馬小寧,毛曉英,陳計(jì)巒,* ,賀玉鳳
(1.石河子大學(xué)食品學(xué)院,新疆石河子832000;2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(石河子),新疆石河子832000)
紅花籽(safflower seed),中藥稱(chēng)“白平子”,是紅花(Carthamus tinctorius L.)的種子[1]。它集花用、藥用、食用、染料、油料和飼料等多種功能,是一種綜合利用價(jià)值極高的植物資源。紅花籽粕(Safflower mea1),是經(jīng)機(jī)械壓榨或溶劑浸提制油后的副產(chǎn)物。目前,紅花籽粕作為飼料在我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)上應(yīng)用量較少,其開(kāi)發(fā)應(yīng)用還存在許多問(wèn)題,諸如對(duì)紅花籽粕作為飼料資源認(rèn)識(shí)不足、對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值還缺乏研究、動(dòng)物日糧中適宜的添加量尚未確定等。為了提高紅花籽粕的利用效率,尤其對(duì)微量元素需要進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,可為科學(xué)合理利用紅花籽粕飼料資源奠定基礎(chǔ)[2]。此外,有關(guān)對(duì)紅花籽有效成分的研究雖然已有大量研究報(bào)道[3-9],但這些研究大多偏重于有機(jī)成分。關(guān)于紅花籽以及紅花籽粕中金屬元素的含量還未見(jiàn)報(bào)道。因此筆者擬用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定分析紅花籽及紅花籽粕副產(chǎn)物中八種金屬元素的含量,為進(jìn)一步研究和綜合利用紅花籽及紅花籽粕提供新的科學(xué)依據(jù)。
表1 儀器工作條件Table 1 Working conditions of FAAS
表2 校準(zhǔn)曲線與線性回歸方程Table 2 Standard solutions and linear regression equation
紅花籽和紅花籽粕 購(gòu)于新疆塔城;Z2000原子吸收光譜儀 日立公司。
1000mg/L單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心提供;硝酸(優(yōu)級(jí)純);高氯酸(優(yōu)級(jí)純);硝酸-高氯酸混合酸(9+1,體積比);50g/L氧化鑭溶液;高純乙炔(純度大于99.99%);實(shí)驗(yàn)用水為符合GB/T 6682-1992規(guī)定的一級(jí)水。
圓白菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10014) 地球物理地球化學(xué)勘察研究所提供。
1.2.1 樣品制備與前處理 紅花籽和紅花籽粕,80℃烘干至恒重。粉碎,置于干燥器中備用。
稱(chēng)取約2.00g(精確至 0.0001g)樣品于 150mL 的錐形瓶中,加入硝酸-高氯酸混合酸(9+1,體積比)25mL,加小漏斗于電熱板上加熱消解,若變棕黑色,再加混合酸,直至冒白煙,消化液呈淡黃色或無(wú)色透明,然后用小火加熱趕酸至近干,冷卻后經(jīng)水多次洗滌后定容至 25mL。空白不加樣品,其余同上操作[10]。
1.2.2 儀器工作條件 采用FAAS方法進(jìn)行測(cè)定,各元素測(cè)定的最佳工作條件見(jiàn)表1。
2.1.1 混合酸消化體系的選擇 分別以 HNO3+HClO4、HNO3+H2O2、HNO3+HCl和 HNO3為消解體系,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,HNO3+HClO4消解后的樣品溶液比較澄清,效果好,而后3種消解后的樣品溶液沒(méi)有第一種澄清透明。為得到比較澄清透明的消解液,故選用HNO3+HClO4作為消解體系。
2.1.2 HNO3、HClO4體積比的選擇 以 HNO3、HClO4體積比分別為 3+1、4+1、5+1、7+1、9+1 的消解溶液消化樣品,并觀察消化效果,實(shí)驗(yàn)表明,在體積比9+1時(shí)的消化效果最好。
FAAS法測(cè)定Ca、Mg的含量時(shí),常會(huì)受到磷酸鹽、硅酸鹽的干擾,因此在處理樣品過(guò)程中加入一定量的鑭鹽作為釋放劑,以消除干擾[11]。Fe、Mn是過(guò)渡金屬,鄰近線較多,測(cè)定時(shí),選擇較小的狹縫寬度;另外,燃燒器高度對(duì)Fe和Mn的影響較大,注意調(diào)節(jié)燃燒器高度,調(diào)節(jié)燃助比,使火焰呈藍(lán)色貧焰,可消除少量硝酸鹽的干擾。測(cè)定 Na、K、Mn、Fe、Cu、Zn時(shí),可直接將樣品吸入火焰原子化器中進(jìn)行含量測(cè)定。
分別用 1000mg/L 的 Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,采用稀釋法配制各元素標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液(為了消除化學(xué)干擾,在Ca和Mg標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中各加入2.00mL氧化鑭溶液),按表1的工作條件,以測(cè)定的吸光度(A)為縱坐標(biāo),濃度(c)為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,回歸方程見(jiàn)表2。結(jié)果表明,在對(duì)應(yīng)濃度范圍內(nèi),各元素濃度與吸光度線性關(guān)系良好。
用本方法對(duì)圓白菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10014)進(jìn)行分析測(cè)試,以驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3,驗(yàn)證結(jié)果表明,該方法準(zhǔn)確可靠。
表3 圓白菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10014)測(cè)定結(jié)果(mg/kg)Table 3 Detetion resules of cabbage standard material(GBW10014)(mg/kg)
表5 樣品分析結(jié)果(mg/kg)Table 5 Analytical results of samples(mg/kg)
為考察方法的可靠性,向已知含量的紅花籽及紅花籽粕樣品中分別添加適量的 Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述條件下測(cè)定各元素平均回收率,并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加標(biāo)回收率在 91.2%~107.4%之間,RSD 小于 3.5%,說(shuō)明該法具有較好的準(zhǔn)確度及精密度,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 回收率與精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 4 Results of recorveries and precision(n=6)
按儀器的工作條件,測(cè)定紅花籽及紅花籽粕中金屬元素的含量,測(cè)定Ca和Mg含量時(shí),需要將樣品溶液適當(dāng)稀釋?zhuān)⒃谙♂屓芤褐屑尤腓|溶液,以消除溶液中的化學(xué)干擾。其他元素直接進(jìn)樣測(cè)定,超出校準(zhǔn)曲線時(shí)適當(dāng)稀釋后再進(jìn)樣測(cè)定。按各回歸方程計(jì)算樣品溶液中的各元素含量,根據(jù)稀釋倍數(shù)及樣品質(zhì)量計(jì)算出樣品中各元素含量,結(jié)果見(jiàn)表5。
由表5可知,紅花籽及紅花籽粕中均含有豐富的微量元素,紅花籽及紅花籽粕中金屬元素的含量由高到低的順序均為K>Ca>Mg>Fe>Zn>Na>Mn>Cu。與紅花籽相比,紅花籽粕中的鋅元素明顯低于紅花籽,其他元素鈉、鉀、鈣、鎂、錳、鐵、銅含量均稍高于紅花籽。
本文建立了硝酸-高氯酸混合酸消解處理紅花籽及紅花籽粕樣品,空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定樣品中的八種金屬元素含量的方法,該方法重現(xiàn)性好,準(zhǔn)確可靠,為紅花籽及紅花籽粕中金屬元素含量的測(cè)定提供可靠的方法依據(jù)。同時(shí),本文研究得出紅花籽及紅花籽粕均含有豐富的金屬元素,為紅花籽及其副產(chǎn)物的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和合理利用提供理論依據(jù),也填補(bǔ)了紅花籽中有關(guān)金屬元素研究方面的空白。
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