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氢化物-原子荧光法测定富硒马铃薯中有机硒和无机硒

2017-06-07王爽张春磊李玉丹

黑龙江八一农垦大学学报 2017年3期
关键词:氢化物缓冲溶液原子荧光

王爽,张春磊,李玉丹

(黑龙江八一农垦大学,大庆 163319)

氢化物-原子荧光法测定富硒马铃薯中有机硒和无机硒

王爽,张春磊,李玉丹

(黑龙江八一农垦大学,大庆 163319)

建立了富硒马铃薯中有机硒和无机硒的测定方法。通过用硝酸-高氯酸的混合酸进行湿法消解,再经Tris-HCl缓冲溶液提取、超声提取、离心进行有机硒和无机硒的分离,用氢化物-原子荧光光谱法进行分析测定。结果表明,富硒马铃薯样品中硒主要以有机硒的形态存在,占硒总量的60.74%,该方法线性范围2~40 μg·L-1,无机硒检出限为0.008 mg·kg-1,相对标准偏差3.6%,回收率95.50%。该方法操作简单、灵敏度高、回收率好,适合富硒马铃薯有机硒和无机硒的测定。

氢化物-原子荧光光谱法;有机硒;无机硒;富硒马铃薯

硒是人体所必需的14种微量元素之一,具有非常重要的生理作用,主要体现在抗病、抗衰老、防癌、解毒等方面,硒只能通过外源补充而获得[1-2]。马铃薯作为一种健康食品越来越受到人们青睐,更是人体通过食物补硒的重要来源[3]。2015年农业部把马铃薯作为主粮化列入重要工作议程[4],研究开发富硒马铃薯及加工产品价值巨大,但食物中无机硒和有机硒的生理、生化功能很大程度上不尽相同[5]。因此,建立一种准确有效的方法,用于测定富硒马铃薯中无机硒和有机硒的含量势在必行。

目前,硒元素检测常用的方法有比色法、气相色谱法、氢化物-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等,但这些方法或多或少都会有一定的缺点,比如比色法的灵敏度不高,且试剂稳定性差;气相色谱法操作程序相对来讲过于繁琐;电感耦合等离子体质谱法仪器价格十分昂贵。在GB 5009.93-2010《食品中硒的测定》中规定,硒元素检测的排在第一的方法就是氢化物-原子荧光光谱法(hydride generation-atomic fluorescence spectrometry,HG-AFS),因为该方法具有检出限低、干扰较小、线性范围宽等诸多优点[6-7]。

实验用Tris-HCl缓冲溶液进行提取,结合HGAFS,对富硒马铃薯中的总硒和无机硒进行测定,有机硒的含量则用差减法计算得出,该方法简便、安全、灵敏度高,精密度、回收率结果满意,对马铃薯中的无机硒及有机硒含量进行了准确的定量分析。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

用去离子水将新鲜的马铃薯洗净,去皮,切成碎块,放在60℃烘箱中烘干,取出冷却后将其粉碎待用。

硒标准溶液,硝酸、高氯酸、盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠(均为优级纯),三羟甲基氨基甲烷、铁氰化钾(为分析纯),所使用的水均为超纯水。

1.2 仪器设备

LC-AFS 9530液相色谱原子荧光联用仪(北京海光),KH-100DE型超声波清洗器(昆山禾创),DFY-100C-1000C型高速万能粉碎机(上海汗诺),DGG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信),GHP600型石墨电热板(成都奥普乐),Milli-QA10超纯水仪(法国默克密里博),Allegra X-30R台式高速冷冻离心机(美国贝克曼库尔特)。

1.3 实验方法

1.3.1 溶液配制

混酸:将1份高氯酸与9份硝酸混合;20 g·L-1硼氢化钾溶液:称取硼氢化钾10 g溶于500 mL的NaOH溶液(5 g·L-1)中,混匀(现用现配);Tris-HCl缓冲溶液:称取三羟甲基氨基甲烷1.514 g和六水氯化镁0.505 g,溶于100 mL水中,并用盐酸(6 mol·L-1)调节pH值至8.6;100 g·L-1铁氰化钾溶液:称取铁氰化钾10 g,溶于100 mL水中,混匀。

硒标准曲线:使用100 μg·L-1硒标准溶液作为使用液,依次准确移取0.00、0.50、1.25、2.50、5.00、10.0 mL至25 mL容量瓶中,依次加入6 mol·L-1盐酸5 mL、100 g·L-1铁氰化钾溶液2.5 mL,用水定容后摇匀备用(相当于硒质量浓度为0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、40.0 μg·L-1)。

1.3.2 仪器参数

灯电流为80 mA;负高压为300 V;原子化器高度为9 mm;原子化器温度为800℃;载气流量为400 mL·min-1;屏蔽气流量为1 000 mL·min-1。

1.3.3 总硒的测定

准确称取试样1 g(精确至0.000 1 g)于25 mL三角瓶中,加混酸10 mL冷消化过夜,于电热板上加热,当溶液变成清澈透明并伴有白烟出现时取下,待冷却后加入Tris-HCl缓冲溶液5 mL,将六价硒还原成四价硒,继续加热至体积约2 mL。冷却至室温,移至25 mL容量瓶中,加入1 mL 10%铁氰化钾溶液,并加水定容至刻度,上机测定,同时做空白实验。

1.3.4 无机硒的测定

准确称取试样1 g(精确至0.000 1 g)于50 mL三角瓶中,加10 mL Tris-HCl缓冲溶液,混匀,盖好后置于80℃恒温水浴锅中水浴2 h,超声提取30 min,以5 000 r·min-1离心15 min,然后取清液。剩余溶液再加Tris-HCl缓冲溶液10 mL重复离心,将清液合并于25 mL容量瓶中,并用Tris-HCl缓冲溶液定容,混匀,再经水浴蒸发至少量,按1.3.3测定无机硒的含量。

1.3.5 有机硒的测定

应用差减法(总硒含量减去无机硒含量)计算出有机硒含量。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的绘制及线性范围

分别准确移取不同体积的100 μg·L-1硒标准溶液配制质量浓度梯度为0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、40.0 μg·L-1的标准溶液,根据测量标准使用液所产生荧光值,求得待测硒元素荧光值与浓度关系的一元线性回归方程,即If=173.187 c+53.616,R2=0.999 3,在2~40 μg·L-1范围内线性关系良好。

2.2 样品中的有机硒和无机硒

样品测定采用4平行,其中总硒、无机硒和有机硒的含量及所占比例见表1。结果表明,马铃薯鲜基中,有机硒占硒总量的60.74%,无机硒占硒总量的39.26%。

2.3 精密度、检出限和加标回收率的测定

向样品中分别加入0.1 mg·kg-1的无机硒标液,进行加标回收及重复性实验。得出无机硒回收率为95.50%,说明用该方法测定富硒马铃薯中无机硒含量,具有较高的回收率。得出相对标准偏差RSD≤5%,说明用该方法测定富硒马铃薯中无机硒含量,精密度较好。结果见表2。

表1 样品中无机硒和有机硒含量及百分比Table 1The content and relative proportion of organic selenium and inorganic selenium in samples

表2 回收率及精密度测定Table 2Determination of the recoveries and precision

根据限量检测要求,对样品空白进行连续测量(11次)得出空白值,再根据空白值计算标准偏差(σ),并根据3σ法得出方法检出限为0.008 mk·kg-1。

3 结论

实验采用Tris-HCl缓冲溶液提取、离心机分离,结合氢化物-原子荧光法,对富硒马铃薯中的总硒、无机硒含量进行测定,并采用差减法得出有机硒含量。实验结果表明,在富硒马铃薯中,硒元素的主要形态为有机硒,比例为60.74%,可视为安全、有效的补硒食物。该方法线性良好,检出限低,精密度与回收率实验结果理想,是一种适合测定富硒马铃薯中有机硒和无机硒含量的方法。

[1]屈兰竺,杨松杰,禚苏,等.微量必需元素硒的作用探析[J].中国农学通报,2010,26(7):94-97.

[2]颜世铭,李增禧,熊丽萍.微量元素医学精要I微量元素的生理作用和体内平衡[J].广东微量元素科学,2002 (9):3-4.

[3]杨德平.马铃薯加工产品硒含量及加工中硒分布特性研究[J].安徽农业科学,2015,43(36):147-148.

[4]卢肖平.马铃薯主粮化战略的意义、瓶颈与政策建议[J].华中农业大学学报:社会科学版,2015(3):1-3.

[5]夏弈明.硒[J].营养学报,2013,35(3):223-226.

[6]于振,李建科,李梦颖,等.食品中微量硒测定方法研究进展[J].食品工业科技,2012,33(18):371-377.

[7]李秀梅,孙国华,杨建敏,等.氢化物原子荧光法分析不同地区刺参总硒和无机硒含量及分布规律[J].食品科学,2015,36(12):113-118.

Determination of Organic Selenium and Inorganic Selenium in Selenium-Enriched Potatoes by Hydride Generation-Atomic Fluorescence Spectrometry

Wang Shuang,Zhang Chunlei,Li Yudan
(Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319)

The method for the determination of organic selenium and inorganic selenium in selenium-enriched potatoes was established.The mixed acid of nitric acid and hydrochloric acid were used for wet digestion,separation of organic selenium and inorganic selenium by Tris-HCl extraction,ultrasonic extraction and centrifugal separation.The analysis was determined by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry(HG-AFS).The results showed that selenium was found to exist mainly in the form of organic selenium compounds in selenium-enriched potatoes in the range of 60.74%relative to total selenium amount.The linear range was within 2~40 μg·L-1.The detection limit for inorganic selenium was 0.008 mk·kg-1.The relative standard derivation was less than 3.6%.The recovery was 95.50%.This method had the advantages of simple operation,high sensitivity and high recovery rate,and was suitable for the determination of organic selenium and inorganic selenium in selenium-enriched potatoes.

atomic fluorescence spectrophotometer;organic selenium;inorganic selenium;selenium-enriched potatoes

O657.31;TS207.3

A

1002-2090(2017)03-0070-03

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.03.015

2016-12-08

王爽(1982-),女,研究实习员,黑龙江八一农垦大学毕业,现主要从事农产品加工检测方面的研究工作。

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