孫亞波，夏芳芳，唐婧，張平，汪建飛

（安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，安徽滁州233100）

硒在自然環(huán)境中是普遍存在的元素之一，隨著人們對(duì)硒元素研究的不斷深入，從2003年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1]中規(guī)定硒為食品中污染物到2012年國(guó)標(biāo)[2]中取消了對(duì)硒的限量規(guī)定，使得人們逐漸認(rèn)識(shí)到硒的攝入量對(duì)人體的健康有著緊密的聯(lián)系，攝入量過(guò)少會(huì)引起各種不同程度的疾病[3-5]。臨床醫(yī)學(xué)研究證明，低硒或缺硒都會(huì)威脅人類(lèi)健康和生命，如癌癥、胃病、放化療疾病、視力、甲狀腺疾病、生殖系統(tǒng)疾病等[6-7]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界范圍內(nèi)有大部分的土地面積屬于缺硒地區(qū)，我國(guó)有72%的地區(qū)和人口存在缺硒狀況[8-9]，缺硒已成為當(dāng)代社會(huì)人類(lèi)健康發(fā)展的重要限制因素之一。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）和世界糧農(nóng)組織（Food and Agriculture Organization of the United Na tions，F(xiàn)AO）對(duì)人體日硒攝入量推薦的安全范圍為50μg～400 μg，中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每天攝入量為50 μg～250 μg[10-13]。因此，科學(xué)補(bǔ)硒刻不容緩，食品是人們?nèi)粘Ｉ钪醒a(bǔ)硒的主要來(lái)源，雞蛋則是人們飲食生活中最常見(jiàn)的食物之一，參照國(guó)家食品標(biāo)準(zhǔn)中富硒食品的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)研究富硒雞蛋的安全性，合理控制雞蛋中硒含量就顯得極其重要，并對(duì)人們生活有著切合實(shí)際的意義。

目前測(cè)定硒的方法有紫外分光光度法[14-15]、熒光法[16]、原子吸收法[17-19]、氣相色譜法[20-21]、電化學(xué)法[22-23]等。氫化物發(fā)生—原子熒光法[24-27]具有高的選擇性和靈敏度，近年來(lái)發(fā)展迅速，在食品和醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛[28]。微波消解作為當(dāng)前新的樣品制備手段，具有穿透力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以直接作用于樣品內(nèi)部，加熱快、升溫高、消解能力強(qiáng)，整個(gè)消解過(guò)程消耗的試劑量少，降低了空白值，避免了處理過(guò)程中揮發(fā)的損失和樣品的污染，樣品的回收率試驗(yàn)效果好，也提高了分解的準(zhǔn)確度和精密度。本研究將微波消解和原子熒光法結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于雞蛋各組分中硒含量的檢測(cè)，以期為雞蛋中硒含量的檢測(cè)提供新的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

硝酸（優(yōu)級(jí)純）、鹽酸（優(yōu)級(jí)純）、硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1 000 μg/mL）：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；過(guò)氧化氫（30%）、硼氫化鉀、鐵氰化鉀溶液（100 g/L）、試驗(yàn)用水為超純水（電導(dǎo)率18 MΩ·cm），以上試劑均為分析純：阿拉丁試劑公司；普通雞蛋：當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)；營(yíng)養(yǎng)雞蛋：鳳陽(yáng)縣化喜科技養(yǎng)殖有限公司。

XT-9800型多用預(yù)處理加熱儀：上海新拓分析儀器科技有限公司；Jupiter-B多通量微波消解/萃取系統(tǒng)：上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；PF3原子熒光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限公司；超純水裝置（Labonova Direct）：Think-lab 公司。

1.2 儀器工作條件

原子熒光光度儀器工作條件設(shè)置見(jiàn)表1所示。

表1 原子熒光光度儀的工作條件Table 1 The conditions of atomic fluorescence spectrometer

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取硒標(biāo)準(zhǔn)使用液0.1 μg/mL至25 mL容量瓶，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度梯度分別為 0.000 4、0.004、0.008、0.016、0.032、0.08μg/mL。以此取10 mL溶液至離心管中，添加2 mL鹽酸（優(yōu)級(jí)純）和1 mL鐵氰化鉀溶液搖勻，待測(cè)。

1.4 樣品前處理

取新鮮雞蛋，將蛋殼、蛋黃和蛋清分離，稱(chēng)取待測(cè)試樣0.2 g（精確到小數(shù)點(diǎn)后4位）分別放置于微波消解罐內(nèi)。其中，放置蛋殼的消解罐內(nèi)直接加入10 mL硝酸進(jìn)行預(yù)處理；放蛋清的消解罐內(nèi)加入8 mL硝酸和1 mL過(guò)氧化氫進(jìn)行預(yù)處理；放蛋黃的消解罐內(nèi)加入10 mL硝酸和2 mL的過(guò)氧化氫進(jìn)行預(yù)處理。搖晃均勻待消解罐內(nèi)氣體散盡后將消解罐放置至反應(yīng)轉(zhuǎn)子上按設(shè)定的程序進(jìn)行消解，微波消解儀要在使用前預(yù)熱20 min。程序運(yùn)行結(jié)束后，待消解儀器顯示屏上氣壓為0，溫度低于60℃時(shí)方可取出反應(yīng)裝置，待反應(yīng)裝置冷卻一段時(shí)間至室內(nèi)溫度時(shí)，可將消解罐取出放置于趕酸架上150℃趕酸至2 mL左右取下加入5 mL鹽酸（6 mol/L）溶液，繼續(xù)放置到加熱板上加熱趕酸至溶液變?yōu)榍辶镣该鳠o(wú)色并伴有白煙出現(xiàn)，將消解罐取下，冷卻后用去超純水定容至25 mL容量瓶中，待測(cè)，同時(shí)做空白試驗(yàn)。微波消解儀器設(shè)置條件如表2所示。

表2 微波消解程序Table 2 The conditions of microwave instrument

1.5 樣品測(cè)定

微波消解后定容至25 mL容量瓶，取10 mL溶液放置到原子熒光儀的離心管中，向離心管中添加2 mL優(yōu)級(jí)純的鹽酸和1 mL鐵氰化鉀溶液混合搖勻待測(cè)。其中，原子熒光分析中載流溶液為5%濃度的鹽酸溶液，還原劑為10 g/L濃度的硼氫化鉀溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 基本原理

試驗(yàn)樣品經(jīng)酸加熱消解后，通過(guò)加熱板趕酸冷卻后，在6 mol/L的鹽酸介質(zhì)中，將試樣中的六價(jià)硒還原成四價(jià)硒，然后再通過(guò)用硼氫化鉀溶液作為還原劑，將樣品中的四價(jià)硒在鹽酸介質(zhì)中還原成硒化氫，再由載氣和氬氣帶入原子化器中進(jìn)行原子化，在原子化儀器中的硒空心陰極燈照射下，可以使得硒原子產(chǎn)生熒光，其熒光強(qiáng)度與硒含量成正比。

2.2 原子熒光試驗(yàn)條件的考察

2.2.1 負(fù)電壓的選擇

試驗(yàn)中考察不同的負(fù)高壓對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，其變化曲線如圖1所示。

圖1 負(fù)高壓對(duì)硒熒光強(qiáng)度的影響Fig.1 Effects of high negative voltage on Ifof Se

從圖1可以看出，熒光強(qiáng)度隨著負(fù)高壓的增大而增強(qiáng)，但噪聲也隨之增大。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)負(fù)高壓超過(guò)290 V后，熒光強(qiáng)度與Se的濃度反而不呈線形，因此選擇負(fù)高壓為280 V。

2.2.2 燈電流的選擇

試驗(yàn)中考察不同的燈電流對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，其變化曲線如圖2所示。

圖2 燈電流對(duì)硒熒光強(qiáng)度的影響Fig.2 Effects of lamp current on Ifof Se

由圖2可知，隨著燈電流的增加，硒的熒光強(qiáng)度增大，但是當(dāng)燈電流超過(guò)40 mA，反而強(qiáng)度下降，可能是由于發(fā)生自吸導(dǎo)致。從燈的壽命和強(qiáng)度綜合考慮，選擇40 mA作為最佳電流。

2.2.3 原子化器高度的選擇

原子化器的高度是試驗(yàn)中重要的參數(shù)，高度較高雖然背景噪音較小但是相應(yīng)熒光強(qiáng)度較弱，高度過(guò)低噪音較大，綜合考慮，在本試驗(yàn)中選取原子化器的觀測(cè)高度為8 mm最為合適。

2.2.4 載氣、屏蔽氣流量的選擇

樣品與還原劑反應(yīng)后生成的氣態(tài)氫化物由載氣攜帶進(jìn)入原子化器，因此必須考察載氣流量對(duì)試驗(yàn)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 載氣流量對(duì)硒熒光強(qiáng)度的影響Fig.3 Effects of flow rate of carrier gas on Ifof Se

從圖3可見(jiàn)，隨著載氣流量的增大，硒的熒光強(qiáng)度也隨著增加。當(dāng)載氣流量過(guò)大，對(duì)氣態(tài)氫化物的濃度有所稀釋?zhuān)鋸?qiáng)度反而下降。因此最合適的載氣流量為400 mL/min。

屏蔽氣在這里可以起到防止氣態(tài)原子在原子化器中擴(kuò)散，增加熒光強(qiáng)度的作用，試驗(yàn)考察不同流量屏蔽氣下熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 屏蔽氣流量對(duì)硒熒光強(qiáng)度的影響Fig.4 Effects of flow rate of Ar on Ifof Se

從圖4可知，當(dāng)氬氣屏蔽氣的流量為600 mL/min，試驗(yàn)效果最佳。

2.2.5 載流及酸度的選擇

分別采用鹽酸、硝酸和硫酸作為酸介質(zhì)，考察不同酸介質(zhì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。硝酸本身氧化性太強(qiáng)，容易氧化樣品，硫酸具有較強(qiáng)的腐蝕性，從試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，最合適作為載流的是鹽酸，其試驗(yàn)效果最佳。不同濃度鹽酸對(duì)熒光強(qiáng)度的影響結(jié)果見(jiàn)圖5。

從圖5可知，當(dāng)鹽酸濃度較小時(shí)，容易出現(xiàn)峰拖尾現(xiàn)象，而當(dāng)鹽酸濃度為5%時(shí)，硒的熒光強(qiáng)度信號(hào)趨于穩(wěn)定。因此，選擇5%鹽酸作為酸度介質(zhì)。

2.2.6 硼氫化鉀濃度的選擇

考察了不同濃度的還原劑硼氫化鉀濃度對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，見(jiàn)圖6。

圖5 鹽酸濃度對(duì)硒熒光強(qiáng)度的影響Fig.5 Effects of concentration of HCl on Ifof Se

圖6 硼氫化鉀濃度對(duì)硒熒光強(qiáng)度的影響Fig.6 Effects of concentration of KBH4 on If of Se

如圖6所示，隨著硼氫化鉀用量的增加，其熒光值強(qiáng)度隨之降低，是因?yàn)楫a(chǎn)生的大量氫氣對(duì)硒原子蒸氣的稀釋作用而造成的[29]，因在濃度為10 g/L～15 g/L之間，本試驗(yàn)選取10 g/L硼氫化鉀溶液作為最佳條件。

2.2.7 共存離子干擾的影響

雞蛋中含有較多的錳、鈣、銅、鋅、鎂、鐵等元素，在本試驗(yàn)中，考察不同元素對(duì)硒含量測(cè)定的干擾，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)鉀、鈉、鎂等堿金屬、堿土金屬元素是硒的5 000倍不會(huì)對(duì)硒的測(cè)量產(chǎn)生干擾，當(dāng)錳、鋅、鐵元素是硒的100倍不會(huì)對(duì)對(duì)硒的測(cè)量產(chǎn)生干擾，在這里干擾來(lái)自于銅元素，在后續(xù)試驗(yàn)中會(huì)加入掩蔽劑排除干擾。

2.3 方法與分析結(jié)果

2.3.1 線性范圍

在優(yōu)化的試驗(yàn)條件下考察硒標(biāo)準(zhǔn)溶液的線性范圍，硒的濃度在 0.000 4 μg/mL～0.08 μg/mL 之間呈良好線性關(guān)系，線性方程為y=37 349x-2.281 7，其中相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999 9。

2.3.2 精密度

按照儀器工作條件和樣品處理?xiàng)l件對(duì)濃度為10、20、30、40、50 μg/L 的硒標(biāo)液重復(fù)測(cè)定 5 次，對(duì)方法的精密度進(jìn)行試驗(yàn)，從數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)表明本方法具有良好的試驗(yàn)重現(xiàn)性。見(jiàn)表3。

表3 原子熒光法測(cè)定Se的精密度Table 3 The precision of the Se by atomic fluorescence method

2.3.3 樣品測(cè)定

樣品測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

對(duì)于雞蛋的前處理消解中，采用了不同的方法（具體方法見(jiàn)1.4所述），一是蛋殼中碳酸鈣與酸發(fā)生反應(yīng)后能迅速消解；二是蛋黃中含有成份較復(fù)雜，消解中添加更多硝酸和過(guò)氧化氫能使消解完全。

將樣品溶液按照試驗(yàn)方法測(cè)定和加標(biāo)回收試驗(yàn)，向雞蛋各組分中加入Se標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照蛋清、蛋黃、蛋殼依次加入0.03 mL的標(biāo)液并各自重復(fù)3次并對(duì)實(shí)際值取均值（如表4），樣品Se的回收率為93.5%～107.8%，試驗(yàn)所測(cè)富硒雞蛋中的硒含量在0.728 μg/g～0.750 μg/g之間。

表4 樣品測(cè)定結(jié)果（n=3）Table 4 Determination results of samples（n=3）

通過(guò)對(duì)富硒雞蛋1、2兩個(gè)樣品各組分之間的測(cè)定，可以得到雞蛋各組分之間硒含量的差異。雞蛋1、2兩樣品之間各部位硒含量顯著性差異較小，雞蛋中蛋清、蛋黃和蛋殼三者之間顯著性差異較大，三者之間硒含量比較為蛋黃＞蛋清＞蛋殼，且蛋黃和蛋清硒含量中質(zhì)量比約為4∶1，其中蛋黃中硒含量明顯高于蛋清和蛋殼中硒含量，而蛋清和蛋殼兩者之間硒含量幾乎接近。普通雞蛋與富硒雞蛋相比較而言，雞蛋中各組分之間硒含量差異性顯著，且富硒雞蛋與普通雞蛋中含硒量質(zhì)量比約為3∶1。

此次試驗(yàn)中所用的富硒雞蛋是通過(guò)喂養(yǎng)富硒飼料得到的，利用原子熒光法檢測(cè)出雞飼料中的硒含量在 2.90 μg/g～3.08 μg/g之間。見(jiàn)表 5。

表5 雞飼料中硒含量檢測(cè)結(jié)果Table 5 Determination of selenium content in chicken feed

3 結(jié)論

采用方便快捷的微波消解進(jìn)行前處理，這種方法可將樣品消解完全，相比于傳統(tǒng)前處理方法，這種方法大大降低了處理過(guò)程中硒的流失。檢測(cè)技術(shù)選用原子熒光分光法，儀器價(jià)格便宜，適用性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)捷。從結(jié)果來(lái)看，通過(guò)飼料喂養(yǎng)的方法確實(shí)可以增加雞蛋中的硒含量。該方法分析結(jié)果準(zhǔn)確，可以應(yīng)用于雞蛋各組分中硒含量的檢測(cè)，并有望用于更多富硒產(chǎn)品的檢測(cè)研究。

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