林建原

(浙江萬(wàn)里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院,寧波 315100)

非完全消化—懸浮液進(jìn)樣—FAAS測(cè)定飼料中鎂、鋅、銅

林建原

(浙江萬(wàn)里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院,寧波 315100)

將飼料樣品烘干、粉碎和過(guò)篩,在加熱條件下用濃硝酸消解樣品,使絕大部分樣品組分 (95%以上)進(jìn)入溶液,再加入乳化劑聚乙二醇辛基苯基醚(OP),將其懸浮在 1.5 g/L 5 mL瓊脂溶液中制成非完全消化懸浮液,以氧化鑭(La2O3)作為釋放劑以消除化學(xué)干擾。用火焰原子吸收法光譜法成功測(cè)定了飼料中的鎂、鋅、銅微量元素,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于 3.0%。試驗(yàn)結(jié)果與灰化法一致,此方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確。

非完全消化法 懸浮液進(jìn)樣技術(shù) FAAS 飼料 鎂 鋅 銅

飼料中的微量元素是含量食品中的銅、鐵、鋅等元素測(cè)定已有標(biāo)準(zhǔn)方法[1],通常采用濕法消化法和干法消化法,但前處理較繁瑣、費(fèi)時(shí)[2～3]。采用非完全消化法與懸浮液進(jìn)樣技術(shù)相結(jié)合的前處理方法,以火焰原子吸收光譜法測(cè)定飼料中微量金屬元素,方法簡(jiǎn)便、快速[4]。

選擇市場(chǎng)上幾種較有代表性的家禽和家畜飼料為研究對(duì)象,將樣品烘干后粉碎過(guò)篩,以 La2O3作釋放劑,尋找合適的消化劑和懸浮劑制備成懸浮液,以平行多次測(cè)定,建立了非完全消化—懸浮液進(jìn)樣—火焰原子吸收光譜法測(cè)定飼料中微量元素鎂、鋅、銅的快速測(cè)定方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器

3510原子吸收光度計(jì):安捷倫公司;WM-2H型無(wú)油氣體壓縮機(jī):天津市醫(yī)療器械二廠;KY銅型空心陰極燈:上海電光器件有限公司;HL-1型鎂、鋅空心陰極燈:衡水市寧強(qiáng)光源廠。

1.2 試驗(yàn)溶液

鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液:質(zhì)量濃度為 0.5 g/L,使用時(shí)稀釋為5μg/mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液:質(zhì)量濃度為0.5 g/L,使用時(shí)稀釋為 5μg/mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;銅標(biāo)準(zhǔn)溶液:質(zhì)量濃度為 1 g/L,使用時(shí)稀釋為 10μg/ mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;La2O3溶液:5 g/L;乳化劑 OP:體積分?jǐn)?shù)為 40%:瓊脂溶液:1.5 g/L。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 非完全消化 -懸浮液樣品配制

將樣品按分析要求洗凈,于 90℃烘干,磨碎。準(zhǔn)確稱取試樣 0.3 g于 100 mL燒杯中,加入濃硝酸2.5 mL,置電爐上,用調(diào)壓變壓器控制爐溫在 120℃以下,消化 7～8 min后,滴加過(guò)氧化氫 1.5 mL,消化至溶液呈透明淺黃色,再蒸發(fā)至近干 (有極少量不溶物,可制成非完全消化的懸浮液)。取下,趁熱加入OP溶液 3 mL,搖勻,將消解液轉(zhuǎn)入 25 mL容量瓶中,其中在測(cè)定鎂含量的樣品懸浮液中再加入 La2O3溶液 1 mL,5 mL瓊脂,以水定容,振動(dòng) 1 min,即可獲得一穩(wěn)定的非完全消化—懸浮液 (此懸浮液至少可穩(wěn)定 8 h),同時(shí)配制試劑空白溶液。將配置的溶液倒入干燒杯中,放入攪拌子,置電磁攪拌器上,以空白溶液為參比,在不斷攪拌下噴入火焰,在儀器最佳條件下記錄積分時(shí)間為 2 s的吸光度。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取15個(gè)25 mL容量瓶,依次加入不同體積稀釋后的鎂、鋅、銅各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入 1.5 g/L瓊脂溶液 5 mL,OP溶液 3.0 mL,其中測(cè)定鎂加入 La(Ⅲ)溶液 1. 00 mL,定容,同時(shí)做試劑空白。在儀器最佳工作條件下測(cè)定各元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,在選定工作范圍內(nèi),各元素線性關(guān)系良好。

表1 線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 因素水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)對(duì)吸光度值影響最大的燈電流、乙炔流量、空氣流量三因素進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn),選擇L9(34)正交表,繪制因素水平表,結(jié)果見(jiàn)表 2。

表2 因素水平表

2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)考核指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值。試驗(yàn)結(jié)果直觀分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表 3和表 4,其中 k1、k2、k3分別為第一水平、第二水平、第三水平下的試驗(yàn)效果之和,K為平均效果,R為極差值。

表 3 L9(34)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表4 試驗(yàn)結(jié)果分析

采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[5]分析試驗(yàn)結(jié)果,確定儀器的最佳工作條件。由從表 3中的極差值可知,影響鎂、銅和鋅的主要因素為燈電流、乙炔流量和空氣流量,三因素中,燈電流影響最為顯著,鎂、銅、鋅的最優(yōu)儀器工作條件分別為A1B3C2、A2B2C1和 A1B2C1。

2.3 介質(zhì)影響

介質(zhì)的用量影響溶液的黏度、表面張力,從而改變吸樣速率,介質(zhì)還會(huì)影響火焰燃燒性質(zhì)從而改變?cè)踊?試驗(yàn)選擇的試液介質(zhì)為瓊脂溶液。按上述“1.3.1”試驗(yàn)方法配制 5份懸浮液,其中瓊脂(1.5 g/L)的加入量分別為 1、3、5、8、10 mL,測(cè)得其穩(wěn)定時(shí)間依次為 5、21、50、56、60 min。結(jié)果表明,介質(zhì)對(duì)被測(cè)元素有影響,所以在配制標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液時(shí),加入與配制樣品溶液時(shí)同樣的瓊脂溶液,以保持介質(zhì)濃度的一致性?？紤]試液黏度應(yīng)適中,穩(wěn)定時(shí)間在 30 min以上即可,試驗(yàn)選擇加入 5 mL瓊脂為宜。

2.4 過(guò)篩目數(shù)的確定

過(guò)篩是懸浮液進(jìn)樣的重要環(huán)節(jié)。原子吸收分光光度計(jì)的進(jìn)樣管直徑約為 0.5 mm,易堵塞,為了避免堵塞進(jìn)樣管,試樣的粒徑越小越好,但一味追求粒徑小,會(huì)給樣品的研磨帶來(lái)困難。綜合考慮以上因素,試驗(yàn)選擇了 80目的篩,既可以達(dá)到粒徑的要求,也使樣品的研磨難度不大。

2.5 增感劑的選擇及用量

試驗(yàn)表明,以非離子表面活性劑OP對(duì)鎂、鋅、銅均有增感效果。當(dāng)溶液中加入表面活性劑 OP時(shí),鎂、鋅 、銅的吸光度分別比不加入表面活性劑OP增加約15%、30%和 55%。表面活性劑OP濃度繼續(xù)增大時(shí),增感作用略有增加,但原子化器的記憶效應(yīng)也隨之增加。試驗(yàn)選擇 40%表面活性劑 OP溶液3 mL為宜。

2.6 精密度和回收率試驗(yàn)

用 0.300 0 g樣品制成懸浮液,按上述試驗(yàn)方法操作,在儀器工作最佳條件下對(duì)樣品進(jìn)行 6次平行測(cè)定,所測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 4。

表 4 精密度和回收率試驗(yàn)(n=6)

由結(jié)果可知,該方法測(cè)定結(jié)果的回收率在97.7%～103.8%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤3.0%。

2.7 測(cè)定結(jié)果

按試驗(yàn)方法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表 5。

表5 樣品測(cè)定結(jié)果比較/μg/g

結(jié)果表明,本法與灰化法結(jié)果一致,方法簡(jiǎn)便、快速,可用于批量飼料樣品中微量元素的分析。

3 結(jié)論

3.1 選用正交試驗(yàn)結(jié)果的較優(yōu)組合,各元素的最優(yōu)操作條件為鎂:燈電流 3.0 mA,乙炔流量 2.0 L/min,空氣流量 7.0 L/min;銅:燈電流 4.0 mA,乙炔流量1.5 L/min,空氣流量 6.0 L/min;鋅:燈電流 3.0 mA,乙炔流量 1.5 L/min,空氣流量 6.0 L/min。

3.2 非完全消化法不要求消解液無(wú)色,不需要除去全部有機(jī)物,耗時(shí)短,是一種簡(jiǎn)便快速的樣品前處理技術(shù)。同時(shí)將非完全消化法與懸浮液進(jìn)樣技術(shù)相結(jié)合,采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定了飼料中的微量元素鎂、鋅和銅,方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 5009—12～GB/T 5009—15,北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1996

[2]劉立行,齊娜.非完全消化—火焰原子吸收法測(cè)定糧食中微量元素[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2006, 1:65-68

[3]劉立行,沈春玉,趙崇峰.非完全消化 -懸浮液進(jìn)樣 -火焰原子光譜法測(cè)定蘑菇中的鉀、鎂、鋅[J].分析試驗(yàn)室, 2002,21(3):58-60

[4]張起凱,姚冬梅,劉立行,等.火焰原子吸收光譜法快速測(cè)定黃瓜中的鈣和鋅[J].分析儀器,2006,2:31-34

[5]張文利,袁思平.正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在火焰原子吸收操作條件選擇中的應(yīng)用 [J].甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測(cè),2003,16 (3):220-221.

Deter mination ofMagnesium,Zinc and Copper in Feed by Incomplete Digestion-Suspension Sampling-FAAS

Lin Jianyuan
(College ofBiomedical and Environmental Science,ZhejiangWanliUniversity,Ningbo 315100)

Feed sampleswere baked out,crushed,sifted and then digested with high concentration nitric acid on condition of heating until the solution became transparent,finally suspended in 1.5 g/L 5mL agar solution,and so made into incompletely digested suspension.Magnesium,zinc and copper were determined by flame atomic absorp2 tion spectrometry(FAAS),using La2O3as release reagent to eliminate chemical interference.Results:The relative standard deviations are less than 3.0%.The deter mination data are consistentwith the ashingmethod.Thismethod is si mple,fast and accurate.

incomplete digestion method,suspension technique,flame atomic absorption spectrometry(FAAS), feed,magnesium,zinc,copper

O657.39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-0174(2010)06-0111-03

浙江省科技廳項(xiàng)目(2009C35011),浙江萬(wàn)里學(xué)院科研項(xiàng)目(1741000160)

2009-07-06

林建原,女,1965年出生,副教授,食品研究及分析檢測(cè)