王 迁

(渭南师范学院 化学与材料学院, 陕西 渭南 714099)

铁元素是人体必需微量元素中含量最多的一种，在人体生命活动中担负着重要的生理功能[1-2]。铁是构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素和多重氧化酶的重要成分，能帮助运输氧气，直接参与人体能量代谢，同时铁能帮助机体提高免疫力，增强体质[3-5]。人体内缺铁会导致代谢紊乱，持续疲劳，影响生长发育，严重者会引发贫血等各种疾病。人体若摄入过量的铁会导致铁中毒，引起组织的严重破坏、血色素沉着症、诱发癌症等，严重者甚至危及生命[6-10]。所以，人体只有摄入正常含量的铁才能保证机体的健康。在日常生活中很多人都会通过服用营养品的方式补充铁元素，但在大多数情况下是通过摄取含铁的食物进行补充。

畜禽肉类是膳食中铁的良好来源，其含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质及多种维生素等营养物质[11-12]。常吃畜禽肉类有补中益气、滋养脾胃及强筋壮骨等功效。因而测定畜禽肉中铁元素的含量具有重要的医学和营养学意义。邻菲罗啉是测定微量铁的一种较好显色剂，其测定肉类中铁元素的原理是在pH 4～6条件下，用盐酸羟胺把Fe3+完全还原为Fe2+，Fe2+与邻菲罗啉生成稳定的橙红色络合物，用可见分光光度计测定其吸光度，绘制出标准曲线，进而根据朗伯-比尔定律求得畜禽肉中铁元素的含量。基于此，采用邻菲罗啉分光光度法对常见畜禽肉中的铁元素含量进行测定，探讨该方法测定肉类中铁元素的可行性，以期为快速检测畜禽肉中的铁元素含量提供方法参考，也为后续相应的保健药物开发提供有效的依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

仪器：1810B型自动双重纯水蒸馏器(上海申立玻璃仪器有限公司)，TU-1800PC紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)，BS-224S型电子天平(深圳泰立仪器公司)，WG43-电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)。

试剂：硫酸亚铁胺、盐酸羟胺、邻菲罗啉、浓硝酸、浓盐酸、乙酸和乙酸钠均为分析纯，试验用水为二次蒸馏水。

检测样品：新鲜猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鹅肉、猪肝、牛肝、羊肝、鸡肝、鸭肝和鹅肝均购于渭南市某大型超市。

1.2 待测样品处理

取少许各检测样品(猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鹅肉、猪肝、牛肝、羊肝、鸡肝、鸭肝、鹅肝)，分别用自来水、二次蒸馏水冲洗干净，置阴凉处自然风干，于恒温鼓风干燥箱中110℃烘至恒重，用小型粉碎机粉碎，保存于干燥器中，备用。

分别称取预处理后的试样1.000 g于100 mL烧杯中，各样品进行编号，并缓慢加入混合酸25 mL(浓HNO3∶HClO4=4∶1)，摇匀，放置在通风橱中浸泡过夜，次日将样品置于电热板上消解，先缓慢加热2 h除去有机质，随后高温加热至溶液变为棕黑色，取下蒸发液，静置冷却，补加少量混合酸继续加热消解，使样品处于微沸状态，至大量白烟冒出，消化液变为澄清、透明、无色或微带黄色，静置冷却后将消化液移至100 mL容量瓶中，用二次蒸馏水少量多次洗涤烧杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，摇匀，待测。按相同的方法做空白对照样品。

1.3 最佳测定条件试验

1.3.1 波长 用移液管准确移取10.0 μg/mL的铁标准溶液10.00 mL于50 mL容量瓶中，依次向容量瓶中加入10%盐酸羟胺溶液1.00 mL、HAc-NaAc缓冲溶液5.00 mL及0.15%邻菲罗啉溶液1.00 mL，用二次蒸馏水定容至刻度，摇匀，静置15 min。用1 cm比色皿，以空白试剂作为参比溶液，用分光光度计在440～560 nm波长测定样品的吸光度值，每隔10 nm测定1次吸光值。以波长为横坐标，吸光度为纵坐标绘制出吸收曲线，确定最佳波长。

1.3.2 显色剂用量 在9个50.00 mL容量瓶中分别加入10.0 μg/mL铁标准溶液10.00 mL，10%盐酸羟胺溶液1.00 mL，HAc-NaAc缓冲溶液5.00 mL，依次向容量瓶中加入体积分别为0.00、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00mL的0.15%邻菲罗啉溶液，每加1种试剂后摇匀，用二次蒸馏水定容至刻度，静置15 min。用1 cm比色皿，以空白试剂作为参比溶液，用测定所得的最佳波长测定各溶液的吸光度，确定邻菲罗啉最佳用量。

1.3.3 显色时间 在8个50.00 mL容量瓶中分别加入10.0 μg/mL铁标准溶液10.00 mL，10%盐酸羟胺溶液1.00 mL，依次向容量瓶中加入HAc-NaAc缓冲溶液5.00 mL，加入测定所得的邻菲罗啉溶液最佳用量，用二次蒸馏水定容至刻度，摇匀，静置。用1 cm比色皿，以空白试剂作为参比溶液，在最佳波长处测定不同放置时间的溶液吸光度，放置时间分别为2 min、5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min和40 min，确定邻菲罗啉最佳放置时间。

1.3.4 pH值 在8个50.00 mL容量瓶中分别加入10.0 μg/mL铁标准溶液10.00 mL，10%盐酸羟胺溶液1.00 mL，摇匀，依次向容量瓶中加入pH为1、2、3、4、5、6、7、8的HAc-NaAc缓冲溶液，加入最佳用量的邻菲罗啉溶液，用二次蒸馏水定容至刻度，摇匀，静置15 min。用1 cm比色皿，以空白试剂作为参比溶液，在最佳波长处测定各溶液的吸光度。

1.3.5 盐酸羟胺用量 在8个50.00mL容量瓶中分别加入10.0 μg/mL铁标准溶液10.00 mL，依次加入10%盐酸羟胺溶液0.00 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL，再加入最佳pH值的HAc-NaAc缓冲溶液和邻菲罗啉溶液最佳用量，用二次蒸馏水定容至刻度，摇匀，在最佳静置时间条件下，用1 cm比色皿，以空白试剂作为参比溶液，在最佳波长处测定各溶液的吸光度。

1.4 标准曲线的绘制

在9个50.00 mL容量瓶中分别加入10.0 μg/mL铁标准溶液0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL、6.00 mL、7.00 mL、8.00 mL，以空白试剂作为参比溶液，按最佳测定条件测定各溶液的吸光度，以吸光度(A)为纵坐标，铁含量(C)为横坐标，绘制标准曲线。

1.5 样品中铁含量的测定

准确吸取各测定样品(猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鹅肉；猪肝、牛肝、羊肝、鸡肝、鸭肝、鹅肝)储备液5.00 mL分别置于50 mL容量瓶中，按最佳测定条件测定各样品的吸光度值，通过标准曲线回归方程计算各样品的铁含量。

1.6 方法的精密度测定

分别对鸡肉、羊肉、鹅肉、鸭肝、羊肝、牛肝样品的铁含量进行6次平行测定，以考察方法的精密性。

1.7 方法的回收率测定

为考察分析方法的可靠性，分别取鸡肉、羊肉、鹅肉、鸭肝、羊肝、牛肝样品进行试验，对样品中待测的铁元素进行加标回收试验。为避免试验的偶然性，加标浓度分为低、中、高浓度水平同时进行[11-13]。

2 结果与分析

2.1 方法的最佳测定条件

样品的吸光度值在波长为510 nm时最大，选择最佳波长为510 nm。

随着显色剂邻菲罗啉溶液用量的增加吸光度值不断上升，当邻菲罗啉用量达1.00 mL时，吸光度值达最大且趋于稳定，故显色剂邻菲罗啉的用量选择为1.00 mL。

在设定的时间范围内，显色时间的吸光度值随着时间的延长而不断增大，当显色反应15 min后，吸光度值达最大值且基本稳定，因此，选择最佳显色时间为15 min。

HAc-NaAc缓冲溶液的pH为5.00时体系吸光度值最大，因此，测定体系选择最佳pH值为5.00。

随着10%盐酸羟胺溶液用量的增加吸光度不断上升，当盐酸羟胺溶液用量为1.00 mL时吸光度达最大值且趋于稳定，故盐酸羟胺溶液的用量选择为1.00 mL。

2.2 标准曲线

根据试验结果，以吸光度(A)为纵坐标，铁含量(C)为横坐标绘制标准曲线(图1)。线性回归方程为A=0.163C+0.007 5，R=0.999 1。

2.3 不同畜禽肉及肝脏中的铁元素含量

利用建立的分光光度法测定不同畜禽肉及肝脏中的微量元素铁含量，结果(图2)表明，畜禽肝脏中的铁元素含量远高于肉类。畜禽肝脏中铁含量以鸭肝的最高，为477.93 mg/kg；其次是猪肝，为468.36 mg/kg；再次是羊肝，为393.52 mg/kg；牛肝的最少，为157.48 mg/kg。畜禽肉中铁含量以鹅肉的最高，为47.26 mg/kg，其次是牛肉，为32.25 mg/kg，鸡肉的最少，仅13.46 mg/kg。

2.4 方法的精密度

由表1可知，方法的相对标准偏差(RSD)为0.57%～4.90%，说明测定方法的精密度高。

表1 方法的精密度测定结果(n=6)

2.5 方法的回收率

由表2可知，样品加标回收率为92.43%～105.48%，回收效果较好，符合火焰原子吸收光谱法的检测要求。

表2 样品加标回收率的测定结果

3 结论与讨论

对优化的邻菲罗啉分光光度法测定畜禽肉中铁含量，即将测定样品用VHNO3∶VHClO4为4∶1的混合体系进行硝解，在用分光光度计波长为510 nm，显色剂邻菲罗啉的用量为1.00 mL，显色反应时间15 min， HAc-NaAc缓冲溶液的pH为5.00，10%盐酸羟胺溶液用量1.00 mL的条件下测定，结果为畜禽肝脏中的铁元素含量远远大于其肉类，鸭肝中的铁含量最高，为477.93 mg/kg，铁元素含量由大到小依次为鸭肝、猪肝、羊肝、鸡肝、鹅肝、牛肝、鹅肉、牛肉、羊肉、鸭肉、猪肉、鸡肉。

邻菲罗啉分光光度法测定畜禽肉中铁含量的精密度高(RSD为0.57%～4.90%)，回收效果好(回收率为92.43%～105.48%)，具有简便快速、准确可靠的特点。