原子荧光光谱法测定恩施硒土豆中硒元素

2017-06-21黄思勇

浙江农业科学 2017年5期

关键词：中硒恩施州光谱法

黄思勇

(恩施职业技术学院，湖北恩施 445000)

原子荧光光谱法测定恩施硒土豆中硒元素

黄思勇

(恩施职业技术学院，湖北恩施 445000)

采用氢化物原子荧光光谱法测定恩施州8县市72批土豆样品中硒元素含量。结果显示，硒在0～20 ng·mL-1范围内线性关系良好，方法的加标回收率在97.40%～101.48%，相对标准差2.04%。本方法简单快速，灵敏度高，精密度和重现性好，可用于土豆中硒的含量测定。恩施州8县市所产土豆中均含有硒元素，但不同产地土豆中硒元素的含量存在差别。

恩施硒土豆；硒；含量测定；氢化物原子荧光光谱法

土豆为茄科植物马铃薯的块茎[1]。据《中华本草》记载，土豆味甘，性平，具有和胃健中、解毒消肿的功效。主要用于治疗胃痛、痄肋、痈肿、湿疹、烫伤等症，其化学成分含多种必需氨基酸。《湖南药物志》有“补气、健脾、消炎”的功效记载，《食物中药与便方》则有“和胃、健脾、调中、益气”的功效记载。土豆含有丰富的VA、VC、矿物质、淀粉等营养物质，对消化不良有特效，是胃病和心脏病患者的良药及优质保健品[2]。

科学研究证明，硒元素具有“护心脑、保肝肾、防辐射、抗癌变、解毒素、抗衰老、恢复胰岛、增强免疫力和抗病毒”等生理功能，被誉为“生命的火种”[3]，中国营养学会将其列为人体所必须的15种微量元素之一。湖北省恩施州生产的土豆富含硒元素，品质好，营养价值高，一直是恩施州的传统优势产业，“恩施硒土豆”已成为区域公共品牌。

本文采用氢化物原子荧光光谱法对恩施州8个县市所产72批土豆样品中的硒元素含量进行测定，旨在更好地指导“恩施硒土豆”产业链的建设，为“恩施硒土豆”的生产、加工、开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

恩施硒土豆购买于恩施市、巴东县、来凤县、咸丰县、利川市、建始县、鹤峰县、宣恩县8县市集贸市场，每个县市购买9批样品。

硒单元素溶液标准物质(100 μg·mL-1，中国计量科学研究院)；硝酸(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)；高氯酸(分析纯，天津市鑫源化工有限公司)；盐酸(优级纯，西陇化工股份有限公司)；铁氰化钾(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；硼氢化钾(国药集团化学试剂有限公司)；水为纯化水。

AFS-8220原子荧光光度计(带硒空心阴极灯，北京吉天仪器有限公司)；粉碎机(山东青州市精诚机械有限公司)；烘箱(上海精密仪器厂)；分析天平(感量0.1 mg，型号AL204，METTLER TOLEDO)。

仪器工作条件。光电倍增管负高压270 V，灯电流80 mA，原子化温度800 ℃，炉高8 mm，载气流速300 mL·min-1，屏蔽气流速800 mL·min-1，测量方式标准曲线法，读数方式峰面积，延迟时间1 s，读数时间15 s，加热时间8 s，进样体积0.5 mL[4]。

1.2 样品处理

1.2.1 样品预处理

取恩施硒土豆，用大量自来水反复洗净，然后用纯化水冲洗，切薄片，干燥至恒重。取干燥后的土豆片置粉碎机中粉碎成细粉，过筛，混匀，装在自封袋里置于干燥器中备用。

1.2.2 样品消解

取恩施硒土豆粉末约0.3 g，精密称定，置消化瓶中，加混合酸(硝酸与高氯酸按9∶1体积混合)10.0 mL及玻璃珠几粒，上端放弯颈玻璃小漏斗(方便后面加热消化回流)冷消化过夜。次日于电热板上加热(190 ℃，加热过程中保证试样一直处于微沸状态)，并注意及时补充硝酸。当溶液变为清亮无色并伴有白烟时，再继续加热至剩余体积约2 mL，冷却，再加6 mol·L-1盐酸溶液5.0 mL，继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现，将六价硒还原成四价硒。冷却，转移至50 mL容量瓶中，去离子水定容，混匀备用。同时做空白试验[5]。

1.3 标准溶液的配制

精密量取硒单元素溶液标准物质(100 μg·mL-1)适量，用0.1 mol·L-1盐酸溶液稀释制成含0.1 μg·mL-1硒的对照品溶液。

1.4 标准曲线的制备

精密吸取标准溶液0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL，分别置于50 mL量瓶中，加去离子水稀释至刻度，摇匀。分别吸取10.0 mL于15mL离心管中，各加入盐酸溶液(盐酸与水1∶1体积混合)2.0 mL，100 g·L-1铁氰化钾溶液1.0 mL，混匀。设定好仪器最佳条件，逐步将炉温升至所需温度，稳定30 min，测量吸光度，连续用标准系列的零管进样，待读数稳定后，转入标准系列测量。以对照品浓度C(ng)为横坐标轴，吸光度I为纵坐标轴，绘制标准曲线，计算线性回归方程。

1.5 定量限

将硒土豆消解液连续测定11次，计算其标准偏差，将标准偏差值的10倍作为测定仪器的最低检测限。

1.6 精密度试验

取12 ng·mL-1对照品溶液，重复测定6次，计算其精密度。

1.7 重现性试验

同一个样品取6份，每份约0.3 g，精密称定，照供试品溶液的制备方法处理，计算其重现性。

1.8 加标回收率测定

取已知含量的硒土豆粉6份，每份约0.3 g，精密称定，置消化瓶中，各精密加入硒对照品溶液5.0 mL(8 ng·mL-1)，而后消解，测定荧光强度值，并根据原含量、加标量和测定量计算回收率[6]。

1.9 样品的测定

吸取10.0 mL试样消化液于20 mL具塞刻度试管中，加盐酸2.0 mL，铁氰化钾溶液1.0 mL，混匀待测。

标准曲线样品测定完成后转入试样测量，分别测定试样空白和试样消化液，每测不同的试样前都用5%的盐酸溶液清洗进样器。

2 结果与分析

2.1 前处理方法

新鲜土豆含水量较多，采用常规的烘干法不仅耗时较长，且容易造成样品的污染。本试验采用烘干法和冷冻干燥法对样品进行干燥，发现冷冻干燥法耗时较短，得到的样品颜色和原硒土豆颜色一样，基本没有发生改变，且易粉碎。从消化的情况来看，冷冻干燥的样品比烘干的样品更容易消化，这可能是由于冻干的样品内部疏松，与酸接触更加充分的缘故。

2.2 标准曲线

根据测定结果，计算线性回归方程为I=105.2904C-10.954 0，r=0.999 9(n=5)。结果表明，在0～20 ng·mL-1范围内，硒的进样量与荧光强度值呈良好的线性关系。

2.3 定量限

根据测定结果，计算出定量限为0.393 ng·mL-1。

2.4 精密度

6次测得硒的荧光强度值RSD(相对标准差)为2.40%，表明仪器的精密度良好。

2.5 重现性

恩施硒土豆硒含量的平均值为0.16 mg·kg-1，RSD=2.10%(n=6)。

2.6 加标回收率

硒的平均加样回收率为98.91%，RSD=2.05%(n=6)，结果见表1。表明本法准确性高，重复性好。

表1 加标回收率的测定结果

加标前/ng加标后/ng回收量/g回收率/%27926718392898202187608338969740267065793909977317735773400310008153255894059101482280622439449860

2.7 含量测定

对富硒地区恩施8个县市生产的硒土豆(每县9批次，共72批次)中硒元素进行含量测定，结果见表2。

表2 恩施硒土豆样品中硒含量的测定结果

产地硒含量/(mg·kg-1)恩施市0027～1101利川市0004～0074建始县0014～0245巴东县0003～0238宣恩县0020～0304咸丰县0015～0351来凤县0047～0108咸丰县0070～0447

3 讨论

采用氢化物原子荧光光谱法测定恩施硒土豆中的硒元素，简单快速，灵敏度高，精密度和重现性好，检出限较低，可用于土豆中硒元素的含量测定。

恩施州是我国为数不多的富硒地区，“恩施硒土豆”为恩施州推出的地域公共品牌。测定结果显示，恩施地区所产土豆都含有硒元素，但不同乡镇所产土豆中硒元素含量差别很大，个别乡镇所产土豆中总硒的含量尚未达到有关标准[7]要求，这可能与当地土壤中的含硒量有关。根据2015年湖北省第二地质大队完成的“恩施州硒资源与生态农业地质调查”项目按照1∶50万比例尺对恩施州表层土壤的硒含量进行的初步调查，恩施州土壤硒元素背景值为0.408 mg·kg-1，富硒土壤面积占全州国土总面积的53.30%，但也有4.40%的土壤处于缺硒地区[8]，这可能是导致恩施不同乡镇所产土豆中含硒量有差异的原因，故有必要对恩施州所产土豆中硒元素含量进行系统测定，并探讨“恩施硒土豆”含硒量与产地土壤中含硒量的关系，便于通过对“恩施硒土豆”的产地进行进一步调查和明确，确定“恩施硒土豆”的产地、产区，进一步细化到具体乡镇，甚至是行政村，这对于保证“恩施硒土豆”的质量、优化提升“恩施硒土豆”公共品牌是十分必要的。同时，还应对“恩施硒土豆”的栽培、加工技术制定相应的规范，进一步引导“恩施硒土豆”产业的健康持续发展。

[1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草[M]. 上海：上海科学技术出版社，1999.

[2] 李琴. 浅谈马铃薯的功效和作用—以靖边县土豆姐姐种植土豆为例[J]. 科技与创新，2014(16):157.

[3] 恩施土家族苗族自治州人民政府编.恩施州硒产业发展白皮书[M]. 长沙：湖南科学技术出版社，2016.

[4] 杨莉丽，张德强，高英，等.氢化物发生-原子荧光光谱法测定中草药中的硒[J]. 光谱学与光谱分析，2003，23(2)：368-370.

[5] 钱薇，蒋倩，王如海，等.程序控温石墨消解-氢化物原子荧光光谱法测定植物中痕量硒[J].光谱学与光谱分析，2014，34(1)：235-239.

[6] 王香爱.原子吸收法测秦巴山区香菇中的微量元素[J].食品研究与开发，2016，37(17):115-117.

[7] 湖北省卫生和计划生育委员会. 食品安全地方标准：富有机硒食品硒含量要求[S].2014.

[8] 恩施土家族苗族自治州人民政府.恩施州硒产业发展白皮书(2015)[M]. 长沙：湖南科学技术出版社，2016.

(责任编辑：张瑞麟)

2017-01-05

黄思勇(1982—)，男，湖北建始人，讲师，硕士，研究方向为药品与食品质量控制，E-mail：877842013@qq.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170539