微波消解-ICP/AES法测定豆制品中金属元素*

丛俏，曲蛟

(渤海大学化学化工学院辽宁省应用化学重点实验室，辽宁锦州，121000)

大豆及豆制品含有较丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、VB、VC和矿物质。可以气血双补，帮助恢复体力，对有血管硬化症、冠心病和高血压的病人也有一定疗效［1－5］。

本文采用微波消解-ICP/AES法测定豆制品中金属元素，将微波消解法与ICP/AES分析法相结合，对大豆及豆制品中无机微量元素含量进行了分析。该方法使样品分解完全、快速、元素损失少、空白低、易于实现自动化。

1 材料与方法

1.1 试剂

硝酸，双氧水，K、Na、Mg、Mn、Cr、Ni、Pb、Fe、Cd、Zn、Cu、Ca标准溶液(国家环境保护总局标准样品研究所)。

本实验用水均为二次蒸馏水，试剂为优级纯。

1.2 仪器与设备

ICP-AES(Varian，vistampx);MSD密闭微波制样系统(SinEO，上海)。

所用玻璃仪器及四氟乙烯烧杯均用质量分数20%硝酸浸泡24 h以上，用去离子水反复冲洗，再用蒸馏水冲洗，晾干后使用。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

称取一定量样品粉碎后加入消解罐中，然后加入消解液，按一定的消解程序进行消解。消解结束后，将消解罐取出，冷却，将消解液转移至25 mL容量瓶中，用二次去离子水稀释至刻度线，摇匀，待测。

1.3.2 仪器工作参数与测试方法

优化后的ICP-AES工作条件见表1。在仪器工作条件下，依次对样品溶液进行测定，取3次平均值为测定值。

表1 ICP-AES的工作条件

2 结果与分析

2.1 样品的预处理

2.2.1 消解液的选择

ICP-AES法测定样品的消解液多采用 HNO3、H2SO4、HClO4、HCl 、HF、H2O2及其混合酸等。对于ICP而言，由于无机酸的加入易导致溶液黏度和元素原子激发状态的改变;对ICP-AES法造成的影响通常为H2SO4＞H3PO4＞HCl＞HNO3，因此，应尽量选用低浓度的HNO3或HCl，并严格保持标准溶液与样品溶液的酸度一致［6］。本实验中消解液选用HNO3和体积分数30%H2O2。

2.1.2 消解程序的选择

微波消解大豆及豆制品的样品用量、消解液种类和用量、微波消解条件见表2。

表2 微波消解程序

2.2 仪器分析线的选择

各元素分析谱线的选择是根据元素的谱线特征、元素间的干扰情况以及仪器对该种元素的检测灵敏度确定的。选择发射净强度大、信噪比高、背景低、共存元素干扰少、强度匹配的谱线为待测元素的分析谱线［7］。本实验选择最佳分析谱线见表3。

表3 ICP-AES测定波长

2.3 方法性能

2.3.1 线性范围与方法检出限

依照仪器工作参数与测试方法，分别测定K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Ni、Cr、Zn、Cu、Pb、Cd 标准系列的工作曲线，由工作曲线得到回归方程和相关系数(r)。按实验方法测定，取空白溶液平行11次的结果计算，得出各种元素的检出限［8］(见表4)。

表4 ICP－AES测定的线性范围和检出限

2.3.2 精密度和加标回收实验

准确称取一定量样品，按样品处理方法进行处理，在上述工作条件下重复测定6次，计算相对标准偏差(RSD)。RSD的范围在0.74% ～3.27%，说明仪器工作稳定，重复性较好，精密度较高。分别加入一定量的标准溶液，测定金属元素含量，计算加标回收率。各元素的回收率在97.8% ～105.3%之间，说明测定方法的准确度较好，结果见表5。

表5 加标回收实验

2.4 样品分析结果

分别按1.3.1处理样品，按1.3.2进行测定，测定结果如表6所示。

表6 样品测定结果 μg/g

由表6可知，大豆及豆制品中富含多种无机微量元素。同一元素在不同豆制品中，因加工条件不同而存在明显差异，豆制油炸食品经过高温处理，许多对人体有益的元素(Zn、Cu、Mg)损失将近50%。需要指出的是，大豆及豆制品中富含Ca、Fe，但若与含丰富植酸、草酸的蔬菜同食，易生成不溶性的草酸盐、植酸块等，从而影响 Ca、Fe 的吸收［9］。

3 结论

采用微波消解/ICP-AES法，测定了豆制品中的K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Ni、Cr、Zn、Cu、Pb、Cd 元素的含量。结果表明，在所测定的8种豆制品中，均富含多种无机微量元素。Mn、Zn等元素起着癌症抑制剂的作用。大豆及豆制品中富含Zn、Mn、Fe等营养元素，对于满足儿童智力开发、生长发育、防治贫血等需求是很有益的。

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