硒是人體必需的微量元素。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）推薦的成年人硒的攝入量為 55 μg·d-1，低于 40 μg·d-1被判為硒攝入量不足[1]。據(jù)相關報道顯示，全球有40多個國家或地區(qū)存在不同程度缺硒的情況，僅我國就有超出8億人硒攝入量不足，因此如何有效地補充硒微量元素是解決健康問題的關鍵[2-4]。富硒稻谷、富硒大米等相關產品的開發(fā)也已成為人們廣泛關注的熱點[5-7]。硒按其存在形態(tài)可分為有機硒和無機硒。無機硒化學毒性大，不易被人體所吸收，不適合人類食用；而有機硒相對化學毒性小，生物利用率高，成為人們從食物中直接攝取硒的重要來源。

硒的檢測方法有很多，主要有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體法、紫外分光光度法、原子熒光光譜法等[8-12]，其中原子吸收光譜法受背景干擾嚴重，靈敏度較低，穩(wěn)定性差；紫外分光光度法雖然操作成本低，但流程較長，耗時耗力不利于實驗室大批量的開展工作；氫化物原子熒光光譜法操作簡單、背景干擾少、靈敏度高，被廣泛應用于食品中硒含量的測定[13-15]。食品消解的難易程度不同，富硒稻米中硒元素主要以有機硒為主，因此選用濃硝酸，采用微波消解程序，使用氫化物-原子熒光光譜法測定富硒稻米中硒的含量，并對儀器參數(shù)、稱樣量、硝酸消解量等進行優(yōu)化，建立一種便捷、快速、有效檢測富硒稻谷、富硒大米中硒含量的方法，為糧食行業(yè)檢測提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

富硒大米粉成分分析標準物質：GBW（E）100697（NCS 100032），鋼研納克檢測技術股份有限公司。

市售不同地區(qū)富硒大米品種：富硒粥米；富硒東北大米；富硒原米；富硒大米-1；富硒大米-2；富硒大米-3；富硒大米-4。

市售富硒稻谷：天津市稻谷；哈爾濱市稻谷-1；哈爾濱市稻谷-2；銀川市稻谷。

硒 Se單元素標準溶液：1 000 μg·mL-1，GSB 04-1751-2004，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；硝酸：優(yōu)級純，上海安譜實驗科技股份有限公司；鐵氰化鉀：優(yōu)級純，山東西亞化學股份有限公司；氫氧化鉀：優(yōu)級純，成都市科龍化工試劑廠；硼氫化鉀：優(yōu)級純，天津市大茂化學試劑廠；鹽酸：優(yōu)級純，成都市科隆化學品有限公司。

1.2 儀器與設備

原子熒光光度計：AFS-9330，北京吉天儀器有限公司；實驗磨：perten3100，波通瑞華科技儀器（北京）有限公司；電子天平：XP204，瑞士梅特勒托利多（上海）有限公司；超微波化學平臺：ULtraCLAVE，意大利Milestone S.i.L公司；微波消解儀：Ethos UP，意大利Milestone S.i.L公司；實驗用碾米機：Kett，株式會社Kett科學研究院；聚四氟乙烯消解管。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品制備

稻谷去除雜質，經礱谷機去殼制得糙米，粉碎至全部過20目篩，儲于樣品袋中備用；大米試樣直接粉碎至過20目篩，儲于樣品袋中備用。

1.3.2 試樣預處理

（1）超微波化學平臺消解預處理。稱取試樣0.3 g（精確至0.001 g）于聚四氟乙烯管中，加入2 mL硝酸于微波消解儀中按消解程序（表1）進行消解，消解結束待冷卻后轉移至50 mL離心管中，加12.5 mL鐵氰化鉀溶液，用去離子水定容至刻度，混勻待機檢測，同時做試劑空白實驗。

表1 超微波化學平臺消解程序表

（2）微波消解儀消解預處理。稱取試樣0.3 g（精確至0.001 g）于聚四氟乙烯管中，加入8 mL硝酸于微波消解儀中按消解程序（表2）進行消解，消解結束待冷卻后于恒溫消解儀160 ℃加熱趕酸至近干，加5 mL 5%鹽酸溶液繼續(xù)趕酸至清亮無色并伴有白煙出現(xiàn)，冷卻至室溫，將試樣轉移至50 mL比色管中，加12.5 mL鐵氰化鉀，去離子水定容至刻度待機檢測。

表2 微波消解儀消解程序表

1.3.3 儀器條件參數(shù)

光電倍增管負高壓：285 V；原子化器高度：8 mm；燈電流：75 mA；載氣流量：400 mL·min-1；屏蔽氣流量：800 mL·min-1；讀數(shù)時間：9 s；延時時間：0.5 s；有效測量次數(shù)：1；重復次數(shù)：1；稀釋液：標準空白；測量方法：Std.Curve；讀數(shù)方式：Peak Area。載流：5%鹽酸溶液；還原劑：0.2%氫氧化鉀+1%硼氫化鉀。

1.3.4 標準溶液配制

取濃度 1 000 μg·mL-1硒標準溶液 100 μL 于 10 mL 容量瓶，用5%鹽酸溶液定容至刻度，得到濃度10 μg·mL-1的中間儲備液；取濃度10 μg·mL-1硒中間儲備液250 μL于25 mL容量瓶，用5%鹽酸溶液定容至刻度，得到濃度100 ng·mL-1的中間使用液；取濃度100 ng·mL-1硒中間使用液2.5 mL于25 mL容量瓶，加6.25 mL鐵氰化鉀，用5%鹽酸溶液定容至刻度，得到濃度10 ng·mL-1的標準使用液；儀器自動稀釋硒的標準曲線濃度點分別為 0 ng·mL-1、1 ng·mL-1、2 ng·mL-1、4 ng·mL-1、8 ng·mL-1和 10 ng·mL-1。

2 結果與分析

2.1 不同微波消解程序對實驗結果的影響

對比微波消解儀和超微波化學平臺兩臺消解儀消解程序對于實驗結果的影響。兩種微波消解程序時間比較接近，對實驗結果影響不大，但考慮到實驗效率，微波消解儀消解時間雖然比超微波化學平臺時間短7 min，但加硝酸量大，需要趕酸，排除硝酸濃度過大對檢測數(shù)據(jù)的影響，耗時過長，而超微波化學平臺加硝酸量少，消解過程中能穩(wěn)定的將物質消解出來，省去了趕酸過程，大大加快了實驗效率，因此選取超微波化學平臺進行微波消解預處理。

2.2 樣品稱樣量對實驗結果的影響

分別稱取富硒大米標準物質0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g和0.5 g（精確至0.001 g），并對比不同質量試樣對實驗結果的影響。實驗結果如表3所示，0.1 g、0.2 g試樣雖然在不確定度范圍內，但考慮到稱樣量少，不滿足消解程序，不靠近準確值；0.3 g、0.4 g、0.5 g試樣靠近準確值，但考慮到節(jié)省樣品，提高使用頻次，因此選擇稱取0.3 g試樣。

2.3 消解加硝酸量對實驗結果的影響

對比分別稱取富硒大米標準物質0.3 g（精確至0.001 g），分別加入2 mL、3 mL、4 mL、5 mL硝酸消解對于實驗結果的影響。實驗結果如表4所示，加入4 mL、5 mL硝酸量雖然在不確定度范圍內，但加酸量過多，過度消解，導致結果不準確；而加入2 mL、3 mL的硝酸量剛好可以使樣品消解充分，回收率較高，且考慮到節(jié)省試劑，排除硝酸濃度過大對實驗結果的影響，選取2 mL為最合適的加硝酸量。

表3 稱樣量對實驗結果的影響表

表4 加硝酸量對實驗結果的影響表

2.4 燈電流對實驗結果的影響

在稱樣量為0.3 g，加硝酸量為2 mL條件下，對比儀器參數(shù)條件燈電流分別為60 mA、70 mA、75 mA、80 mA和90 mA對加標回收率的影響。實驗結果如圖1所示，燈電流為60 mA、70 mA時，加標回收率分別為59.02%、77.55%，燈電流過低，導致熒光值偏低，濃度值偏低；燈電流為80 mA、90 mA時，加標回收率分別為106.6%、133.7%，燈電流過高，導致熒光值偏高；濃度值也偏高；燈電流為75 mA時，加標回收率是96.28%。在一定范圍內熒光強度和檢測靈敏度隨著燈電流的增加而增大，燈電流過大時，會發(fā)生自吸現(xiàn)象，而且噪聲也會增大，同時會縮短燈的壽命，因此選取燈電流為75 mA。

圖1 燈電流對加標回收率的影響圖

2.5 負高壓對實驗結果的影響

在稱樣量為0.3 g，加硝酸量為2 mL條件下，對比儀器參數(shù)負高壓分別設置為260 V、270 V、280 V、285 V和290 V，并對加標回收率的影響進行對比。實驗結果如圖2所示，負高壓為260 V、270 V時，熒光值偏低，加標回收率分別為48.00%、63.33%；負高壓為290 V時，熒光值偏高，加標回收率為110.0%，值過高容易損耗硒燈的使用壽命；負高壓為280 V、285 V時，加標回收率分別為82.38%、98.86%，在負高壓為285 V時加標回收率最接近真實值。在一定范圍內，負高壓熒光強度與負高壓成正比。負高壓越大，放大倍數(shù)越大，熒光強度也越大，但同時暗電流等噪聲也相應增大。此外，性能可靠的熒光光度儀建議滿足分析要求前提下，光電倍增管負高壓盡量不要設置太高，因此選取負高壓為285 V。

圖2 負高壓對加標回收率的影響圖

2.6 線性關系、檢出限和定量限

以GSB 04-1751-2004 硒 Se 單元素標準溶液（1 000 μg·mL-1） 所 稀 釋 得 到 硒 的 標 準 工 作 液（0～10 ng·mL-1），在載流為5%鹽酸溶液，還原劑為0.2%氫氧化鉀+1%硼氫化鉀和熒光光譜條件下，選取標準曲線中間濃度點重復進樣測定11次，對儀器穩(wěn)定性進行驗證；以質量濃度為橫坐標，以熒光值為縱坐標繪制標準曲線。方法檢出限依據(jù)3倍信噪比計算，方法定量限依據(jù)10倍信噪比計算。實驗結果表明，富硒稻米中硒含量在0～10 ng·mL-1的線性良好，線性方程為I=130.199 8C-1.128 9，相關系數(shù)為1.000 0，方法定量限為 0.035 3 mg·kg-1，檢出限為 0.010 6 mg·kg-1，滿足糧食中對硒含量的測定。

2.7 標準物質、回收率及精密度實驗

對富硒稻谷、富硒大米進行加標實驗，3水平加標濃度分別為 1 ng·mL-1、4 ng·mL-1、8 ng·mL-1，按照文本建立的方法進行處理并進樣檢測6次，考察標準物質以及加標回收率，結果如表5、表6所示。富硒大米粉成分分析標準物質測得結果為（0.15±0.03）mg·kg-1；富硒稻谷的加標回收率在85.23%～98.48%，RSD值在0.90%～1.04%；富硒大米的加標回收率在85.73%～97.85%，RSD值在0.49%～0.96%；說明該方法穩(wěn)定性良好，儀器精密度高，能滿足糧食行業(yè)中硒的檢測需求。

表5 標準物質硒的測定結果表

表6 加標回收率測定結果表（n=6）

2.8 實際樣品分析

采用本文方法對市場購買的富硒稻谷、富硒大米中硒含量進行方法測定，具體測得結果如表7、表8所示。依據(jù)標準《富硒稻谷》，硒含量小于0.04 mg·kg-1則判定為非富硒稻谷；硒含量大于0.30 mg·kg-1，則判定為硒量超標稻谷，不應食用。用該方法對市場購買的富硒稻谷、富硒大米進行檢測分析，發(fā)現(xiàn)市場購買的富硒大米檢測值在0.041～0.280 mg·kg-1，市場購買的富硒稻谷及加工成精米的檢測值在0.058～0.270 mg·kg-1，富硒稻谷、富硒大米檢測值在限量范圍，符合富硒稻谷的判定規(guī)則，樣品利于市場流通，便于廣大消費者購買。

表8 富硒稻谷中硒含量的檢測結果表

3 結論

以純硝酸為消解液，采用超微波化學平臺消解程序測定富硒稻谷、富硒大米中硒的含量。通過標準物質的測定值及加標回收率對方法進行驗證實驗，發(fā)現(xiàn)超微波化學平臺消解程序簡便、快捷，一定程度上加快了前處理時間，提高工作效益；稱取試樣0.300 0 g，加硝酸量2 mL，燈電流為75 mA，負高壓為285 V的優(yōu)化條件下，標準物質值在不確定度范圍內，3水平的加標回收率在85.23%～98.48%，相對偏差在0.49%～1.04%，該方法檢測效率高，微波消解程序簡單，可為以后糧食檢測行業(yè)提供一定的參考依據(jù)。