目前,在食品鋁殘留量的檢測方法中,以火焰原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法較為常見,靈敏度高、重復(fù)性好,但造價(jià)昂貴;鉻天青S分光光度法簡單易行,但由于食品組分非常復(fù)雜,濕法消解耗時(shí)較長,導(dǎo)致油脂類較多的樣品很難被完全消解,樣品的重復(fù)性差,加標(biāo)回收率低。本文在參考現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對鉻天青S分光光度法測定食品中鋁的殘留量進(jìn)行改進(jìn),并采用干法消解,改進(jìn)后的方法檢測周期短、重復(fù)性好、加標(biāo)回收率高。
1. 材料與方法
1.1 主要儀器
紫外可見分光光度計(jì),型號為UV-1800;馬弗爐,型號為XL-2;可調(diào)式控溫電熱爐。
1.2 分析試劑的制備
1.2.1 鉻天青S溶液。精確稱取鉻天青S粉末0.1g,加入100mL乙醇溶液(1+1)中,均勻攪拌至完全溶解,備用。
1.2.2 乙二胺-鹽酸鹽緩沖溶液(pH為6.6-7.2)。將100mL乙二胺緩緩加入200mL去離子水中,冷卻后,在不斷攪拌下緩緩加入190mL鹽酸,冷卻至室溫。用pH計(jì)監(jiān)測溶液pH,若超出6.6-7.2,則分別用乙二胺或鹽酸適量調(diào)節(jié),直至達(dá)到所需pH。
1.2.3 L-抗壞血酸溶液。稱取L-抗壞血酸1g,并將其完全溶于去離子水中,稀釋至100mL,攪拌混勻,置于棕色瓶中貯存?,F(xiàn)配現(xiàn)用。
1.2.4 聚乙二醇辛基苯醚(Triton X-100)(3%)溶液的制備。吸取3mL聚乙二醇辛基苯醚(Triton X-100)置于100mL容量瓶中,并加入去離子水定容至刻度。
1.2.5 溴代十六烷基吡啶(CPB)(3g/L)。稱取0.3gCPB置于燒杯中備用,再量取15mL無水乙醇,分3次倒入燒杯中,每次5mL,且每次盡量使CPB處于最大溶解度中,完全溶解后,加入去離子水稀釋至100mL,搖勻。
1.2.6 硫酸溶液(1%)。吸取1mL硫酸,緩慢加入80mL蒸餾水中,微微搖動(dòng),加去離子水至100mL。
1.2.7 鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000mg/L)。
1.3 分析步驟
1.3.1 稱取約30g的試樣,粉碎均勻后放入稱量瓶中,再置于85℃的恒溫干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理,持續(xù)時(shí)間為4h。
1.3.2 精確稱取1g試樣(精確值0.0001g)于已恒重的坩堝中,在可調(diào)式控溫電熱爐上加熱,使?fàn)t絲微紅,待樣品全部炭化、不再冒煙時(shí)取下,放冷。
1.3.3 向坩堝中加入0.5mL硫酸,繼續(xù)炭化至無煙生成,取下,置于馬弗爐中,在600℃下灰化2h,取出,放冷。
1.3.4 向坩堝中加入1%硫酸溶液10mL,微微搖動(dòng),并將其轉(zhuǎn)移至25mL比色管中。再向坩堝中加入1%硫酸溶液5mL,潤洗2次,將洗滌液合并至25mL具塞比色管中,然后用1%硫酸溶液定容至刻度。此為試樣消化液。
1.3.5 分別吸取1.00mL的試樣消化液和空白溶液,分別置于2支25mL的具塞比色管中,加入去離子水至10mL刻度線。另外準(zhǔn)備7支25mL的具塞比色管,標(biāo)記號碼,并依次向比色管中加入鋁標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1μg/mL),分別為0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL,再向每個(gè)比色管中加入1mL的硫酸溶液(1%),用去離子水稀釋至10mL刻度線。
1.3.6 分別向上述標(biāo)準(zhǔn)管、試樣管和空白管中加入1mL的L-抗壞血酸溶液,混勻后加入2mL鉻天青S溶液,混勻后再加入1mL聚乙二醇辛基苯醚溶液,繼續(xù)加入2mL溴代十六烷基吡啶溶液以及3mL乙二胺-鹽酸緩沖溶液,最后加入去離子水定容至25mL,搖勻,室溫放置30min。試劑加入要快速,避免操作時(shí)間過長影響顯色。
1.3.7 放置30min后,使用1cm的比色皿,在615nm的波長下,以空白溶液作為參比,測定各個(gè)比色管中的吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管中的鋁標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的質(zhì)量濃度和對應(yīng)的吸光度值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2. 結(jié)果與討論
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程
以吸光度y對溶液質(zhì)量濃度x進(jìn)行線性回歸,在0-5.0μg范圍內(nèi),線性良好。線性方程為y=0.0777x+0.0846,相關(guān)系數(shù)r=0.9992。
2.2 最大吸收峰
將鋁含量為1.4μg的樣品,分別在600-640nm波長下進(jìn)行測定,具體結(jié)果如表1所示。測量結(jié)果以615nm處吸光度值最大,因此選用615nm波長為測量波長。
2.3 鉻天青S溶液的用量選擇
在鋁含量為2.0μg的樣品中分別加入不同體積的鉻天青S溶液顯色觀察,具體結(jié)果如表2所示。測量結(jié)果以2mL顯色最佳,加入量少于2mL時(shí),顯色不完全;加入量大于2mL時(shí),顯色太深,影響觀察。
2.4 溴代十六烷基吡啶(CPB)溶液的用量選擇
在鋁含量為2.0μg的樣品中分別加入不同體積的CPB溶液,具體結(jié)果如表3所示。研究發(fā)現(xiàn),測量結(jié)果以2mL吸光度最大,顯色最佳。
2.5 緩沖溶液pH的選擇
在鋁含量為2.5μg的樣品中,分別加入不同pH的緩沖溶液3mL,具體結(jié)果如表4所示。研究發(fā)現(xiàn),測量結(jié)果在pH為6.4-7.2時(shí),無明顯變化。
2.6 顯色時(shí)間
對鋁含量為2.5μg的樣品,以不同顯色時(shí)間測量其吸光度值,具體結(jié)果如表5所示。測量表明,室溫下顯色30min后,結(jié)果無明顯變化。因此,本文選擇30min為顯色時(shí)間。
2.7 方法比對試驗(yàn)
選取不同樣品分別用濕法和干法消解,并采用鉻天青S分光光度法進(jìn)行測量,具體結(jié)果如表6所示。研究顯示,濕法和干法消解測定的結(jié)果相近,相對誤差<5%。
2.8 精密度試驗(yàn)
用精密度試驗(yàn)法對3種不同樣品重復(fù)測定6次,結(jié)果顯示,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為1.8%-3.1%。具體如表7所示。
2.9 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
用準(zhǔn)確度測量對不同樣品進(jìn)行加標(biāo)回收,平行測定6次。結(jié)果顯示,加標(biāo)回收率范圍為89.4%-96.2%。具體如表8所示。
綜上所述,本文采用干法消解將食品中大量有機(jī)物炭化,對于未能完全炭化的,加入濃硫酸后可完全炭化,繼而在馬弗爐以600℃高溫灰化,使其全部轉(zhuǎn)化為無機(jī)鹽,再用1%硫酸溶液溶解、洗滌,并將無機(jī)鹽全部轉(zhuǎn)移至比色管中。試驗(yàn)結(jié)果表明,使用鉻天青S分光光度法具有良好的可操作性、準(zhǔn)確度和精密性,與國標(biāo)法相比,檢測結(jié)果高度相符,能夠快速、靈敏、準(zhǔn)確地測定食品中鋁的殘留量。因此,該測定方法具有可靠的替代性,適用于不同檢測水平的實(shí)驗(yàn)室。
作者簡介:文增勝(1986-),男,漢族,山東濰坊人,工程師,大學(xué)本科,研究方向?yàn)榛瘜W(xué)分析。