微波消解ICP-AES同时测定南美白对虾饲料中8种微量元素

覃丽霞 林冠春 邓全道 许光 罗虎 刘建发 梁德荣

南美白对虾是我国南方主要的饲养虾种，它富含人体所必需的Fe、Zn、Se、Cu等多种微量元素，是一种营养丰富的保健食品。然而南美白对虾并不能通过自身合成微量元素，只能从饲料或外部环境中获得[1-2]，可见，了解饲料产品的组成，保证饲料产品的质量对提高南美白对虾的品质至关重要。

对饲料进行分析检测是了解饲料组成的重要方式，本文采用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法（Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES）测定南美白对虾饲料中 Fe、Zn、Se、Cu等8种微量元素，该方法灵敏度高，准确性好。与现行通用分析方法[3-7]测定单元素相比，该方法实现了多元素的同时快速测定，缩短了检测周期，且方法的检出限、精密度以及加标回收结果满意，为了解南美白对虾饲料组成提供了很好的依据。

1 材料与方法

1.1 仪器及试剂

iCAP6300全谱直读等离子发射光谱仪（美国热电）；Mars5微波消解仪（美国CEM）；ELGA CLASSIC UVF超纯水仪。

Fe、Zn、Se、Cu、Mn、Ni、Co、Sr的单元素国家标准溶液1000 mg/l；去离子水20℃时电阻率为18.2 MΩ·cm；HNO3、H2O2均为 GR级。

样品来自钦州出口对虾养殖基地提供的2种常用对虾饲料。

1.2 测定方法

1.2.1 样品前处理

称取0.2 g试样（精确到0.0001 g）于消解罐中，加入5 ml HNO3和2 ml H2O2，经微波消解后，取出，于可调式电热板上赶酸后，用去离子水转移并定容于10 ml容量瓶中。同时做试剂空白。微波消解仪工作条件见表1。

表1 微波消解仪工作条件

1.2.2 混合标准系列溶液的配制

使用 Fe、Zn、Se、Cu、Mn、Ni、Co、Sr 8 种元素的标准储备液配制相应浓度为10.0、5.0、1.0、0.1 mg/l的混合标准系列溶液，用1%的HNO3溶液作定容介质。

1.2.3 等离子发射光谱仪工作参数的选择

等离子发射光谱仪的工作参数为：功率1150 W；辅助气流速0.5 l/min；高度15 mm；泵速50 r/min；积分时间为长波15 s、短波5 s。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理方法讨论

与传统的开放式干法、湿法消化相比，微波消解法是目前样品前处理最有效的方法[8]，它消化效率高，所耗试剂少，密封性能好，能缩短检测时间，减少试剂引入的过多杂质干扰，避免样品损失，分析的准确度和精密度得到大幅度提高[9－10]。

2.2 微波消解工作条件

经过反复试验发现，采用CEM公司生产的Mars5微波消解仪中的“温度／时间控制”方式，分三个步骤消解样品，在确保安全性的同时，样品溶解效果理想，整个运行时间为48 min。

2.3 分析谱线的选择

在ICP－AES中，共存元素产生的谱线会引起光谱干扰，特别是干扰元素的含量高出待测元素许多倍时，干扰更为强烈。因此检测时必须尽量选择一条干扰较少，灵敏度较高的谱线进行分析。本试验中，根据仪器信号值、灵敏度和检测相关系数、重复性等，最终确定了待测元素的分析谱线。

待测元素的分析谱线为 Fe：259.9 nm{130}；Zn：213.8 nm{457}；Se：196.0 nm{472}；Cu：324.7 nm{104}；Mn：257.6 nm{131}；Ni：221.6nm{452}；Co：228.6 nm{447}；Sr：421.5 nm{80}。

2.4 方法线性范围和检出限

采用混合标准溶液点绘制标准曲线，连续测定空白溶液11次，以其结果的3倍标准偏差作为检出限。由表2可知，该方法的线性和检出限较好，各元素相关系数均大于0.9980。

表2 方法的线性范围、相关系数和检出限

2.5 方法精密度

按照上述样品前处理方法和仪器工作条件，任取一个样品，对该样品连续测定5次，得到的各元素的相对标准偏差RSD在0.524%～1.695%之间（见表3），结果满意。

表3 方法精密度

2.6 方法回收率

为考查试验结果的准确度，任取一个样品，在该样品中分别加入各元素的一定浓度标准溶液，按上述试验方法进行回收率测定，得到的加标回收率均在93.2%～101.4%之间(见表4)，说明结果的准确度较高。

2.7 ICP－AES测定结果与原子吸收方法(AAS)测定结果比对

为了考察方法的可信度，任取一个样品，分别采用ICP－AES与原子吸收方法(AAS)进行测定，将测定结果比对，由表5可见，ICP－AES与AAS结果基本一致。

2.8 样品测定结果

对试验所采用的2种常用对虾饲料进行测定，具体结果见表6。

3 结论

试验建立了南美白对虾饲料中 Fe、Zn、Se、Cu等8种微量元素的微波消解ICP－AES分析方法，该方法实现了多元素的同时快速测定，且灵敏度高，准确性好，方法的检出限在0.0001～0.007 mg/l之间，相对标准偏差在0.524%～1.695%之间，加标回收率93.2%～101.4%之间，均取得了令人满意的结果，说明方法确实可行。

表4 加标回收率

表5 ICP-AES测定结果与原子吸收方法测定结果比对

表6 饲料中元素含量(mg/kg,n=5)

从分析结果来看，8种微量元素的测定中，Fe的含量最高，Zn、Sr、Mn、Cu 含量次之，Ni、Co、Se 含量较少，说明饲料中含有丰富的微量元素，能为南美白对虾提供足够的生命必需的营养物质，对促进南美白对虾的生长发育及维护健康具有积极的作用。

[1]麦康森.我国水产动物营养与饲料的研究和发展方向[J].饲料工业，2010，31(A01):1-9.

[2]王彩理,刘丛力,滕瑜,等.南美白对虾饲料的营养分析[J].饲料工业，2002，23(2):46-48.

[3]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 14924.12—2001.实验动物配合饲料矿物质和微量元素的测定[S].北京：中国标准出版社，2002.

[4]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 5009.13—2003.食品中铜的测定方法[S].北京：中国标准出版社，2004.

[5]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 5009.14—2003.食品中锌的测定方法[S].北京：中国标准出版社，2004.

[6]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 13883—2008.饲料中硒的测定[S].北京：中国标准出版社，2008.

[7]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 13885—2003.动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定原子吸收光谱法[S].北京：中国标准出版社，2004.

[8]黄芳,杨慧.土壤重金属测定中不同消解方法的对比研究[J].南京晓庄学院学报，2010(3):44-47.

[9]韩超,刘翠萍,詹秀明.微波消解-等离子体原子发射光谱法测定羊栖菜中的微量元素[J].分析科学学报，2008，24(1):91-93.

[10]孙涌栋,杜晓华.微波消解ICP-AES测定苋菜的矿质元素[J].光谱实验室，2010，27(5):1780-1782.