食品重金属及有害元素检测

主题:【第九届原创】粮食及酒类产品中硒的检测方法验证报告

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huangza
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粮食及酒类产品中硒的检测方法验证报告
摘要:
建立了原子荧光光谱法测定粮食及酒类产品中硒的含量。优化样品的消解条件,在其赶酸过程中加入少量浓盐酸再进行加热,使样品中的六价硒还原成四价硒。硒标准溶液浓度系列范围为1 ng/mL -10ng/mL,检出限为4.8μg/kg,相对标准偏差小于10%,回收率在93.2%-105.8%之间。方法简单、准确,精密度好,适合粮食及酒类产品中硒的测定。
关键词:硒;粮食;酒类产品;消解;原子荧光光谱法
硒是人体必须的微量元素,具有防癌抗癌、清除体内自由基、抗氧化、防衰老作用,能保护细胞膜的结构和功能,增强机体免疫力,对于心血管功能、生育、视力等有重要影响。硒元素在人体内不能合成,只能通过饮食而获得,但硒的安全阈值很窄,每天食用含硒低于0.1 mg/L的食物,会导致人体硒缺乏,而长期食用含硒高于1 mg/L的食物则会引起硒中毒。为了实现对硒的监控,建立标准方法,对公司原料及产品监测,不断完善公司食品安全监控体系。
本实验主要针对粮食、酒类产品等样品中硒含量检测方法进行验证与优化,包括试样的制备、仪器分析条件的确定、线性研究与检出限、精密度实验、重复性实验、加标回收实验等。结合国家标准GB 5009.93-2010《食品安全国家标准 食品中硒的测定》,以及相关文献资料,建立了氢化物原子荧光光谱法测定粮食及酒类产品中硒的检测方法。
1  材料与方法
1.1  仪器与试剂
SK-锐析双道原子荧光光谱仪,硒空心阴级灯(北京金索坤);MARS6微波消解系统(美国CEM公司); BHW-09C电热板;EG20B电热板(北京莱伯泰科);中草药粉碎机;电子天平;超纯水机。
硝酸(优级纯)、高氯酸(优级纯)、盐酸(优级纯)、硼氢化钾(优级纯)、氢氧化钾(分析纯)、抗坏血酸(优级纯)、硫脲(优级纯)、硒单元素标准溶液(中国计量科学研究院,100μg/mL,15064)、水(水均为GB/T 6682规定的一级水)。
5%盐酸溶液(含1%硫脲与1%抗坏血酸):量取10.0mL盐酸注入到盛装少量水的200mL容量瓶中,分别先后称取2.0g硫脲与2.0g抗坏血酸,加入到200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,超声溶解,摇匀备用。
玻璃器皿:25mL容量瓶、50mL容量瓶、100mL容量瓶、1000mL容量瓶、50mL移液管、10mL移液管、1mL移液管;所用玻璃器皿均以硝酸(1+1)浸泡过夜,用自来水反复冲洗,最后用一级水冲洗三次,方可使用。
1.2  样品前处理方法
GB 5009.93-2010《食品安全国家标准 食品中硒的测定》,方法标准中样品的前处理方法,试样经过湿法消解或微波消解后,均要经酸加热消化后,在盐酸介质中,将试样中的六价硒还原成四价硒。
1.2.1  酒类产品、浸泡液的前处理
白酒、原酒、浸泡液样品,吸取试样50.0 mL,置于100 mL烧杯中,电热板上低温挥至近干,再加入约1mL浓盐酸继续加热,待冷却后,用5%盐酸溶液(含1%硫脲与1%抗坏血酸)定容至25 mL或50mL容量瓶中。
1.2.2  中药材及其提取物、粮食的前处理
1.2.2.1  湿法消解
将样品粉碎过筛,准确称取试样0. 50 g~1.00g,置于100 mL烧杯中,加入硝酸与高氯酸(v/v=9:1)的混合酸10.0mL,然后置于电热板上加热消解,至消化液呈淡黄色或无色(如消解过程色泽较深,稍冷补加少量酸继续消解),再加入约1mL浓盐酸继续加热,赶酸至消化液0.5 mL~1.0 mL时止,冷却后转入25 mL容量瓶或50mL容量瓶中,用5%盐酸溶液(含1%硫脲与1%抗坏血酸)稀释至刻度,摇匀,放置30 min后测定,同法做试剂空白试验。
1.2.2.2  微波消解法
将样品粉碎过筛,准确称取0. 50g左右试样于消化罐中,加入10 mL硝酸。将消化罐放人微波消解仪中,根据不同品种的试样,设置微波消解仪的最佳分析条件。待消解罐冷却后,将其置于赶酸装置上,再加入约1mL浓盐酸加热,赶酸至消化液0.5 mL~1.0 mL时止,冷却后转入25 mL容量瓶或50mL容量瓶中,用5%盐酸溶液(含1%硫脲与1%抗坏血酸)定容至刻度。摇匀,放置30 min后测定,同法做试剂空白试验。
2  结果与讨论
2.1  线性范围与检出限
配制成0.0,1.0,2.0,4.0,8.0,10.0ng/mL的硒标准系列溶液,还原剂(2%硼氢化钾与0.5%氢氧化钾)。以标准溶液浓度为横坐标,荧光强度为纵坐标,绘制标准曲线。

硒标液浓度,ng/mL

0

1.0

2.0

4.0

8.0

10.0

荧光强度

125.1

317.6

524.1

940.2

1730.9

2190.6

线性方程

y=116.0361+205.2913*x

相关系数

R2=0.9996

实验表明,硒浓度在1.0 ng/mL -10.0 ng/mL,其荧光强度值IF与其浓度之间具有良好的线性关系。
检出限按照三倍空白值的标准偏差除以标准曲线回归方程中的斜率来进行计算,得出方法中硒的检出限为0.096ng/mL。以称量0.5g样品,定容至25mL来计算,样品的检出限为4.8ug/kg。

12次样品空白荧光强度值IF

156.0

160.2

136.9

143.2

150.3

157.2

155.7

158.7

157.0

159.0

159.2

159.3

标准偏差SD

6.57133

硒检出限DL,ng/mL

0.096


2.2  精密度实验
选择方法测定低限、常见限量指标、一合适点三个水平进行,重复测定6次,结果如下表。

测定次数

1

2

3

4

5

6

RSD%

测定低限

0.1658

0.1719

0.1929

0.1746

0.1682

0.1723

5.5

常见限量

4.7478

4.8483

4.9043

4.8049

4.8596

4.9030

1.2

一合适点

5.4173

5.5732

5.6442

5.6257

5.6635

5.6931

1.8

从上表中看出,选择三个水平重复测定6次,结果显示,相对标准偏差RSD均符合规定要求。
2.3  重复性实验
以大米为对象,分别取7份平行样,按照1.2.2.2 微波消解法进行样品的前处理,测定结果如下表:

样品编号

称样质量,g

测试浓度,ng/mL

计算结果,mg/kg

平均值,mg/kg

RSD,%

1#

0.5032

2.2939

0.114

0.118

2.1

2#

0.5069

2.3502

0.116

3#

0.5011

2.3767

0.119

4#

0.5004

2.3935

0.120

5#

0.4967

2.4014

0.121

6#

0.5134

2.3790

0.116

7#

0.5055

2.3902

0.118


2.4  加标回收实验
以某酒样为对象,分别加入一定量的1mg/L硒标准溶液,依照1.2.1湿法消解的前处理方法进行,测定结果如下表。

硒含量

原样,ng/mL

加标样,ng/mL

加标量,μL

回收率,%

酒样

5.8555

13.1510

75

97.3

18.6870

125

102.7

20.7800

150

99.5

以某大米为对象,分别加入一定量的1mg/L硒的标准溶液,按照1.2.2.2 微波消解法进行样品的前处理,测试结果如下。

样品

质量,g

测试浓度ng/mL

加标量μL

计算值mg/kg

含量ug

回收率,%

食堂大米

0.5113

0.6065

-

0.0297

0.0152

-

0.5134

1.3549

20

0.0660

0.0339

93.6

0.5114

1.8764

30

0.0917

0.0469

105.8

0.5137

2.4700

50

0.120

0.0618

93.2



从上表中看出,分别酒样及大米进行了加标回收实验,回收率在93.2%-105.8%之间。
2.5  国家标准物质验证实验
以国家标准物质GBW10022蒜粉、GBW10043辽宁大米为研究对象,按照1.2.2.2 微波消解法进行样品的前处理,测试结果如下:

样品

编号

质量,g

定容体积,mL

测试值,ng/mL

换算值,mg/kg

标示值,mg/kg

蒜粉

1

0.4918

25

7.5197

0.382

0.39±0.07

2

0.5079

25

8.2668

0.407

辽宁大米

1

0.5054

25

0.8045

0.0398

0.040±0.013

2

0.4902

25

0.8030

0.0410

通过上表看出,测试结果均在有证标准物质证书标示值的范围之内,证明该方法准确可靠,适合样品中硒含量的检测。
3  结论
3.1  通过对酒类产品、中药材、粮食等样品中硒的前处理方法研究,赶酸过程一定要加入适量的盐酸加热,将试样中的六价硒还原成四价硒。
3.2  根据样品中硒的含量高低选择不同的标准溶液浓度系列,硒的浓度在1.0ng/mL-10.0ng/mL范围内线性关系良好,相关系数均在0.998以上。得出方法中硒的检出限为0.096ng/mL,若以称量0.5g样品,定容至25mL来计算,样品的检出限为4.8ug/kg。
3.3  通过精密度与重复性实验,结果表明,相对标准偏差RSD均符合要求,方法的精密度与样品间的重复性均较好。
3.4 通过对酒类样品以及粮食的加标回收实验,回收率在93.2%-105.8%之间,并对国家标准物质进行验证,其含量均在证书标示值范围内,证明该方法准确可靠,适合粮食及酒类产品等样品中硒的检测。
该帖子作者被版主 又又199020 积分, 2经验,加分理由:鼓励原创
huangza
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前段时间做的一个方法验证,标准中用的是铁氰化钾,我用的是硫脲与抗坏血酸
zyl3367898
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楼主两个方法都用了吗?湿法与微波消解法,有微波消解还用湿法吗?湿法消化得好几个小时,酸味还大。
hiei
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原文由 huangza(huangza) 发表:
前段时间做的一个方法验证,标准中用的是铁氰化钾,我用的是硫脲与抗坏血酸
请问用硫脲与抗坏血酸和标准中的铁氰化钾区别大么,我们一直按照国标用的铁氰化钾。
qinyuguo2004
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lijing320323
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漫步留迹
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原文由 hiei(qhdzn) 发表:
请问用硫脲与抗坏血酸和标准中的铁氰化钾区别大么,我们一直按照国标用的铁氰化钾。
铁氰化钾好采购吗,是不是还要公安局备案?
huangza
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原文由 漫步留迹(soul0613) 发表:
铁氰化钾好采购吗,是不是还要公安局备案?
好采购,不需要备案的,不属于剧毒试剂,铁氰化钾还是比较稳定
huangza
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原文由 hiei(qhdzn) 发表:
请问用硫脲与抗坏血酸和标准中的铁氰化钾区别大么,我们一直按照国标用的铁氰化钾。
区别不算大,就是铁氰化钾带颜色,用长了管道都是黄色的
lccdcjyk
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漫步留迹
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原文由 huangza(huangza) 发表:
好采购,不需要备案的,不属于剧毒试剂,铁氰化钾还是比较稳定
谢谢,以前有次采购没买到这个试剂,忘记了是什么原因。