微波消解-原子吸收光谱法测定玉米油中的矿物质含量

2018-01-22黄培池禹晓梅江苏省徐州医药高等职业学校江苏徐州徐州生物工程职业技术学院江苏徐州009

中国油脂 2017年12期

黄培池，禹晓梅，王娟(.江苏省徐州医药高等职业学校，江苏徐州 6； .徐州生物工程职业技术学院，江苏徐州 009)

玉米油是由玉米胚加工制得的植物油，又称玉米胚芽油，是一种高品质的营养健康植物油，世界卫生组织已经将玉米油列为优质健康食品。精制的玉米油含有丰富的脂肪酸、天然脂溶性等成分，长期食用可预防动脉硬化和冠心病，具有极高的营养价值[1-2]。此外，玉米油含有人体所必需的矿物质元素，其是生命活动和生长发育所必需的元素，科学研究证明，特定状态的矿物质元素是维持健康和预防疾病的必要条件之一[3-6]。

目前，玉米油在我国的销售量远高于同期食用油年均销量增速，其组成和品质安全引起了广泛关注。人们对于玉米油的研究主要集中在脂肪酸、维生素、化学成分、提取工艺方面[7-10]，而对玉米油中矿物质元素含量的测定鲜有报道。本文选取了市场上常见品牌的玉米油为样本，采用微波消解-原子吸收光谱法测定其中6种矿物质元素含量，以期为玉米油的推广和劣质油的检测提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

玉米油：购于徐州大润发超市、农贸市场。

Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn标准溶液(1 000 mg/L)：国家标准物质研究中心，使用时逐级稀释配制成所需质量浓度。HNO3、H2O2：分析纯。

1.1.2 仪器与设备

AA-6800原子吸收分光光度计，日本岛津仪器(苏州)有限公司；空心阴极灯(Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn元素)：北京有色金属研究总院；BSA124S电子天平，赛多利斯仪器有限公司；CEM MARS 6微波消解仪，美国培安科技有限公司；Mili-Q Biolel超纯水机，美国Milipore公司。

1.2 实验方法

1.2.1 标准储备液的配制

Ca、K、Mg(100 μg/mL)标准储备液的配制：分别精密量取质量浓度为1 000 mg/L Ca、K、Mg标准溶液10.00 mL至100 mL容量瓶，用0.5%的HNO3定容至刻度，摇匀。

Fe、Na、Zn(20 μg/mL)标准储备液的配制：分别精密量取质量浓度为1 000 mg/L Fe、Na、Zn标准溶液5.00 mL至250 mL容量瓶，用0.5%的HNO3定容至刻度，摇匀。

1.2.2 玉米油供试品的微波消解

准确称取0.5 g玉米油样品置于洁净高压消解罐中，加入5 mL 50% HNO3和2 mL 50% H2O2，按表1程序进行消解。消解完毕后。冷却至室温，将消解液转移至100 mL容量瓶中，加入2 mL 50% HNO3溶解残渣，并以少量去离子水洗涤消解罐和盖子3次，洗涤液一并转至容量瓶中并定容至刻度。

表1 微波消解程序

1.2.3 矿物质元素的测定

采用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定玉米油中Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6种矿物质元素，本实验所选用的工作参数是在参照相关文献[11-15]基础上，对仪器经过调试优化选择，得出的各元素的最佳分析条件见表2。

表2 原子吸收光谱仪工作参数

2 结果与讨论

2.1 实验条件优化

2.1.1 消解方法的选择

样品前处理效果将直接影响最终的检测结果，国标中的湿式消解法是采用HNO3-HClO4法进行消解，但由于玉米油在消解过程中容易爆沸，故本实验未采用。经实验结果对比，采用HNO3-50% H2O2消解体系来处理样品，得到最终消解产物为淡黄色的清亮液体，不仅能完全消解样品，且安全性高。

2.1.2 样品改进剂和释放剂的选择

在未加基体改进剂和释放剂的条件下，测定Fe、Zn 2种元素的加标回收率，均在95%～100%之间，测定Ca、Mg、K、Na 4种元素的加标回收率均在30%～60%，表明玉米油基体和火焰对Fe、Zn的测定没有干扰，但对Ca、Mg、K、Na测定存在严重干扰，这是由于在使用空气-乙炔火焰测定时，K和Na被部分离子化，可分别加入改进剂硝酸铯和硝酸钾消除干扰，Ca和Mg在空气-乙炔火焰中有干扰产生，可加入20 g/L镧释放剂消除干扰。

2.2 标准工作曲线的绘制

分别精密量取Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6种矿物质元素的标准储备液适量，配制成相应质量浓度的系列标准溶液，按照1.2.3方法设置仪器工作参数进行测定，测定值(A)为纵坐标，各元素质量浓度(C)为横坐标，分别得到6种元素Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn的线性回归方程和相关系数见表3。

表3 6种矿物质元素系列标准溶液、线性方程、相关系数

由表3可知，该方法测定玉米油中6种矿物质元素线性关系良好，相关系数均在0.995以上，可用于玉米油样品中矿物质元素含量的定量分析。

2.3 精密度实验

按照表2仪器参数设置原子吸收分光光度计，吸取待测样品溶液进样5次进行检测，计算待测成分含量。结果表明，Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6种矿物质元素在玉米油样品中含量的相对标准偏差分别为3.3%、4.3%、2.1%、1.8%、3.4%和2.9%，均小于5.0%，表明该方法精密度良好，满足微量分析要求。

2.4 回收率实验

精密称取玉米油样品4份，按照1.2.2进行消解后，其中3份样品分别加入低、中、高不同质量浓度的同种标准溶液，分别测定Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6种矿物质元素的回收率。连续测定空白溶液20次，其平均值的3倍标准偏差对应的质量浓度值即为各元素检出限，加标回收率及检出限结果见表4。

由表4可知，6种矿物质元素的加标回收率在89.30%～115.80%之间，回收率较好，测量结果准确可靠。

表4 样品加标回收率和检出限

2.5 玉米油样品测定

分别测定并计算不同品牌、不同来源玉米油中各矿物质元素含量，每个样品测定3次，取平均值，结果见表5。

表5 玉米油样品中6种矿物质含量测定结果 μg/g

由表5可知，大型超市购买的玉米油均含有丰富的对人体有益的矿物质元素，其中Ca、K、Mg含量较高，不同品牌玉米油中各种矿物质含量不同，但相差不大，且各元素含量分布呈现相同的规律，均为Ca>K>Mg>Fe>Na>Zn。购于农贸市场的4种玉米油有2种矿物质含量与购于大型超市的玉米油相差不大，其中品牌A两种来源的玉米油中矿物质含量差别甚微。另有两种品牌玉米油矿物质含量总体偏低，且同属于品牌B的玉米油两种来源测得的矿物质含量差别很大，说明存在非正规进货渠道。品牌不详玉米油为散装玉米油，其Ca、Fe、Mg、K的含量远低于超市玉米油的，Zn含量甚至低于检出限，但Na的含量为超市玉米油近100倍。

据相关研究[3-6]，矿物质是人体必需的元素，且无法自身产生、合成，需每天从食物中摄取。当今社会，由于不良饮食习惯等问题，人们尤其是一些儿童和老人很容易发生某些元素特别是微量元素的缺乏，比如缺钙会引起骨质疏松，缺钾会引起心律失常等。但矿物质摄入过量同样会引发健康问题，比如钠过量会引起心血管疾病，镁过量可引起心脏骤停等。因此，矿物质的摄入量必须控制适当范围，通过表5可以看出，大型超市购买的玉米油矿物质含量稳定，而农贸市场购买的玉米油鱼龙混杂，矿物质含量差异较大，特别是一些“三无”产品，质量难以保证。

3 结论

建立了微波消解-原子吸收光谱法测定玉米油中Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6种矿物质元素含量的方法，6种元素相对标准偏差在1.8%～4.3%之间，均小于5.0%，表明方法精密度高，样品加标回收率在89.30%～115.80%之间，表明准确度较高，且检出限低，方法简单。采用HNO3-50% H2O2消解体系，提高了安全系数。大型超市购买的玉米油中含有丰富、含量稳定的矿物质元素，且含量顺序为Ca>K>Mg>Fe>Na>Zn，农贸市场购买的玉米油矿物质含量不稳定，且存在进货渠道不正规的可能。本研究可为今后玉米油的科学食用以及进一步开发利用提供参考依据。

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