作为食品中含有的众多微量元素的一种,铬是人体所必需的一种微量元素。食品中铬主要以三价离子和六价的铬酸盐、重铬酸盐形式存在,其中,三价铬为人体所必需。其主要生理功能是参与糖代谢,同时是维持动物正常的葡萄糖耐量、生长及寿命不可缺少的元素。而六价铬离子毒性比价铬离子大100倍,具有损伤肝(诱发肺癌)、肾等的毒性效应,被毒理学家公认为致癌物。因此,部分无公害食品、绿色食品、有机食品认证中将总铬列为必检项目。本文使用电热板对食品进行消解并分析食品中铬元素的影响。

本方法采用混合酸(硝酸:高氯酸=9:1)电热板消解进行样品预处理,并通过对不间的消化终点和基体改进剂的选择,优化上机条件、精密度、准确度、比对试验等方面研究,建它了一种简便、准确、适合批量处理样品的测定方法.以提高食品中总铬的检测准确率和效率。

实验部分

1试验准备试剂和仪器

标准品：

铬标准储备液(国家标准物质中心):1000μg/mL,临用时用l%硝酸稀释.配成100ng/mL的铬标准使用液。圆白菜标准物质(GBW10014)、菠菜标准物质(GBW10015)、茶叶标准物质(GBW10016)、鸡肉标准物质(GSW10018)。

试剂：硝酸、高氯酸、盐酸、磷酸二氢铵、磷酸氧二铵、磷酸铵均为优级纯;混合酸为硝酸:高氯酸按9:l(体积比)混合。

仪器：电热板、原子吸收分光光度计

所有玻璃器皿均用20%硝酸溶液浸泡24h以上,然后用清水反复冲洗,再用超纯水冲洗干净晾干。试验前均进行各试剂空白试验,防止试剂中的铬带入样品而导致空白值偏高。影响测定结果。试验所用水均为GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法规定的一级水。

2样品消解

根据样品的水分含量称样(干样品或油脂类样品称.1-1.0g,新鲜蔬果约称50g),置于50m烧杯中,加入6mL上述混合酸,盖上表面皿,浸泡1h以上。然后,置于实验电热板上消解(该过程中,若消化液变深棕色时应补加适量硝酸),200℃消化至近干,取下稍冷,加1mL助溶剂,继续热溶5min,取下放置常温,将消化液转移至25mL容量瓶中,加入5mL 5%基体改进剂,超纯水定容,摇均备用。同时作试剂空白对照。

3标准曲线的绘制

分别吸取铬标准使用液(100 ng/mL)配制系列浓度为0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、30.0g/mL,同时加入与样液等量浓度的硝酸和基体改进剂,超纯水定容。

4基体改进剂的选择

分别选用浓度为5%的硝酸镁、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵溶液作为基体改进剂对铬标样及样品进行测定。具体测定方法同其他几项。

5消化终点及热溶试剂的选择

以菠菜标准物质(GBW 10015)为研究对象,加入6mL混合酸与电热板消解。消化终点按以下2种方案进行:(1)消化至冒浓白烟,消化液0.5mL左右;(2)消化至近干,没有流动的消化液。取下稍冷,将以上2种不同消化方案得到的消化液分为3个试验组。各试验组分别加入1mL超纯水、1mL 25%硝酸溶液、1mL 25%盐酸溶液进行热溶解,超纯水定容至25mL,于原子吸收分光光度计上测定各样品中铬含量,并确定消化终点及助溶剂,进而确定预处理方法。

6回收率和精密度的确定

在菜心、大米粉2个样品中分别添加水平为1.0、4.0、8.0μg/L的铬标准使用液,其他操作同上。设置6个平行。

7方法比对

以圆白菜标准物质(CBW10014)茶叶标准物质(GBW10016)、鸡肉标准物质(GBW10018)为比对样品,设置5个平行,用新建预处理方法与国家标准中灰化法同时测定3种比对样品,并对结果进行比较。

8结果与分析

8.1基体改进剂的确定

试验分别吸取5mL 5%硝酸镁、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵作为基体改进剂对铬标样及样品进行测定,其基改剂的上机浓度为1%(体积分数)。结果(表1)表明,硝酸镁作为基改剂时,标样响应值较高,标样与样品测量值偏高;而选用磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵为基改剂时,响应峰峰形好(图1),测定结果没有差异,回收率也在范围内。但选用的磷酸二氢铵、磷酸氢二铵溶液作空白测 定时,空白值偏高。因此,选择5%磷酸铵作为铬测定的基体改进剂,这与国标法选用的一致。

8.2消化终点及热溶试剂的确定

表2给出各个不同消化终点和不同热溶试剂处理组菠菜标准物质(GBW10015)中铬含量。两种消化终点试验样品中加入不同热溶试剂的测定结果都在菠菜标准物质参考值范围内。两组数据进行95%置信区间检验,计算结果为8.66-<F(9.28),表明两组试验结果无显著性差异。将以上备用液放置1d后再进行上机测定,发现使用超纯水和 25%盐酸溶液溶解的两组结果都出现明显下降,偏离了参考值下限。而用25%硝酸溶液溶解的备用液结果虽有下降,但不显著。综上表明,消化近干后用25%硝酸热溶的预处理方法佳。

8.3检出限、回收率及精密度的确定

试验结果表明,本方法标准曲线在0~30μg/L含量范围内线性良好,标准曲线回归方程为:y=0.0146C+0.025,相关系数R>0.9992。根据国际理论和化学联合会(IUPAC)推荐,以样品空白测定不少于20次所得的标准偏差,按3倍标准偏差计算得仪器的检出限为0.19μg/L,按10倍标准偏差计算得到方法的定量检出下限为0.63pg/L。

在菜心、大米粉2个样品中分别添加水平为1.0、4.0、8.0μgL的标准使用液,试验设各个平行,各样品加标回收率和精密度的结果见表3。结果表明,本方法测定两种样品,添加回收率高(90%~105%),多次测定结果平行性好。

8.4方法验证

试验表明,本方法与国标法同时测定3种样品,并进行结果比较,两种方法测定结果差异不显著,相对标准偏差均在范围内。然而本方法预处理耗时较短,且精密度优于国标灰分法。两种方法比对结果见表4。

9结论与讨论

精密度、回收率和比对试验表明,采用混合酸-电热板消解该法简便、高效,预处理设备便宜,大加热面积能满足日常大批量样品的检测。玻璃陶瓷台面实验完成后只需用布抹下即刻干净，电热板消解的处理方法也适用于食品屮铅、镉的测定。