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蝦體中重金屬元素的石墨消解方法

2018-09-04 13:05:24 華儀行(北京)科技有限公司 已讀

魚、貝、蝦肉類富含蛋白質與礦物質,是人類的優質營養食品。隨著生活水平的提高,人們都青睞于綠色食品、無公害食品,廣大消費者對魚、貝、蝦的消費量每年都在大幅度增長。但研究表明 魚、貝、蝦類對金屬具有富集作用,尤其是某些重金屬, 如銅、鎘、鉻、鋅等可通過水、土壤環境污染被水生生物富集。因此,對于這些重金屬必須有一個限量。因此,建立和發展簡單、快速、經濟、實用的魚、貝、蝦等食品中重金屬元素的分析方法對于食品安全和維護及人體健康具有重要意義。

目前用于魚肉等生物樣品消解的方法主要有微波消解和電熱板消解。微波消解技術是近年來應用很廣泛的一項樣品前處理技術。雖然其消解效率高,但趕酸時間長,酸蒸氣對實驗人員的身體會造成一定程度的危害。石墨消解法基于濕法消解的原理并采用石墨加熱體加熱、速度均一、重現性好,將復雜的實驗步驟程序化,能夠實現加酸、混勻、高低溫消解、趕酸和定容等消解過程的全自動化。該方法簡單、準確、快速。本次實驗的目的是建立采用石墨消解儀作為消解手段分析魚肉等生物樣品中銅、鋅、鉻和鎘的方法。

實驗部分

儀器

石墨消解儀(CIF公司),聚四氟乙烯消解管:50mL。

試劑及標準樣品

濃硝酸(MERK優級純)、雙氧水(GR)和高氯酸(GR)購于國藥集團化學試劑有限公司;銅、鎘、鉻、鋅4 種重金屬元素標準溶液 (100mg/L),大蝦生物成分分析標準物質:編號GBW10050(GSB-28),標準物質購買于國家標準物質中心。

實驗步驟

稱取0.5g濕樣(標準物質0.2g,80℃烘4h)于干凈透明的聚四氟乙烯消解管中,將消解管擱在消解架上,放置在石墨消解儀上。具體程序如下:


表1 消解實驗步驟

結果與討論

消解方法的選擇

當前,生物樣品的前處理以微波消解居多。微波消解雖有一定的優勢,但微波消解不能加高氯酸,魚油沒法去除,并且消解完后,趕酸時間較長(3-4h),且趕酸時需要人員監視,實驗產生的酸性氣體危害實驗人員的健康。本次實驗采用全自動石墨消解儀來處理魚肉樣品和大蝦標準品,整個消解過程中的加酸、趕酸、加熱、定容等均為自動化,將分析人員從復雜、重復、污染的工作環境中解放出來。

消解條件的選擇

消解條件選擇主要從試劑種類、試劑用量和消解時間、溫度考慮,均參考濕法消解條件 及步驟。本消解方法中所用硝酸總量低于7mL時, 極個別樣品由于脂肪含量較高,消解不完全 ,消解液呈渾濁狀,在150℃ 時再加入2mL硝酸所有樣品的消解液變成淡黃或無色的溶液。加入高氯酸并且溫度上升到180℃ 時,魚肉中的脂肪才會碳化,沒有魚油測定結果更準確。

方法的精密度與準確性

為了驗證方法的可靠性,對大蝦標準品(GSB-28) 進行分析(每個標準品稱3份),并進行加標回收實驗, 實驗結果如表2和表3所示。實驗結果表明,4 種目標元素的測定值與標準物推薦值吻合良好,RSD(relative standard deviation,相對標準偏差)<5%,加標回收率在91.4%~113.4%之間,說明本方法精密度和準確度較好,能夠用于實際魚肉等生物樣品的分析。

表2 大蝦標準品(GSB-28)的分析結果(mg/kg)

表3 大蝦樣品的加標回收實驗(n=3)
 

結 論

本次實驗建立了石墨消解對生物樣品進行前處理、ICP-MS 法測定魚、蝦肉中的銅、鎘等痕量重金屬元素的分析方法。結果表明,7mL HNO3+2mL H2O2+1 mL HCLO4的消解體系可以快速、有效地完成魚、蝦肉樣品的消解;石墨消解突破了原有的無機消解理念,實現了消解、趕酸、定容在同一消解罐內完成,重現性好,維護了操作人員的健康。本方法簡單、快速、靈敏度高、準確性好,為分析大批量生物樣品中的重金屬元素提供了一種快捷、實用、高效的方法。


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