法。
回收率和精密度的確定
回收率(lv)和精密度的確定在菜心、大米粉(fen)2個(ge)樣(yang)品中分別添加(jia)水平(ping)為1.0、4.0、8.0 μg/L 的鉻(ge)標準使用液，其(qi)他操作同上。設置6個(ge)平(ping)行。
方法比對
方(fang)法(fa)比(bi)(bi)對(dui)(dui)(dui)以圓(yuan)白菜標準物(wu)質(zhi)(CBW 10014)、茶葉標準物(wu)質(zhi)(CBW10016)、雞(ji)肉(rou)標準物(wu)質(zhi)(CBW10018)為比(bi)(bi)對(dui)(dui)(dui)樣品(pin)，設置5個平行，用新建預(yu)處理方(fang)法(fa)與(yu)國家標準中灰化(hua)法(fa)同(tong)時測定(ding)3種比(bi)(bi)對(dui)(dui)(dui)樣品(pin)，并對(dui)(dui)(dui)結(jie)果(guo)進行比(bi)(bi)較(jiao)。
結果(guo)與分析(xi)
基體改進劑的確定
試驗分別吸取5 mL 5%硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鎂(mei)、磷酸(suan)(suan)(suan)二(er)氫(qing)銨、磷酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)二(er)銨、磷酸(suan)(suan)(suan)銨作(zuo)為基(ji)體改(gai)進劑(ji)對鉻(ge)標樣(yang)及樣(yang)品進行測(ce)(ce)定，其基(ji)改(gai)劑(ji)的上機濃度為1%(體積分數)。結果(guo)(guo)(如表(biao))表(biao)明，硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鎂(mei)作(zuo)為基(ji)改(gai)劑(ji)時，標樣(yang)響應(ying)值(zhi)較高叫(jiao)，標樣(yang)與(yu)樣(yang)品測(ce)(ce)量；值(zhi)偏高；而選(xuan)用(yong)磷酸(suan)(suan)(suan)二(er)氫(qing)銨，磷酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)二(er)銨、磷酸(suan)(suan)(suan)銨為基(ji)改(gai)劑(ji)時，響應(ying)峰峰形好，測(ce)(ce)定結果(guo)(guo)沒有差(cha)異，回收率(lv)也在范圍(wei)內。但選(xuan)用(yong)的磷酸(suan)(suan)(suan)二(er)氫(qing)銨、磷酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)二(er)銨溶液作(zuo)空(kong)白測(ce)(ce)定時，空(kong)白值(zhi)偏高。因此，選(xuan)擇5%磷酸(suan)(suan)(suan)銨作(zuo)為鉻(ge)測(ce)(ce)定的基(ji)體改(gai)進劑(ji)，這與(yu)國標法選(xuan)用(yong)的一致。
消化終點及熱溶試劑的確定
下(xia)表(biao)給出各個(ge)不(bu)同消化(hua)終點(dian)和不(bu)同熱溶試劑(ji)處(chu)理(li)組菠(bo)菜標準物(wu)質(zhi)(GBW 10015)中鉻含量。兩種消化(hua)終點(dian)試驗(yan)樣品中加人不(bu)同熱溶試劑(ji)的測定結(jie)(jie)果(guo)都在菠(bo)菜標準物(wu)質(zhi)參考(kao)值(zhi)范圍(wei)內。兩組數據進行95%置信(xin)區(qu)間檢驗(yan)，計算(suan)結(jie)(jie)果(guo)為8.66<F(9.28 )間，表(biao)明(ming)兩組試驗(yan)結(jie)(jie)果(guo)無(wu)顯著性差異。將以上(shang)備(bei)用(yong)(yong)液(ye)放置1d后(hou)冉進行上(shang)機(ji)測定，發現使用(yong)(yong)超純(chun)水和25%鹽酸(suan)溶液(ye)溶解(jie)的兩組結(jie)(jie)果(guo)都出現明(ming)顯下(xia)降(jiang)，偏離了(le)參考(kao)值(zhi)下(xia)限。而用(yong)(yong)25%硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)溶解(jie)的備(bei)用(yong)(yong)液(ye)結(jie)(jie)果(guo)雖(sui)有下(xia)降(jiang)，但不(bu)顯著。綜上(shang)表(biao)明(ming)，消化(hua)近干后(hou)用(yong)(yong)25%硝(xiao)酸(suan)熱溶的預處(chu)理(li)方法*。
檢出限、回收率及精密度的確定
試(shi)驗結果(guo)表(biao)明，本方法標(biao)準曲線在0~30 μg/L 含量(liang)范(fan)圍內線性良好，標(biao)準曲線回歸(gui)方程為(wei):Y=0.0146C+0.025，相關系數R>0.9992。根(gen)據國(guo)際理論(lun)和(he)化學聯合會(hui)(IUPAC)推薦(jian)4，以樣品空白測(ce)定(ding)不少于20次所得(de)(de)的(de)標(biao)準偏(pian)差(cha)，按3倍標(biao)準偏(pian)差(cha)計算得(de)(de)儀器的(de)檢出(chu)限為(wei)0.19μg/L，按10倍標(biao)準偏(pian)差(cha)計算得(de)(de)到方法的(de)定(ding)量(liang)檢出(chu)下限為(wei)0.63 μg/L。
在菜心、大(da)米(mi)粉(fen)2個樣(yang)品(pin)(pin)中分別添(tian)加(jia)水平(ping)為1.0 、4.0、8.0μg/L的標(biao)準使用液，試驗設各個平(ping)行，各樣(yang)品(pin)(pin)加(jia)標(biao)回(hui)收(shou)率和(he)精(jing)密度的結(jie)果(guo)見表。結(jie)果(guo)表明(ming)，本方法測定(ding)兩種樣(yang)品(pin)(pin)，添(tian)加(jia)回(hui)收(shou)率高(gao)(90%~ 105%)，多次測定(ding)結(jie)果(guo)平(ping)行性好。
方法驗證
試驗表明，本(ben)方(fang)法(fa)(fa)與(yu)國(guo)標(biao)法(fa)(fa)同時(shi)測(ce)定3種樣品，并進行結(jie)果比較，兩(liang)種方(fang)法(fa)(fa)測(ce)定結(jie)果差異(yi)不顯著，相對(dui)標(biao)準偏差均在范圍內(nei)。然而本(ben)方(fang)法(fa)(fa)預(yu)處理耗時(shi)較短(duan)，且精密(mi)度優于國(guo)標(biao)灰分法(fa)(fa)。兩(liang)種方(fang)法(fa)(fa)比對(dui)結(jie)果見表。
結論
由于高氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)沸點是203℃，樣(yang)(yang)品消(xiao)(xiao)解最后階(jie)段(duan)趕酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)耗時較長，且(qie)若(ruo)殘留較多的(de)(de)高氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)會腐蝕石(shi)墨管的(de)(de)熱解涂層，因(yin)此(ci)對(dui)(dui)于稱取5 g菜心(xin)、1.0 g大米粉(fen)，選(xuan)(xuan)擇加(jia)(jia)人6 mL(9:1 )混(hun)合(he)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)進(jin)行電熱板(ban)消(xiao)(xiao)化。消(xiao)(xiao)化過程中(zhong)比色，需補加(jia)(jia)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)。加(jia)(jia)入適量的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)與少量高氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)能(neng)(neng)較好的(de)(de)破壞有(you)機(ji)物，而(er)且(qie)少量的(de)(de)高氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)能(neng)(neng)縮短消(xiao)(xiao)解時間。為提高消(xiao)(xiao)化速率應盡(jin)量選(xuan)(xuan)撣底平且(qie)薄的(de)(de)小燒杯，使(shi)(shi)(shi)得與電熱板(ban)接觸受熱均勻。硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)也是一種基體改(gai)進(jin)劑，它能(neng)(neng)提高靈敏(min)度、降(jiang)低空(kong)白吸收值，對(dui)(dui)控制干擾有(you)一定的(de)(de)作(zuo)用。因(yin)此(ci)國標法使(shi)(shi)(shi)用1%硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)作(zuo)為稀釋液對(dui)(dui)樣(yang)(yang)品溶(rong)解、定容。基于這點考(kao)慮，本法選(xuan)(xuan)用加(jia)(jia)入1 mL25%硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)作(zuo)為助溶(rong)劑，既能(neng)(neng)有(you)效地溶(rong)解消(xiao)(xiao)化后的(de)(de)樣(yang)(yang)品，又能(neng)(neng)使(shi)(shi)(shi)得上機(ji)樣(yang)(yang)液保持有(you)1%的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)。
精密(mi)度(du)、回收率和比對試驗表明，采(cai)用混合酸-電熱板消解(jie)-原子吸收分光光度(du)法法測(ce)定(ding)食品(pin)(pin)中鉻結果滿意。該(gai)(gai)法簡便(bian)高效，預(yu)處(chu)理(li)設備便(bian)宜，能滿足日常大批量樣品(pin)(pin)的檢測(ce)。該(gai)(gai)預(yu)處(chu)理(li)方法同(tong)時適(shi)用于食品(pin)(pin)中鉛、鎘的測(ce)定(ding)。
