肉制品中钠含量的检测方法研究
2019-05-25王祎娟虎2路志轩刘晓凤2丁淑华
王祎娟 段 虎2* 路志轩 张 肖 刘晓凤2 唐 菊 丁淑华
1.双汇集团 河南漯河 4620002.漯河市质量技术监督检验测试中心 河南漯河 462000
钠是人体必需的营养物质,对人体起着关键的作用,如维持机体正常的渗透压和新陈代谢、维持体内酸碱平衡、增加神经肌肉兴奋等,但摄入过量的钠,也会对人体产生危害,如导致钙的流失、引起高血压及其并发症、导致水肿、皮肤老化等[1,2]。
《预包装食品营养标签通则》(GB28050-2011)把钠作为核心营养素强制在食品标签上标识,以便消费者作为钠摄入量的参考[3]。食品中钠的含量已经受到人们的广泛关注,食品中钠含量的测定对于保证人体健康有重要意义[4,5]。因此,如何准确测定食品中钠含量显得尤为重要。
目前钠含量的检测主要依据《食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》(GB 5009.91-2017)进行,前处理方法有微波消解、压力罐消解、湿式消解、干式消解;仪器测定方法有火焰原子吸收、火焰发射光谱、电感耦合等离子体发射、电感耦合等离子体质谱[6]。
湿消解主要采用电热板消解,是普遍接受的消解技术,但电热板消化比较慢,消化过程中易带入微量杂质,消化时使用的硝酸和高氯酸具有强氧化性、腐蚀性,对人体健康有害,而且酸的使用量较大[1]。
干消解虽然避免了强氧化性酸的使用,但需置于500~550℃马弗炉中灰化5~8h,灰化温度高,挥发性元素易损失,灰化速度慢。
微波消解法,避免了样品在处理过程中受外界不稳定因素的影响,可以消除环境等导致的污染,挥发性元素不会损失,并且该法方便、快速、易于操作[7]。
原子吸收光谱法是元素检测应用最广泛的一种分析方法[9,10],该法具有检出限低、准确度高、选择性好、分析速度快、应用范围广等优点[11]。
电感耦合等离子体质谱仪具有以下优点:灵敏度高、速度快,可同时完成几十个元素的定量测定;谱线简单,干扰较少;线性范围广;既可用于元素分析还可进行同位素组成的快速测定[12]。但该仪器价格昂贵,在基层实验室不容易推广[13]。
本试验基于国标《食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》(GB 5009.91-2017),研究不同预处理方法和不同灵敏线下钠含量检测结果的差异性,并建立了安全、高效、准确的肉制品中钠含量的检测方法。
1 材料与方法
1.1 主要仪器设备
Z-2000型原子吸收分光光度计,日立有限公司;Ultrawave微波消解仪,Milestone公司;EH20B电热板,Labtech公司;马弗炉,洛阳市西格玛仪器制造有限公司;HR1000Plus光波炉,Labtech公司;(PL203)电子天平,瑞士梅特勒公司。
1.2 试剂和材料
除非另有说明,在分析中仅使用分析纯及以上的试剂。水为GB/T 6682一级;硝酸;高氯酸;钠元素标准溶液,国家有色金属及电子材料分析测试中心。
1.3 试验方法
1.3.1 不同消解方法下钠含量检测
1.3.1.1 干灰化消解法
准确称取6份斩拌均匀的肉制品1.00g于瓷坩埚中,在可调光波炉上灼烧碳化至无烟产生,置于马弗炉中550℃灰化5h,冷却。若灰化不彻底有黑色碳粒,则加入少量硝酸湿润,在电热板上干燥后,移入马弗炉中继续灰化成白色灰,冷却至室温。加5mL硝酸溶解,转移至100mL容量瓶中,用水洗坩埚多次,合并洗液于容量瓶中,用水定容,摇匀,待上机检测,同时做空白试验和加标回收率试验,加标量为500mg/100g。
1.3.1.2 湿消解法
准确称取6份斩拌均匀的肉制品1.00g于250mL高型烧杯中,加入20mL混合酸(HNO3+HClO4=4+1),放入2粒玻璃珠,盖上表面皿。样品在200℃电热板上加热,消化至颜色变浅,呈无色透明或略带黄色,液体接近2~3mL,关掉电热板,冷却至室温。若消化过程中溶液颜色变黑,应立即停止加热,冷却后补加适量混酸,按以上步骤操作直至消化完全。将样液转移至100mL容量瓶中,用水多次洗涤高型烧杯,洗液合并倒入容量瓶中,用水定容,摇匀,待上机测定,同时做空白试验和加标回收率试验,加标量为500mg/100g。
1.3.1.3 微波消解法
准确称取6份斩拌均匀的肉制品1.00g于微波消解管中,加入5mL硝酸,盖上盖子防止样品污染,将每个消解管插到支架上,将支架放到反应容器中,锁紧不锈钢保护套,对反应体系预加压3~5MPa,依照表1中的程序进行微波消解。消解完全后将样品转移至100mL容量瓶中,用水多次洗涤微波消解罐,洗液合并倒入容量瓶中,用水定容,摇匀,待上机检测,同时做空白试验和加标回收率试验,加标量为500mg/100g。
表1 微波消解程序
1.3.2 样品测定
保持仪器其它条件不变(如表2),在第三灵敏线下,分别对空白、标准溶液、样品溶液、加标样品溶液进行测定。标准溶液浓度为:20、40、80、120、160μg/mL。
表2 原子吸收分光光度计仪器工作参数
1.3.3 不同灵敏线下钠含量检测
按照1.3.1.3微波消解法对样品进行前处理,保持仪器其它条件不变(如表2),分别在不同灵敏线下对空白、标准工作溶液、样品溶液进样测定,具体操作步骤如下。
1.3.3.1 第一灵敏线测定
第一灵敏线,仪器检测波长为589.0nm,仪器灵敏度比为1.0000。第一灵敏线,仪器特别灵敏,标准溶液浓度配置为0.1、0.5、1、2、3μg/mL。
1.3.3.2 第二灵敏线测定
第二灵敏线,仪器检测波长为589.6nm,仪器灵敏度比为0.1900。第二灵敏线,标准溶液浓度配置为1、5、10、15、20μg/mL。
1.3.3.3 第三灵敏线测定
第三灵敏线,仪器检测波长为330.2nm,仪器灵敏度比为0.0020。第三灵敏线,标准溶液浓度配置为20、40、80、120、160μg/mL。
2 结果与分析
2.1 不同消解方法下钠含量检测
不同消解方法下钠含量检测结果见表3,由表3可以得出:样品在三种不同消解方法下的检测结果没有显著性差异,回收率均在95%以上,相对标准偏差均小于5%。微波消解法处理的样品回收率为99.2%,相对标准偏差为0.63%。由图1可以看出,在第三灵敏线下,浓度范围为0~160μg/mL时线性关系良好,相关系数为0.9992。
表3 不同消解方法下钠元素的检测结果
2.2 不同灵敏线下钠含量的检测
不同灵敏线下钠含量的检测结果见表4。
由表4可以得出:样品在三个不同灵敏线下的检测结果没有显著性差异,相对标准偏差均小于6%。由于肉制品中的钠含量较高,样品溶液浓度需控制在标准曲线最大浓度点以下,检测的数据才比较准确可靠。第一灵敏线检测时,样品溶液需要稀释100倍后才能上机测定,第二灵敏线检测时,样品溶液需要稀释10倍后才能上机测定,而第三灵敏线检测时,样品溶液不用稀释可以直接上机测定。第三灵敏线下测定钠含量样品处理步骤最简单,而且样品在第三灵敏线下的相对标准偏差最小。在第一、第二灵敏线下测定需要多次稀释才能测定,对大批量样品的测定来说,增加了大量工作量,而且稀释倍数大,容易增大检测误差。
表4 不同灵敏线下钠的检测结果
3 结论
本试验利用原子吸收分光光度计的火焰法,通过对不同消解方式和不同灵敏线条件下,肉制品中钠含量进行比较测定,得出肉制品中钠含量检测的最佳前处理方法为微波消解法,最佳测定灵敏线为第三灵敏线。通过大量的肉制品样品检测证实,该方法切实可行,可用于肉制品中钠含量的检测。