周良芹,付大友,陽成武
(四川理工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院,四川自貢643000)
木耳中含有較高的蛋白質(zhì)、多種維生素和豐富的微量元素等,是營養(yǎng)價值很高的食用真菌。其本身不含磷化鋁(AlP),為了使木耳在銷售或運輸中不被害蟲破壞,一些不法商販直接將磷化鋁添加到木耳中。磷化鋁主要用于糧倉儲存、煙葉儲存、防疫等部門,可用來熏制各種糧食。它屬于磷化物類農(nóng)藥,遇水分解產(chǎn)生磷化氫氣體:
磷化氫氣體的毒性極高,當(dāng)空氣中含有0.01 mg/L磷化氫,就對害蟲有致死作用[1]。而食物中的磷化鋁進入人體后會作用于細胞酶,影響細胞代謝,發(fā)生內(nèi)窒息。它除對胃腸道有局部刺激腐蝕作用外,還主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及肝腎,使人體受到損害。
目前尚無直接測定磷化鋁含量的方法標(biāo)準(zhǔn),由于磷化鋁遇水和酸釋放出磷化氫,磷元素最終以PH3氣體揮發(fā)因此可通過檢測木耳表面殘留的鋁元素來推算磷化鋁的添加含量[2]。
常用于測定鋁的方法有原子吸收分光光度法[3-4]和比色法。本實驗采用鉻天青S分光光度法,并利用表面活性劑溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)對Al-CAS體系的增敏、增穩(wěn)和抗干擾作用[5-6],建立了準(zhǔn)備測定木耳中鋁含量膠束增敏光度法,結(jié)果令人滿意。
儀器:分析天平:梅特勒-托利多儀器有限公司;PHS-3C精密酸度儀、752型紫外可見分光光度計:上海奧豪斯儀器有限公司;超聲波震蕩清洗儀:天津奧特賽恩斯儀器有限公司。
試劑:木耳、六水氯化鋁、對硝基苯酚、氨水、鹽酸、抗壞血酸、鹽酸羥胺、無水乙醇、六次基四胺、鉻天青S、溴化十六烷基三甲胺、玫紅三羧酸銨(鋁試劑)、氫氧化鈉。
所用試劑均為分析純,實驗用水為二次蒸餾水。
1.2.1 定性檢測
在濾紙上滴加一滴試液,然后再滴加一滴0.1%的鋁試劑,30 s過后,觀察濾紙上是否出現(xiàn)紅色斑點。
1.2.2 定量檢測
取7支比色管,分別加入鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液(2 mg/mL)0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.00、10.00 mL,加蒸餾水定容至10 mL。向比色管中分別加入一滴9 g/L的對硝基酚,用1+4的氨水調(diào)節(jié)溶液至黃色,再用0.1 mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)至黃色剛好消失。再分別加入1.00 mL 10 g/L的抗壞血酸溶液、1.00 mL 2 g/L的鹽酸羥胺、3.50 mL 0.1 mol/L的鹽酸、3.00 mL的無水乙醇、1.25 mL 3 g/L的六次甲基四胺溶液、1.00 mL 1 g/L的鉻天青S(CAS)溶液、1.00 mL 3 g/L的溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)溶液,用蒸餾水定容至25 mL,室溫下放置10 min后,在分光光度計上,以相應(yīng)的試劑空白為參比,用1 cm比色皿,于584 nm波長下測定吸光度。
取25、10、5mL的容量瓶,分別加入5 mL濾液,并用0.1 mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH=3.0,加入蒸餾水定容,編號1、2、3。取3張濾紙,在濾紙上滴加一滴試液,然后再滴加一滴0.1%的鋁試劑溶液,30 s后,觀察是否有紅色斑點出現(xiàn)。
表1 試樣中Al的定性檢測Table 1 Qualitative detection of Al in sample
從表1可知,木耳試樣中含鋁離子,表明木耳中添加了磷化鋁。
2.2.1 吸收曲線
測定Al3+標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同波長下的吸光度,作吸收曲線,見圖1。結(jié)果表明,Al(Ⅲ)-CAS-CTMAB三元絡(luò)合物在584 nm有最大吸收,故選擇584 nm為測定波長。
2.2.2 pH對吸光度的影響
通過改變鹽酸加入量控制pH進行試驗。結(jié)果見圖2。結(jié)果表明,pH在5.71~5.97之間時,吸光度值高而且穩(wěn)定,且pH為5.97時吸光度最大,本文選用最佳pH為5.97。
圖1 吸收曲線Fig.1 Absorption spectra
圖2 pH的影響Fig.2 Efforts of pH
2.2.3 顯色劑用量的選擇
按實驗方法,以不同顯色劑量進行。實驗表明,1 g/L的鉻天青S顯色劑加入量在0.5 mL~2.0 mL時,絡(luò)合物的吸光度最大且穩(wěn)定,故選用鉻天青S用量為1.0 mL。
2.2.4 溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)用量的影響
試驗表明,CTMAB用量在0.5 mL~1.5 mL之間吸光度較大且穩(wěn)定,故本試驗選用1.0 mL。
2.2.5 乙醇用量的影響
考察了乙醇加入量在0.5 mL~3.5 mL范圍內(nèi)對體系吸光度的影響。結(jié)果表明,當(dāng)乙醇用量為3.0 mL時,體系有最大吸光度,因此,選用乙醇最佳用量為3.0 mL。
2.2.6 顯色時間的考察
考察了不同的顯色時間對體系吸光度的影響。實驗結(jié)果表明,在室溫下,10 min后顯色趨于穩(wěn)定,絡(luò)合物穩(wěn)定至少4 h。選擇顯色在10 min比色。
2.2.7 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
按實驗方法繪制校準(zhǔn)曲線見圖3。
圖3 工作曲線Fig.3 Standard curve
結(jié)果表明,鋁的質(zhì)量濃度在0~0.8 mg/mL范圍內(nèi)符合郎伯-比耳定律。線性回歸方程為:y=1.112 9x+0.451 6,相關(guān)系數(shù)r=0.993 0,表觀摩爾吸光系數(shù)ε=3.0×104L/(mol·cm)。
2.2.8 鎂對測定的干擾
據(jù)文獻[7]報道,不法商販往往會將木耳浸泡在氯化鎂或者硫酸鎂溶液中,以增加木耳質(zhì)量,故著重考察鎂離子對測定的干擾情況。在實驗條件下對1 mg/mL鋁樣品進行測定,相對誤差在±5%以內(nèi)時,0.211 mg/mL鎂不干擾鋁的測定。
將干木耳于120℃的烘箱中干燥2 h,取出并剪碎,稱取20 g置于100 mL燒杯中,加入50 mL蒸餾水,超聲波振蕩10 min后過濾,濾液在100 mL的容量瓶中定容,混勻備用。
移取鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別稀釋成0.500、0.150、0.010、0.005、0.002 mg/mL的Al3+溶液。取5張濾紙,在濾紙上滴加一滴試液,然后再滴加一滴0.1%鋁試劑溶液,30 s后,觀察是否有紅色斑點出現(xiàn)。
表2 鋁的檢測下限實驗Table 2 Experiment of detection limit
從表2,知當(dāng)鋁的濃度稀釋到0.002 mg/mL時,沒有出現(xiàn)紅色斑點,然而0.005mg/mL出現(xiàn)紅色斑點,因此采用此方法對鋁元素定性的檢測下限為0.005 mg/mL。
吸取一定量樣品溶液于25 mL比色管中,以下按實驗方法進行測定。樣品測定結(jié)果及回收率試驗見表3。
表3 樣品分析結(jié)果與回收率Table 3 Analytical results of samples and recovery test
由表3可知,回收率在98.4%~104.4%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.10%,方法精密度和重現(xiàn)性良好,可用于測定木耳中的鋁含量。
分光光度法檢測食用木耳中非法添加磷化鋁準(zhǔn)確度高,回收率在98.4%~104.4%之間,且干擾少,成本低,是一種很好的檢測方法,但操作稍微復(fù)雜。一種更加快速、簡便的檢測方法更能滿足市場的監(jiān)督需求,將是較好的發(fā)展方向。
[1] 吳厚斌,孫艷萍,劉蘋蘋,等.美國加強磷化鋁和磷化鎂管理[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2010,31(6):55-56
[2] 王敏華.磷化鋁中毒急救與護理[J].江西醫(yī)藥,2008(43):498-499
[3]鄭麗紅,李冬梅.石墨爐原子吸收分光光度法測定啤酒中痕量鋁[J].中國預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2007,8(2):143-145
[4]張祥,高永建.石墨爐原子吸收光譜法測定水源水及飲用水中鉛[J].微量元素與健康研究,2006,23(1):68
[5] 胡國媛,孫蘭,盧玉棋.水中微量鋁的分光光度測定[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2001,12(6):685-686
[6] 張晉潔.鉻天青S分光光度法對生活飲用水中鋁的測定[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化,2010(S1):27-28
[7] 邱星群.“增肥”黑木耳中硫酸鎂的檢測[J].科技信息,2013(8):267-268