摘 要 利用原子吸收光谱法测定了大豆及其制品中的14 种微量元素。研究了样品灰化温度、灰化时间和
浸取液HNO3 浓度对测定结果的影响及SrCl2 对测定Ca Mg 含量的影响。结果表明: 大豆及其制品中K
Na Ca Mg Fe Cu Zn Mn 等元素含量比较丰富。
主题词 原子吸收光谱法; 大豆及豆制品; 微量元素
中图分类号: O657131 文献标识码: A 文章编号: 100020593 (2004) 1121454204
收稿日期: 2003206203 修订日期: 2003210218
基金项目: 河南省自然科学基金() 和河南省高校中青年骨干教师资助计划项目资助
作者简介: 刘彦明 1964 年生 信阳师范学化学化工学教授 博士研究生
引 言
大豆及其制品已成为人们日常生活中不可或缺的食品它含有多种营养成分 如蛋白质、氨基酸和矿物质等。微量元素参与人体正常的新陈代谢、健康与发育 是生命活动的物质基础。人体内微量元素的缺乏或过多 都可能导致
人体生理功能的失调甚至产生疾病[1 2 ] 。原子吸收光谱法具有快速、灵敏、准确的特点 已在各种微量元素分析中得到了较广泛的应用[328 ] 。大豆及其制品成分复杂 因此 要准确测定其微量元素含量的关键是样品的前处理技术[9 ] 。研究准确测定微量元素的分析方法 提供可靠的微量元素含量数据 具有实际意义。
本文在前人工作基础上采用高温灰化样品、硝酸溶液浸取 原子吸收光谱法测定了大豆、豆腐皮、豆筋、水豆腐、豆芽、豆腐干、豆腐卷、千张和腐竹中的Ca Mg Fe Cu Zn Mn Ni Co Cd K Na Sr Cr Pb 等14 种元素。对灰化温度、灰化时间及浸取液硝酸浓度对测定结果的影响以及SrCl2 对测定Ca Mg 的影响进行了详细研究。
1 实验部分
111 试剂及标准溶液Ca Mg Fe Cu Zn Mn Ni Co Cd K Na Sr Cr Pb 标准储备液购自标准物质研究中心 浓度均为100mg·L - 1 。HNO3 (A1 R1 信阳市化学试剂厂) HCl (A1 R1 信阳市化学试剂厂) SrCl2 ·6H2O (A1 R1 上海科昌精细化学品厂) 。实验用水为纯水(UPW225N 北京普析通用仪器公司) 。
112 仪器及工作条件
WFX21F2B2 型原子吸收分光光度计(北京第二光学仪器厂 附带微机和打印机) 。Ca Mg Fe Cu Zn Mn Ni Co Cd K Na Sr Cr Pb 元素空心阴极灯(北京第二光学仪器厂) 。仪器工作条件见表1 。Table 1 Operating parameters
元素
波长
/ nm
狭缝(带通)
/ nm
灯电流
/ mA
PMT
电压/ V
空气流量
/ L·min - 1
乙炔流量
/ L·min - 1
Cu 32418 014 210 304 510 110
Ca 42217 014 310 282 510 110
Co 24017 012 310 450 510 110
Cd 22818 014 310 350 510 110
Cr 35719 014 210 325 615 215
Fe 24813 012 310 440 510 110
Na 58910 014 110 378 615 110
Ni 23210 012 310 412 510 110
Pb 28313 014 310 315 510 110
K 76615 014 110 468 615 117
Sr 46017 012 210 424 615 210
Mn 27915 012 310 373 510 112
Mg 28512 014 210 265 510 110
Zn 21319 014 310 424 510 110
113 样品来源及样品溶液制备
大豆及豆制品中除豆腐皮为许昌县河街德荣豆制品加工厂生产外 其余均为市售。所有样品均预先用纯水清洗两遍 除去浮灰和杂质。准确称取样品110 g 于30 mL 瓷坩锅中 在电热板上灰化至无烟后移入马弗炉中于550 ℃进一步灰化215 h。取出冷却后用4 mL 1∶1 HNO3 在电热板上加热? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
http://www.cnki.net溶解 冷却至室温后 定量转移至50 mL 比色管中 定容、摇匀备用。必要时进行适当稀释。按表1 工作条件 用原子吸收法测定样品溶液中各元素信号强度 用仪器自带的软件程序可直接得出含量结果。
2 结果与讨论
211 样品处理条件优化
21111 灰化温度的影响准确称取一定量的样品(以研磨细的腐竹为例) 6 份于30mL 瓷坩锅中 在电热板上灰化至无烟后 移入马弗炉中分别在300 400 500 550 600 700 ℃灰化2 h。结果表明300 ℃时样品灰化不完全 且坩锅内壁残留有黑色的油状物质 用4 mL 1∶1 HNO3 浸取时 黑色的油状物质不溶解;400 ℃的灰化效果比300 ℃稍好 但仍有少量不溶的黑色油状物质。随着温度的升高 灰化效果越来越好。灰化温度对测定结果的影响见图1 (以测定Cu Mn 含量为例) 。选取550 ℃作为灰化温度。Fig11 Effect of cinefaction temperature
21112 灰化时间的影响固定温度为550 ℃ 研究了015 110 1 h 系列灰化时间对测定结果的影响。以测定腐竹样品中的Cu Mn 含量为例 灰化时间的影响结果见图2 。由图可见 550 ℃下灰化215 h 测定结果好。Fig1 2 Effect of cinefaction time21113 浸取液HNO3 浓度的影响固定温度为550 ℃时间为215 h 控制水与硝酸体积比分别为4∶1 3∶1 2∶1 1∶1 1∶2 1∶3 考察了浸取液硝酸浓度对测定结果的影响。结果表明 1∶1 硝酸溶液的浸取效果较好。
212 方法准确度试验
将14 种元素的储备液稀释配成浓度适宜的系列标准溶液 采用6 标准定标准曲线法。按表1 所列仪器工作条件
选取适当浓度范围的系列标准溶液进行测定 所得标准曲线均为直线 相关系数均大于01998 表明工作曲线线性关系良好。为进一步考察方法的准确度 以腐竹样品为例 做了加标回收率试验和精密度试验 结果列于表2 。由表2 可知:回收率在9012 %～11010 %之间 相对标准偏差( RSD) 在0130 %～3135 %之间 表明该方法准确可行。此外 考察了各元素相互干扰情况 分别作了各元素的标准曲线和标准加入曲线[3 ] 发现两条曲线平行 计算所求结果一致。即在适当浓度范围内各元素相互不干扰 可以在一份制备液中测定各元素(由于测定Ca Mg 需加入SrCl2 故Ca Mg 和Sr 的测定需另取制备液进行) 。Table 2 Recovery and precision( n = 3)
元素
试样中含量
/μg
加入标准量
/μg
测得量
/μg
回收率
/ %
RSD
/ %
Cu 1181 7150 8
Ca 9156 40100 46196 9315 0137
Co 0181 5100 60
Cd 10119 0147
Fe 5137 5100 9
Ni 2190 10100 13
Pb 0176 10100 10
Mn 1146 2100 38
Mg 1167 1100 2
Zn 6106 3100 9104 9913 0130
K 45100 12150 583
Na 10
Cr 2181 5100 8109 10516 0133
Sr 1129 10100 119
213 SrCl2 对Ca Mg 测定的影响
由于Ca Mg 为碱土金属元素 在高温原子化时 易发生电离而使其基态原子浓度降低 从而产生测定误差。加入SrCl2 可消除电离干扰 但加入量过大 有可能会出现“纠正过度”的现象[10 ] 因此SrCl2 的用量应适宜。此外 由于一定浓度的SrCl2 存在背景吸收 因此须采用空白试验扣除其背景吸收。以腐竹样品为例 考察了SrCl2 对Ca Mg 测定的影响 结果见图3 和图4 。可见 测Ca Mg 时应加入的适宜SrCl2 浓度分别为0112 和0150 mg·mL - 1 。214 样品中14 种微量元素的测定准确称取110 g 样品 根据佳条件处理样品。按表1所列仪器工作条件 对样品溶液进行测定。结果列于表3 。
第11 期 光谱学与光谱分析1455
? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
http://www.cnki.netTable 3 Analytical results of trace elements in soybean and its products(μg·g - 1 )
元素豆腐皮豆筋水豆腐豆芽大豆豆腐干豆腐卷千张腐竹
Cu 6155 8175 3109 2120 12120 4125 59
Ca 39716 23711 26914 10014 259
Co 20130 20111 14104 11153
Cd 0148 - - - - - - 0112 -
Fe 66169 50100 29128 14166 60100 43198 5116
Ni 129 17170 41186 9149 16
Pb 3165 1110 - - 0135 - 0190 0140 1175
Mn 23110 21155 7115 5130 16124 12169 13127 15168 20191
Mg 40519 58617 179
Zn 48195 48111 36189 35152 60122 43103 4145
Cr 4110 13155 46169 24105 66192 37194 16104 15122 15191
Na 9 2 24719 91212 3 98712 76919 1 05512
K 0 1 59411
Sr 3 5 8
”- ”为未检出
3 结 语
通过对样品处理条件的优化以及SrCl2 对Ca Mg 测定影响的研究 为食品中微量元素的测定提供了一种准确、灵
敏、快速的方法。测定结果表明 研究的几种大豆及其制品中 对人体有益的Ca Mg Fe Cu Zn Mn 微量元素与其它粮食相比[11 ] 含量较为丰富 而对人体有害的Cd Pb 元素的含量普遍很低(除豆腐皮的Pb 含量高些外) 人们应该可以放心食用。
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Determination of 14 Trace Elements in Soybean and Its Products by
Atomic Absorption Spectrometry
L IU Yan2ming WANG Hui L IU Yan2fu ZHAO Ya2mei ZHAN Bao2hua
College of Chemistry and Chemical Engineering Xinyang Normal University Xinyang 464000 China
Abstract Fourteen trace elements in soybean and its products were determined by atomic absorption spectrometry. The effects of cine2
faction temperature cinefaction time and the concentration of HNO3 as a digestion solution were investigated in detail. The effect of
the concentration of SrCl2 on the determination of Ca and Mg was also studied. The results obtained show that the soybean and its
products contain higher amounts of K Na Ca Mg Fe Cu Zn and Mn than other elements.
Keywords Atomic absorption spectrometry ; Soybean and its products ; Trace elements
