ICP-OES/ICP-MS测定15种鱼肉松中的30种矿物质元素含量

2016-11-15 06:32:55李姗何霜李吉龙邱志超梁钧澄黄宝华叶梅万渝平
食品研究与开发 2016年18期
关键词:肉松谱线鱼肉

李姗,何霜,李吉龙,邱志超,梁钧澄,黄宝华,叶梅,万渝平

(1.广州质量监督检测研究院,广东广州510110;2.广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;3.成都市食品药品检验研究院,四川成都610000)

ICP-OES/ICP-MS测定15种鱼肉松中的30种矿物质元素含量

李姗1,何霜1,李吉龙1,邱志超1,梁钧澄2,黄宝华2,叶梅3,万渝平3

(1.广州质量监督检测研究院,广东广州510110;2.广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;3.成都市食品药品检验研究院,四川成都610000)

为科学评价市售鱼肉松的营养价值,建立了测定其样品中多元素含量的分析方法。采用HNO3-H2O2-H2O为消解体系经微波消解鱼肉松样品,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定样品中的K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Ti和Si,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定样品中Li、B、Al、V、Cr、Ni、Co、Cu、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Tl、Pb、Hg等30种矿质元素含量,各元素检出限低,线性关系良好。用该方法对生物标准物质扇贝(GBW 10024)进行测定,测定结果与证书参考值基本一致,对样品7进行了加标回收率试验,样品的各元素加标回收率均在88.5%~106.0%之间,说明该方法准确可靠。通过对零售和网购的15种鱼松样品的分析发现,鱼松样品中K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Cu、Se、Sr、Mo等营养元素的含量较高。

鱼肉松;ICP-OES;ICP-MS;矿物质元素

鱼肉松含有丰富的蛋白质、氨基酸、VA、VD和多种人体必需的营养元素,市售的鱼肉松常以鳕鱼、金枪鱼、三文鱼、桂花鱼肉,豌豆粉等为原料,加入食用植物油、冰糖、酱油、食用盐等辅料通过一定的工艺制备而成。其肉绒较细软、易消化吸收,特别适合稚嫩的肠胃,常常作为儿童的辅食,与稀饭和面条等主食搭配食用,满足其营养需求。目前关于鱼肉松的矿物质元素组成的研究鲜有报道,鉴于各种人体必需的常、微量元素在人体内均需有一定的适宜浓度范围,过低会导致缺乏症,过高则会产生毒性作用,因此建立一种可准确测定其各种矿物质元素含量的方法具有重要的意义。

目前测定元素的方法有分光光度法[1]、原子吸收法[2]、极谱法[3]、测汞仪[4]、电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)[5-6]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[7-8]。其中ICP-OES和ICP-MS可满足于多元素含量的测定,被广泛运用于食品、医药、环境、化工等领域[9-10]。本文采用微波消解,利用ICP-OES法和ICP-MS法测定市售鱼肉松中K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Ti、Si、Li、B、Al、V、Cr、Ni、Co、Cu、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Tl、Pb和Hg 30种矿质元素,以期了解鱼肉松中无机元素的组成,为科学评价其营养价值提供必要的理论参考。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂

PRODIGY电感耦合等离子发射光谱仪:美国LEEMAN公司;优化工作参数:射频功率1 200W,冷却气流速20 L/min,雾化器压力34 psi(1 psi=6.895 kPa),辅助气流量0.2 L/min,测量曝光时间15 s,测量次数3次,轴向观测模式。

7500CX型电感耦合等离子体质谱仪:美国Agilent公司;优化工作参数:射频功率1 550W,采样深度8.5mm,等离子体冷却气流速15.0 L/min,载气流速1.0 L/min,补偿气流速0.7 L/min,镍合金采样锥和截取锥,测量元素停留时间0.3 s,重复次数3次。

ETHOS1型微波消解系统:美国Milestone公司;微波消解为升温控制模式:步骤一,功率为1 000W,温度120℃,爬升7min;步骤二,功率为1 000W,温度120℃,保持5 min;步骤三,功率为1 500 W,温度170℃,爬升5min;步骤四,功率为1500W,温度200℃,爬升5min;步骤四,功率为1500W,温度200℃,保持20min。

K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Ti、Si、Li、B、Al、V、Cr、Ni、Co、Cu、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Tl、Pb、Hg(1 000mg/L):同购于国家钢铁研究院,使用时逐级稀释。生物成分标准物质扇贝(GBW 10024):购于国家标准物质研究中心。

超纯水为电阻率≥18.2MΩ·cm;硝酸为优级纯;H2O2为电子级纯。

1.2样品处理

准确称取0.5 g左右鱼肉松样品于聚四氟乙烯微波消解罐中,依次加入5mLHNO3、2mLH2O2和1mL H2O,同时制备空白样品,旋紧顶盖后放入微波消解炉内,按设定的微波程序进行消解,消解完成赶酸至近干,将消解液用5%超纯水转移至50mL容量瓶中,定容后供ICP-OES和ICP-MS测定。

2 结果与讨论

2.1元素分析线和同位素的选择

在ICP-OES分析中,待测元素分析谱线的选择直接影响到测定结果的准确性,分析谱线应免受其他谱线的光谱干扰,并具有较高的灵敏度。根据仪器自身谱线库提供的各待测元素波长推荐谱线及背景等效浓度、信噪比和响应信号等相关参数,对K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Ti和Si 10种元素进行筛选,获得待测元素的谱线分别为:K,766.491 nm;Na,330.237nm和589.592nm;Ca,315.887nm;Mg,285.213nm;Fe,259.940 nm;Zn,213.856 nm;Mn,257.610 nm;P,213.618 nm;Si,251.611 nm;Ti,336.122 nm;

在ICP-MS分析中,通过采用碰撞池的He模式和选择待测元素合适的同位素可以最大程度地避免多原子离子的干扰,通过选用内标法用于补偿样品基体效应和信号漂移。本试验根据各待测元素的质量数、相对丰度及同位素所产生的多原子离子干扰情况,选择待测元素的同位素,采用加入混合内标元素Rh、In、Re进行改善各待测元素的准确性和稳定性。以Rh为内标对Li、B、Al、V、Cr、Ni、Co、Cu和As等元素进行校对;以In为内标对Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Te和Ba等元素进行校对;以Re为内标对Tl、Pb和Hg等元素进行校对。

2.2方法的检出限及曲线相关系数

用样品空白溶液重复测定11次,计算样品的标准偏差,其测量结果标准偏差3倍所对应的浓度值(S/N)即为检出限,各待测元素的检出限和曲线的线性关系如表1所示。

2.3标准物质的测定及样品的加标回收率

为验证本试验方法的准确性和可靠性,在选择的试验步骤和操作条件下对标准物质扇贝(GBW 10024)进行了测定,对样品7进行了加标回收率试验,标准物质的测定值和标准值见表2,样品7的加标回收率见表3。

结果表明标准物质的测定值均在标准值范围内,样品各元素的加标回收率均在88.5%~106.0%之间,证实该试验方法可靠,准确性高。

2.4样品的测定与讨论

应用本试验方法对从超市和网上购买的15种鱼肉松样品进行测定,包含鳕鱼肉松(样品8、9、12、15),金枪鱼肉松(样品2、3、5、6、7、10、11、14),淡水鱼肉松(样品1、4)及三文鱼肉松(样品13),测定结果见表4。

表1 测定元素的检出限和相关系数Table1 The detection lim itsand correlation coefficientof theelements

表2 标准物质GBW 10024的测定结果(n=3)Table2 Theanalytical resultsof standardmaterialGBW 10024mg/kg

表3 样品7的加标回收率(n=3)Table3 The recoveriesof sam ple7

表4 样品的测定结果Tab le4 Theanalytical resultsof sam ples(n=3)mg/kg

从表4结果显示:1)不同鱼肉松种类、不同厂家的产品所含营养元素K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Cu、Se、Sr、Si的量都较高,不同元素的含量从高到低是:Na>(Ca、K)>P>Mg>Fe>Si>Zn>Sr>Mn>Cu>Se,其中元素K、Ca和Sr的含量在不同的样品中有较大的差别;2)Sr是一种人体必需的微量元素,具有防止动脉硬化和防止血栓形成的功能,测定的鱼肉松中Sr含量范围为2.03mg/kg~24.5mg/kg,是人体获取Sr元素的又一途径;3)Mo是人体必需的生命元素,是多种酶的组成部分,在抗癌、保护心血管、防止肾结石具有重要的生理作用,但人体内钼过量也会损伤生殖细胞及性机能,因此中国营养学会2000年制定了中国居民膳食钼参考摄入量,成人适宜摄入量为60μg/d,最大摄入量为350μg/d,测定的15种鱼肉松中Mo含量集中在0.23mg/kg~0.87mg/kg之间,家长可根据儿童自身需求选择适宜的食用量;4)淡水鱼肉松中Fe含量略低于其他种类的鱼肉松,三文鱼肉松中的Mn和B含量最高;5)重金属Pb、Cd、Hg、Sn、Sb、Co的含量极低,Te、Ti和Tl未检出,Cr的含量小于对应的GB2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》的标准要求。

续表4样品的测定结果Continue table4 Theanalytical resultsof samples(n=3)mg/kg

3 结论

本试验使用ICP-OES法和ICP-MS法测定市售鱼肉松中K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、P、Ti、Si、Li、B、Al、V、Cr、Ni、Co、Cu、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Tl、Pb和Hg 30种矿质元素,方法简便、快速、准确,通过对15种样品的分析表明鱼肉松中均含有丰富的人体必需的常、微量元素,重金属的含量较低,有很高的营养价值,适合作为正在成长发育的儿童的辅食食用,同时为鱼肉松样品的质量检验和食用安全性控制提供了参考。

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Analysis of 30M ineral Elements in 15 Fish-meat Tloss Sam ples by Using ICP-OES and ICP-MS

LI Shan1,HE Shuang1,LI Ji-long1,QIU Zhi-chao1,LIANG Jun-cheng2,HUANG Bao-hua2,YE Mei3,WAN Yu-ping3
(1.Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute,Guangzhou 510110,Guangdong,China;2.School of Chemical Engineering and Light Industry,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China;3.Chengdu Food and Drug Inspection Institute,Chengdu 610000,Sichuan,China)

Themethod for the determination ofmineralelementswasestablished for the scientific evaluation the nutritional value of fish-meat tloss samples.HNO3-H2O2-H2Owas used to achieve the complete decomposition of the samples in closed-vesselmicrowaveoven,the contentsofelements(K,Na,Ca,Mg,Fe,Zn,Mn,P,Tiand Si)were determined by ICP-OESwhile the otherelements(Li,B,Al,V,Cr,Ni,Co,Cu,As,Se,Sr,Mo,Cd,Sn,Sb,Te,Ba,Tl,Pb and Hg)were determined by ICP-MS,themethod detection limitsofelementswere low and the correlation coefficientswere good.The scallop material(GBW 10024)was used as standard referencematerials,the results showed a good agreementbetweenmeasured and certified values forall analytes.The recoveries for samples 7 were studied with the results ranged from 88.5%to 106.0%.The concentrationsof themineralelements K,Na,Ca,Mg,Fe,Zn,Mn,P,Cu,Se,Sr and Mowere higherby analyzing15 samples.

fish-meattloss;ICP-OES;ICP-MS;mineralelements

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.035

李姗(1986—),女(汉),工程师,硕士,研究方向:食品及相关产品检测技术研究。

2015-10-30

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