微波消解-分光光度法测定食品中磷含量的应用研究

张卫军　陈 娇

微波消解-分光光度法测定食品中磷含量的应用研究

张卫军陈 娇

（湖南科技学院 化学与生物工程学院，湖南 永州 425199）

采用微波消解-分光光度法测定各种类别食品所含的磷。样品采用微波消解，以2，4-二硝基酚为指示剂，用钒钼酸铵做显色剂，在400 nm波长处测定食品中磷的含量。经方法实践，测定的标准曲线方程为y=0.0882x+0.0144，相关系数R2=0.9995，线性范围0-16 ug/mL，检出限25.36 mg/100g，RSD为8.93 %，加标回收率98.45 %-102.04 %。所选的常见食品中磷的含量为:大豆>花生>鸡肉>鸡蛋>鸭肉>草鱼>牛肉>猪肉>牛奶>玉米>大米，发现高脂食品其磷含量也比较高，且低脂食品的磷含量较低。该研究能为人们合理摄取磷，坦均衡饮食提供数据参考。

磷；微波消解；分光光度法；食品

磷是人体内的必要微量元素，是细胞膜和核酸的构成成分[1]，是人体内能量物质三磷酸腺苷的重要成分，也是人体骨骼、牙齿的重要成分[2]。磷参与酸、碱平衡调节[3]，协助脂肪和淀粉代谢，供给人体能量和活力[4]。人体缺乏磷元素，会引起骨骼和牙齿发育不良、骨质疏松、软骨病、佝偻病等。但摄入过多时，会引起多动症、肾功能障碍等疾病，还可以使肾病晚期患者的各种机能产生紊乱，比如引起心脏病和骨病，甚至引起死亡[5]。由于磷过量或者缺乏，都将严重影响人体健康。而人体对磷的摄取只能通过食物[6]，所以我们需要保持良好的饮食习惯，正确控制磷元素的摄入量。

为了使人们更合理地摄取磷，均衡饮食，知道如何搭配，有必要了解一些生活必需食品中磷的含量。比如牛奶、鸡蛋、猪肉、苏打饼干、方便面、大米等这些食品中的磷的含量，这需要测定不同食品中磷的含量，为消费者构建更加健康的饮食结构和养成更加健康的饮食习惯提供参考数据，使不同人群合理膳食，正确控制磷的摄入量，具有非常重要的现实意义。

论文以永州市零陵区市场中的常见食材为研究对象，在前人研究的基础上，采用微波消解-分光光度法测定各种常见食品所含的磷。为人们合理摄取磷，合理饮食提供最佳参考数据。

1 材料、仪器及试剂

1.1 主要材料

材料：永州市零陵区市场中的常见食材，研究小组采集后并保新鲜，鲜样用榨汁机打成匀浆，即取即用备用。干样用粉碎机粉碎，混匀，放在真空袋里密封备用。

1.2 实验仪器

上海舜宇恒平科学仪器有限公司的紫外可见分光光度计(752型)；北京市永光明医疗仪器有限公司电子万用炉（DL-1）；郑州长盛实验设备有限公司的集热式恒温加热磁力搅拌器（DF-101S）；北京祥鹄科技发展有限公司的微波合成反应仪（XH-MC-1）；赛多利斯科学仪器（北京）有限公司电子分析天平（SHMADZU AUY200）；天津市泰斯特仪器有限公司的FW177型粉碎机。

1.3 实验试剂

磷标准品磷酸二氢钾GR（国药集团化学试剂有限公司）；氢氧化钠、浓硝酸、高氯酸、浓硫酸、2,4-二硝基酚、钼酸铵、偏钒酸铵均为分析纯，水为去离子水。

2 方法与实验

2.1 钒钼酸铵试剂的配制

先称取25 g钼酸铵，在400 mL的水中溶解，记为A液。再称取1.25 g偏钒酸铵溶于300 mL的沸水中，待冷却至室温后加250 mL的浓HNO3，记为B液。在搅拌下将A液缓缓注入B液中，用水定容至1 L，混合均匀，保存在棕色瓶中。若有沉淀生成，则需重新配制。

2.2 磷标准储备溶液(50 ug/mL)的配制

将KH2PO4放入105 ℃的烘箱中，烘至质量不在变化，然后称取KH2PO4的质量为0.2179 g，用400 mL的水溶解，在加入8 mL的浓硫酸，最后用水定容至1 L。

2.3 绘制标准曲线

配制磷浓度为0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0 ug/mL的标准溶液。分别移取磷标准溶液0.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL、10.0 mL、12.0 mL、14.0 mL、16.0 mL于50 mL容量瓶中，用移液管移取10 mL钒钼酸铵于其中，加水定容至刻度，标准曲线所需溶液即配制完成。将配好的溶液放在25 ℃水浴锅中加热15 min，然后在400 nm处用10 mm的比色皿测定其分光光度值。以吸光度为纵坐标，以磷的浓度为横坐标，绘制标准曲线，如图1所示。标准曲线回归曲线方程为：=0.0882+0.0144，相关系数2=0.9995，工作曲线范围0～16 ug/mL，线性关系较好，可用于样品检测。

图1 磷的准曲线

2.4 样品中磷含量的测定

称取湿样2.5～3.0 g或干样0.5～1.5 g于烧杯，放入三颗玻璃珠，加入10 mL浓硝酸至冷却，在加入10 mL的高氯酸，密封，肉类放置一个小时，其它试样放置半个小时即可。然后放入微波炉中进行消解直至液体澄清透明，放在电热炉上加热至冒出白烟，加热过程中若消化液变黑，则取下放置室温在加入5-10 mL浓硝酸，继续加热直至变成无色或淡黄色到剩下3-5 mL时，放置冷却至室温，于50 mL容量瓶中定容至刻度线。分别吸取5 mL、10 mL上述定容的溶液于50 mL的容量瓶中，在滴加两滴2,4-二硝基酚指示剂，第一步用2 mol/L的NaOH溶液调至黄色，第二步取用0.2 moL/L的硝酸溶液调至无色，最后一步用0.1 moL/L的NaOH调至黄色。调色结束后，用移液管移取10 mL钒钼酸铵于上述溶液中，加水至刻度线。将配好的溶液放在25 ℃水浴锅中加热15 min，然后在波长400 nm处用10 mm的比色皿测定分光光度值。同时做空白实验。

3 结果与分析

3.1 最大吸收波长的选择

本实验在查阅文献的基础上，考察了400～480 nm不同波长范围磷的吸光度值。由图2可以看出，随着波长的增加，样品吸光度值呈下降趋势。因此，本方法测定时选择波长为400 nm。

3.2 微波消解功率和时间的选择

根据2.4方法进行样品前处理，然后经过多次试样，确定最佳微波条件见表1。

表1 微波条件的选择

图2 波长的选择

3.3 样品实验结果及分析

准确称取样品2.0 g(精确至0.0001 g)，每个样品平行2次，按2.4方法进行试液制备，对空白溶液进行置零，按顺序进行测定，测定结果见表2。

表2 样品检测结果

本试验主要来测定人们常食用食品中的磷含量，如鸡蛋、牛奶、猪肉、鸭肉、鸡肉、草鱼、玉米、大豆、花生、大米、牛肉。测定结果如图3所示。从图3可知，所选食品中所含的磷含量有所不同。所测定的这几种食物中磷含量为：大豆>花生>鸡肉>鸡蛋>鸭肉>草鱼>牛肉>猪肉>牛奶>玉米>大米，发现含磷较高的食品其脂肪含量都比较高，含磷较低的都是一些低脂食品。因此对于不同的人群，如婴幼儿、孕妇、老人在平时的饮食中应选择富含营养的食品，提高磷的摄入，以保证骨骼的正常生长和机体的正常功能。

3.4 重复性考察

以大豆粉为样品，准确称取六份样品于烧杯中，采用2.4方法对样品进行处理和测定。对空白试样进行置零，并记下Abs，然后从标准曲线上查的试样溶液中磷的浓度。把测定浓度代入公式计算，具体计算公式为

式中:—试样中磷的含量，mg/100 g；—标准曲线中查得试样溶液中磷的浓度，μg/mL；—试样消化后定容体积，mL；1—吸取样液体积，mL；2—比色液定容体积，mL；—样品的质量，g。

实验结果见表3，结果为0.15%，表明此方法重现性良好。

表3 重复性考察

3.5 样品加标回收率考察

称取一部分已知含量的样品，分别加入标准溶液，其中一份样品加入标准溶液后使它的含量接近线性范围的上限，一份样品加入标准溶液后使它的含量接近检测下限，另一份加入一定量标准溶液，然后对这几组样品进行测定，并计算样品加标回收率，样液的制备和测定方法按照2.4，其加标回收率在98.45%～102.04%，实验结果如表4。

表4 加标回收实验

3.6 灵敏度与检出限考察

取空白样品，样液的制备和测定方法按照2.4，用紫外分光光度计平行测定25次，测定结果见表5。相对标准偏差为8.93%，说明本仪器比较稳定，所测数据可靠。方法检出限为25.36 mg/100g。

表5 灵敏度和检出限

表5（续）

4 结论

论文应用微波消解-分光光度法对不同食品中磷含量进行测定。样品经微波消解，以2,4-二硝基酚为指示剂，钒钼酸铵做显色剂，在400 nm波长处测定食品中磷的含量。经方法试验，测定的标准曲线方程为=0.0882+0.0144，相关系数2=0.9995，线性范围0～16 ug/mL，检出限，RSD为5.83%，加标回收率98.45%～102.04%。微波消解-钒钼黄分光光度法，操作步骤简单，准确性高，重复性好，普通实验室均能配置，同时也减少有毒试剂对实验人员的身体健康造成危害及对环境的污染，故非常适合用来检测食品中磷的含量。

本实验测定了人们常食用的几类食品的磷含量，常见食品中磷的含量为：大豆>花生>鸡肉>鸡蛋>鸭肉>草鱼>牛肉>猪肉>牛奶>玉米>大米，发现高脂食品磷含量比较高，且低脂食品的磷含量较低。这些研究成果为人们合理摄取磷，合理饮食提供数据参考。

[1]孙梦里.临床营养学[M].北京:北京大学医学出版社,2005:36

[2]韩银.微量元素与人体健康[J].乡村科技,2015(5):45.

[3]丁双胜,安红钢,金丽丽,等.生物补钙和磷[J].甘肃科技, 2005,21(12):167-169.

[4]贺婷婷,左兆成.浅谈磷与人体健康的关系[J].微量元素与健康研究,2013,30(5):73-74.

[5]卫敏,刘钟栋.食品中磷的检测方法[J].中国科学:化学, 2010,40(7):914-921.

[6]黄作明,黄珣.微量元素与人体健康[J].微量元素与健康研究,2010,27(6):59-62.

S567.9

A

1673-2219（2021）05-0036-03

2021-06-09

张卫军（1969－），男，湖南永州人，硕士，研究员，研究方向为天然产物化学与分析化学。

（责任编校：文春生）