分光光度法测定不同种类禽蛋中铁元素含量

王迁

渭南师范学院化学与材料学院（渭南 714099）

铁是人体必需的微量元素，是制造血红蛋白不可缺少的元素，它具有固定氧和输送氧的功能，同时还是细胞色素酶和其他几种辅酶的主要成分，参与多种酶的合成与活动[1-2]。铁对人体免疫系统、神经系统、消化系统、造血系统、细胞代谢等的发育和功能有重要影响[3]。人体内缺铁会导致四肢乏力、免疫力降低、脾气急躁、失眠多梦，儿童缺铁可引发生长发育迟缓、智力受损[4-5]。

不同种类的禽蛋中因具有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、胆固醇、微量元素等营养物质而作为人类营养的佳品，在日常生活中被称之为“全营养”食物[6]。常吃蛋类可以预防贫血、改善血液循环、促进骨骼发育等保健作用[7]。因此，测定不同种类的禽蛋中铁元素的含量在营养学上有重要意义[8]。试验采用邻菲罗啉分光光度法对市售的不同种类禽蛋的铁元素含量进行了分析测定，测定结果为人们合理补铁提供科学依据，也为后续开发出营养价值更高的禽蛋产品提供理论参考[9-10]。

1 试验部分

1.1 材料与仪器

硫酸铁胺、盐酸羟胺、邻菲罗啉、浓盐酸、浓硝酸、乙酸钠、氢氧化钠，所用试剂均为分析纯，试验用水为去离子水。

普通鸡蛋、土鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋、鸽蛋、咸鸭蛋、松花蛋，市售。

1810 B型自动双重纯水蒸馏器（上海申立玻璃仪器有限公司）；TU-1800 PC紫外分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；BS-224 S型电子天平（深圳泰立仪器公司）；WG 43-电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；800型离心沉淀器（盐城科学仪器厂）。

1.2 试验原理

邻菲罗啉是测定微量铁的一种较好的试剂。在pH 4.2的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中，首先用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+，Fe2+与邻菲罗啉作用生成橘红色的络合物，利用分光光度计测定其吸光度，并绘制标准曲线。根据朗伯-比尔定律，计算出不同种类禽蛋中铁元素的含量，从而达到检测的目的。

1.3 标准曲线绘制

准确称取0.863 4 g NH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水中，加入20 mL 1∶1盐酸溶液，溶解后定量转移至1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即得铁含量为100 μg/mL的铁标准储备液。移取10.0 mL上述溶液于100 mL容量瓶中，定容，质量浓度为10 μ g/mL。

取6个50 mL的容量瓶，准确吸取0.00，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00 mL 10 μ g/mL铁标准溶液，分别加入0.5 mL盐酸羟胺溶液、4 mL NaAc溶液、1 mL邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度定容、摇匀，常温下静置20 min左右，在510 nm波长处测定其吸光度，以吸光度为纵坐标，铁含量（mg/L）为横坐标，绘制出吸光度与铁含量的标准曲线图并计算线性回归方程及相关系数。

1.4 样品处理

采用干法灰化法，将不同种类的禽蛋洗净煮熟去蛋壳，取可食部分充分混匀、备检。准确称取样品，各1 g，分别置于表面皿中，放入恒温鼓风干燥箱，温度控制在70～80 ℃之间，烘干2 h，再将样品依次放入坩埚中，在电炉上加热，直到样品不再冒黑烟为止。再将处理好的样品分别放入马弗炉中灰化，在500 ℃灰化8 h，灰化完全后，取出样品。向样品中加入2 mol/L盐酸，溶解（溶解不完全，可加入少许硝酸），过滤，置于50 mL容量瓶中，调节pH，定容至刻度。

1.5 样品测定

准确吸取上述样品储备液，各5 mL，分别置于50 mL容量瓶，然后分别加入0.5 mL 10%盐酸羟胺溶液、4 mL 1 mol/L NaAc溶液及1 mL 0.2%邻菲罗啉溶液，每加一种试剂后摇匀，用蒸馏水定容，常温下静置20 min。在510 nm波长处测定各样品的吸光度，以0.0 mL铁标液为空白进行参比，然后通过标准曲线求出各样品中铁的含量。

2 结果与讨论

2.1 试验条件选择

2.1.1 最佳波长

准确移取10 mL 10 μ g/mL的铁标准溶液于50 mL容量瓶中，然后加入0.5 mL 10%盐酸羟胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1 mL 0.2%的邻菲罗啉溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀，以空白试剂作为参比，在波长450～570 nm范围内进行光谱扫描，每隔10 nm测定一次吸光度，然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标绘制出吸收曲线，从吸收曲线上确定该测定的适宜波长。发现当波长为510 nm时吸光度最大，所以最佳波长为510 nm。

2.1.2 显色剂用量

取7个50.00 mL容量瓶，分别编号1～7，分别向其中准确加入10 mL 10 μg/mL的铁标准溶液和0.5 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液，再分别加入0.00，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00和3.00 mL 0.2%显色剂邻菲罗啉溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀静置20 min左右，以空白试剂作为参比，在波长510 nm下测定各溶液的吸光度。结果表明，随着显色剂邻菲罗啉溶液用量的增加，吸光度呈明显上升趋势，当邻菲罗啉用量达到1.00 mL后吸光度趋于稳定，因此选择显色剂用量为1.00 mL。

2.1.3 盐酸羟胺用量

取7个50.00 mL容量瓶，分别编号1～7，分别向其中准确加入10 mL 10 μg/mL的铁标准溶液，再依次加入0.00，0.10，0.30，0.50，1.00，2.00和3.00 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1.00 mL 0.2%显色邻菲罗啉溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀静置20 min，以空白试剂作为参比，在波长510 nm下测定各溶液的吸光度。结果表明，随着盐酸羟胺溶液用量的增加，吸光度呈明显上升趋势，当盐酸羟胺用量达到0.50 mL后吸光度趋于稳定，因此选择盐酸羟胺用量为0.50 mL。

2.1.4 配合物的稳定性

取1个50.00 mL容量瓶，准确加入10 mL 10 μg/mL的铁标准溶液和0.5 mL 10%盐酸羟胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和0.50 mL 0.2%邻菲罗啉溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀，以空白试剂作为参比，在波长510 nm处，每隔一定的时间（2，5，10，15，20，30，40和50 min）测定1次溶液的吸光度。结果表明，随着时间的增长，吸光度呈明显上升趋势，当反应20 min以后，吸光度基本稳定，说明生成络合物较为稳定。因此，显色时间为20 min。

2.1.5 缓冲溶液的用量

取7个50.00 mL容量瓶，分别编号1～7，向其中准确加入10.00 mL 10 μg/mL的铁标准溶液和0.5 mL 10%盐酸羟胺溶液，再分别加入1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，6.00和7.00 mL 1 mol/mL的NaAc溶液，然后依次加入1.00 mL 0.2%显色剂邻菲罗啉溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀，以空白试剂作为参比，在波长510 nm下测定各溶液的吸光度。结果表明，随着缓冲溶液用量的增加，吸光度开始呈明显上升趋势，当缓冲溶液用量达到4.00 mL后吸光度趋于稳定，所以选择缓冲溶液的适用量为4.00 mL。

2.1.6 酸度的控制

取7个50.00 mL容量瓶，分别编号1～7，向其中准确加入10.00 mL 10 μg/mL的铁标准溶液、0.5 mL 10%盐酸羟胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1 mL 0.2%的邻菲罗啉溶液，摇匀。依次向容量瓶中加入0.0，1.0，1.5，2.0，3.0，4.0和5.0 mL 1 mol/L的NaOH溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀静置20 min，以空白试剂作为参比，在波长510 nm下测定各溶液的吸光度。结果表明，pH在4～6时，溶液吸光度最大。因此，测定体系pH控制在4～6处。

2.2 标准曲线和检出限

按试验方法对系列的铁标准溶液进行测定，并绘制出吸光度与浓度的标准曲线。结果表明：铁在0.04～2.05 mg/L浓度范围内呈现较好的线性关系，标准曲线回归方程为Y=0.285X+0.003，相关系数为0.998 9，检出限为0.02 mg/L。

2.3 样品铁含量测定

准确移取上述处理的样品溶液，各20 mL，进行吸光度测定，并根据标准曲线回归方程求出各样品中铁元素含量，结果见表1。样品铁含量由高到低顺序为：鸽蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋、咸鸭蛋、松花蛋、土鸡蛋、普通鸡蛋。鸽蛋中铁含量最高，为38.51 mg/kg；普通鸡蛋铁含量最少，为18.42 mg/kg。

2.4 精密度试验

为了检验所用方法的准确性，分别对各种禽蛋样品中的铁含量进行7次平行测定，结果见表2。其相对标准偏差（RSD）为0.27%～2.85%，均小于3%，说明该测定方法的精密度较高。

表1 八种禽蛋的吸光度及铁含量

表2 精密度试验结果（n=7）

2.5 加标回收试验

为了考察方法的可靠性，对八种禽蛋样品中待测的Fe元素，进行低、中、高3个浓度水平的加标回收试验，每个水平浓度重复6次，加标浓度和测定结果见表3。该方法测定的样品的加标回收率在93.07%～104.82%之间，回收效果较好。

表3 样品加标回收率结果

3 结论

采用邻菲罗啉分光光度法对人们常使用的八种禽蛋中铁含量进行了测定。结果显示：这些禽蛋中均含有丰富的铁元素，其中鸽蛋含铁量最高，其次分别为鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋、咸鸭蛋、松花蛋、土鸡蛋、普通鸡蛋。采用分光光度法测定禽蛋中的铁元素含量，方法快速、简便、准确，其测定结果对指导人们合理食用禽蛋进行补铁以及禽蛋的进一步开发提供了理论依据。