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FAAS法测定红花籽及红花籽粕中的八种金属元素

2014-12-16马小宁毛晓英陈计峦贺玉凤

食品工业科技 2014年23期
关键词:法测定金属元素回归方程

马小宁,毛晓英,陈计峦,* ,贺玉凤

(1.石河子大学食品学院,新疆石河子832000;2.新疆农垦科学院农业部食品质量监督检验测试中心(石河子),新疆石河子832000)

红花籽(safflower seed),中药称“白平子”,是红花(Carthamus tinctorius L.)的种子[1]。它集花用、药用、食用、染料、油料和饲料等多种功能,是一种综合利用价值极高的植物资源。红花籽粕(Safflower mea1),是经机械压榨或溶剂浸提制油后的副产物。目前,红花籽粕作为饲料在我国畜禽养殖业上应用量较少,其开发应用还存在许多问题,诸如对红花籽粕作为饲料资源认识不足、对其营养价值还缺乏研究、动物日粮中适宜的添加量尚未确定等。为了提高红花籽粕的利用效率,尤其对微量元素需要进一步开展相关实验研究,可为科学合理利用红花籽粕饲料资源奠定基础[2]。此外,有关对红花籽有效成分的研究虽然已有大量研究报道[3-9],但这些研究大多偏重于有机成分。关于红花籽以及红花籽粕中金属元素的含量还未见报道。因此笔者拟用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定分析红花籽及红花籽粕副产物中八种金属元素的含量,为进一步研究和综合利用红花籽及红花籽粕提供新的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

表1 仪器工作条件Table 1 Working conditions of FAAS

表2 校准曲线与线性回归方程Table 2 Standard solutions and linear regression equation

红花籽和红花籽粕 购于新疆塔城;Z2000原子吸收光谱仪 日立公司。

1000mg/L单元素标准储备液 国家有色金属及电子材料分析测试中心提供;硝酸(优级纯);高氯酸(优级纯);硝酸-高氯酸混合酸(9+1,体积比);50g/L氧化镧溶液;高纯乙炔(纯度大于99.99%);实验用水为符合GB/T 6682-1992规定的一级水。

圆白菜标准物质(GBW10014) 地球物理地球化学勘察研究所提供。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备与前处理 红花籽和红花籽粕,80℃烘干至恒重。粉碎,置于干燥器中备用。

称取约2.00g(精确至 0.0001g)样品于 150mL 的锥形瓶中,加入硝酸-高氯酸混合酸(9+1,体积比)25mL,加小漏斗于电热板上加热消解,若变棕黑色,再加混合酸,直至冒白烟,消化液呈淡黄色或无色透明,然后用小火加热赶酸至近干,冷却后经水多次洗涤后定容至 25mL。空白不加样品,其余同上操作[10]。

1.2.2 仪器工作条件 采用FAAS方法进行测定,各元素测定的最佳工作条件见表1。

2 结果与分析

2.1 样品处理条件的选择

2.1.1 混合酸消化体系的选择 分别以 HNO3+HClO4、HNO3+H2O2、HNO3+HCl和 HNO3为消解体系,实验结果表明,HNO3+HClO4消解后的样品溶液比较澄清,效果好,而后3种消解后的样品溶液没有第一种澄清透明。为得到比较澄清透明的消解液,故选用HNO3+HClO4作为消解体系。

2.1.2 HNO3、HClO4体积比的选择 以 HNO3、HClO4体积比分别为 3+1、4+1、5+1、7+1、9+1 的消解溶液消化样品,并观察消化效果,实验表明,在体积比9+1时的消化效果最好。

2.2 干扰及消除

FAAS法测定Ca、Mg的含量时,常会受到磷酸盐、硅酸盐的干扰,因此在处理样品过程中加入一定量的镧盐作为释放剂,以消除干扰[11]。Fe、Mn是过渡金属,邻近线较多,测定时,选择较小的狭缝宽度;另外,燃烧器高度对Fe和Mn的影响较大,注意调节燃烧器高度,调节燃助比,使火焰呈蓝色贫焰,可消除少量硝酸盐的干扰。测定 Na、K、Mn、Fe、Cu、Zn时,可直接将样品吸入火焰原子化器中进行含量测定。

2.3 校准曲线与线性回归方程

分别用 1000mg/L 的 Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn单元素标准储备液,采用稀释法配制各元素标准系列工作溶液(为了消除化学干扰,在Ca和Mg标准系列溶液中各加入2.00mL氧化镧溶液),按表1的工作条件,以测定的吸光度(A)为纵坐标,浓度(c)为横坐标进行线性回归,回归方程见表2。结果表明,在对应浓度范围内,各元素浓度与吸光度线性关系良好。

2.4 方法验证

用本方法对圆白菜标准物质(GBW10014)进行分析测试,以验证方法的准确性,测定结果见表3,验证结果表明,该方法准确可靠。

表3 圆白菜标准物质(GBW10014)测定结果(mg/kg)Table 3 Detetion resules of cabbage standard material(GBW10014)(mg/kg)

表5 样品分析结果(mg/kg)Table 5 Analytical results of samples(mg/kg)

2.5 回收率与精密度实验

为考察方法的可靠性,向已知含量的红花籽及红花籽粕样品中分别添加适量的 Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn标准溶液,在上述条件下测定各元素平均回收率,并计算相对标准偏差。实验结果表明,加标回收率在 91.2%~107.4%之间,RSD 小于 3.5%,说明该法具有较好的准确度及精密度,测定结果见表4。

表4 回收率与精密度实验结果(n=6)Table 4 Results of recorveries and precision(n=6)

2.6 样品分析

按仪器的工作条件,测定红花籽及红花籽粕中金属元素的含量,测定Ca和Mg含量时,需要将样品溶液适当稀释,并在稀释溶液中加入镧溶液,以消除溶液中的化学干扰。其他元素直接进样测定,超出校准曲线时适当稀释后再进样测定。按各回归方程计算样品溶液中的各元素含量,根据稀释倍数及样品质量计算出样品中各元素含量,结果见表5。

由表5可知,红花籽及红花籽粕中均含有丰富的微量元素,红花籽及红花籽粕中金属元素的含量由高到低的顺序均为K>Ca>Mg>Fe>Zn>Na>Mn>Cu。与红花籽相比,红花籽粕中的锌元素明显低于红花籽,其他元素钠、钾、钙、镁、锰、铁、铜含量均稍高于红花籽。

3 结论

本文建立了硝酸-高氯酸混合酸消解处理红花籽及红花籽粕样品,空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定样品中的八种金属元素含量的方法,该方法重现性好,准确可靠,为红花籽及红花籽粕中金属元素含量的测定提供可靠的方法依据。同时,本文研究得出红花籽及红花籽粕均含有丰富的金属元素,为红花籽及其副产物的进一步开发和合理利用提供理论依据,也填补了红花籽中有关金属元素研究方面的空白。

[1]江苏新医学院编.中药大辞典[M].上海:上海科技出版社,1986.1002.

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