农华101玉米熏蒸后磷化物含量的跟踪检测

刘轩竹，贾有青，贾楚翘，黄海燕，王琳琳

(1.沈阳师范大学，辽宁 沈阳 110034 2.海城市八里中学，辽宁 沈阳 114200)

磷化物是目前我国粮食储藏熏蒸方法中使用较广、价格低廉的杀虫熏蒸剂，主要包括磷化铝、磷化锌、磷化钙等。原粮熏蒸后由于水解而产生磷化氢会残留在玉米中，GB/T 5009—2003规定磷化物在原粮中的残留限量在≤0.05 mg/kg[1]。本实验主要研究钼蓝比色法测定磷化物的残留，通过控制水浴温度、加热时间、酸度等影响因素，找出较优的检测条件；并对粮仓熏蒸后的农华101玉米样品，进行磷化物的跟踪检测，找出熏蒸后磷化物含量变化的规律[2]。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

1.1.1 仪器

UV-1200S型紫外可见分光光度计：上海翱艺仪器有限公司；YP2002型电子分析天平：上海佑科仪器仪表有限公司；JOYN-H1C1微波炉：上海乔月电子有限公司；DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；HH-6电子恒温水浴锅：常州国华电器有限公司。

1.1.2 试剂

玉米样品：中粮沈阳虎石台储备库提供；高锰酸钾、硫酸溶液、亚硫酸钠、钼酸铵、氯化亚锡、碱性焦性没食子酸均为分析纯；无水磷酸二氢钾为GR。

1.2 方法

1.2.1 样品预处理

将玉米放入60 ℃烘箱中烘至恒重。用电子天平称取50.0 g玉米样品。干燥避光密封保存，备用[3]。

1.2.2 试剂配制

高锰酸钾使用液(3.3 g/L) 将高锰酸钾溶液预备液(16.5 g/L)稀释5倍。

硫酸准备液 取28 mL硫酸缓缓加入400 mL水中，冷却后加水至500 mL。

硫酸使用液 取83.3 mL硫酸缓缓加入400 mL水中，冷却后加水至500 mL。

氯化亚锡溶液 取0.1 g氯化亚锡，溶于5 mL盐酸中，氯化亚锡要临用时再配制。

碱性焦性没食子酸溶液 碱性没食子酸溶于15 mL水，48 g氢氧化钾溶于32 mL水中，然后将2种液体混合。

1.2.3 磷化物标准曲线的绘制

磷化物标准溶液 准确称取0.040 0 g经105 ℃干燥过的无水磷酸二氢钾，溶于水，移入100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度(可加1滴三氯甲烷以增加保存时间)，此溶液每mL相当于0.1 mg磷化氢[3]。

磷化物标准使用液 吸取10.0 mL磷化物标准溶液，置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，混匀，此溶液每毫升相当于10 μg磷化氢[4]。

吸取0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL磷化物标准使用液(相当于0、1、2、3、4、5 μg磷化氢)，分别放入50 mL比色管中，加30 mL水，5.4 mL硫酸使用液，2.5 mL钼酸铵溶液(50 g/L)混匀。各加水至50 mL，混匀，再于波长680 nm处测吸光度，绘制标准曲线。吸取磷化物标准使用液时，要用干净的1 mL以内的吸量管，首先用磷化物标准使用液润洗吸量管 3 次， 再用滤纸将吸量管中的溶液擦去，每次移取磷化物标准使用液都应从最上面的零刻度往下放出所需体积[5]。

1.2.4 磷化物测定的工作流程

玉米选样→烘干→称重→加酸→加热，控制时间→取吸收液→测吸光度[6]

1.2.5 玉米磷化物含量测定的单因素实验

通过控制实验的加热时间、水浴温度、硫酸酸度等3个因素来测定玉米中磷化物含量。

称取玉米50 g，分别通过蒸馏吸收装置加热10、20、30、40、50 min，水温为50 ℃，反应后，收集气体吸收管中液体后滴加饱和亚硫酸钠溶液使之褪色，于50 mL比色管中，气体吸收管用少量水洗涤，洗液并入比色管中，加4.4 mL硫酸使用液，2.5 mL钼酸铵溶液(50 g/L),混匀。用分光光度计于680 nm测定吸光度。

称取玉米50 g，通过在蒸馏吸收装置加热30 min，水温分别为30、40、50、60、70 ℃，反应后，集中气体吸收管中液体后分别滴加饱和亚硫酸钠溶液使之褪色，合并吸收管中溶液至50 mL比色管中，气体吸收管用少量水洗涤，洗液并入比色管中，加4.4 mL硫酸使用液，2.5 mL钼酸铵溶液(50 g/L),混匀。用分光光度计于680 nm测定吸光度。

称取玉米50 g，通过蒸馏吸收装置加热30 min，水温控制为50 ℃，反应完毕后，集中气体吸收管中液体后分别滴加饱和亚硫酸钠溶液使之褪色，合并吸收管中溶液至50 mL比色管中，气体吸收管用少量水洗涤，洗液并入比色管中，加配比分别为1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的硫酸各4.4 mL，2.5 mL钼酸铵溶液(50 g/L)。用分光光度计于680 nm测定吸光度。

1.2.6 玉米磷化物含量测定的正交实验

根据单因素实验结果，选用3因素3水平的正交实验，即L9(33)[6]，确定最佳因素水平，得出玉米磷化物最低含量，因素水平表如下表1。

表1 玉米中磷化物的因素水平

1.2.7 样品中磷化物含量的计算方法

式[7]中：X—样品中磷化物的含量(以磷化氢计)，mg/kg；A1—测定用样品磷化物的质量，μg；A2—试剂空白中磷化物的质量，μg；m—样品质量，g。

2 结果与分析

2.1 磷化物测定的标准曲线

实验测出磷化物溶液的标准曲线，如图1所示，该标准曲线的相关系数为0.999 3，关系式为Y=1.005X+0.003 5。

图1 磷酸二氢钾溶液标准曲线

2.2 单因素实验结果

2.2.1 加热时间对玉米中磷化物含量测定的影响

称取玉米50 g，分别在蒸馏吸收装置加热10、20、30、40、50 min，水浴温度控制为50 ℃，反应完毕后,按上述滴加顺序滴加药品，用硫酸使用液控制酸度，测出吸光值，根据标准曲线及上述公式求出玉米中磷化物含量[8]。

从图2可以看出，加热时间为10～30 min时，随着加热时间的增加，玉米中磷化物含量呈上升趋势，30 min以后，随着加热时间的增加，磷化物含量呈降低趋势，所以加热时间为30 min时玉米中提取的磷化物含量最多。

图2 加热时间对玉米中磷化物含量的影响

2.2.2 加热温度对玉米中磷化物含量测定的影响

称取玉米50 g，在蒸馏吸收装置加热30 min，水浴温度分别为30、40、50、60、70 ℃，反应完毕后，重复上述操作，用硫酸使用液控制酸度，测出吸光值，根据标准曲线及上述公式求出玉米中磷化物含量。

从图3可以看出，水浴温度为30～50 ℃时，随着水浴温度的增加，提取玉米中磷化物含量呈逐渐升高，50 ℃以后，随着水浴温度的增加，磷化物含量呈下降趋势，所以水浴温度为50 ℃时提取玉米中磷化物含量最多。

图3 水浴温度对玉米中磷化物含量的影响

2.2.3 硫酸酸度对玉米中磷化物含量的影响

称取玉米50 g，在蒸馏吸收装置加热30 min，水浴温度控制为50 ℃，反应完毕后，3个气体吸收管中分别滴加饱和亚硫酸钠溶液使之褪色[9]，合并吸收管中溶液至50 mL比色管中，气体吸收管用少量水洗涤，洗液并入比色管中，加配比分别为1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的硫酸各4.4 mL，加入2.5 mL钼酸铵溶液(50 g/L),混匀。用分光光度计于680 nm测定吸光度[10]，并用公式计算磷化物含量。

图4 硫酸酸度对玉米中磷化物含量测定的影响

从图4可以看出，硫酸与水配比从1∶3到1∶4时，提取玉米中磷化物含量升高，硫酸与水配比在1∶4以后，磷化物含量就逐渐降低，所以磷化物在硫酸与水配比1∶4时，提取玉米中磷化物含量是最多的。

2.3 正交实验优化分析

以单因素实验结果为基础，设计3因素3水平正交实验，最终得出磷化物检测的较佳条件，实验结果见表2。

表2 正交实验结果统计

通过极差分析可看出，R(B)>R(C) >R(A),所以影响玉米中磷化物含量的因素主要大小为：加热时间(B)>硫酸酸度(C)>水浴温度(A)，即加热时间影响最大，水浴温度影响最小，从正交实验中可以得到降低玉米中磷化物含量的最佳条件为A1B2C2,即水浴温度为40 ℃，加热时间为30 min，硫酸与水的配比为1∶4。在此条件下进行验证实验，提取玉米中磷化物的含量为0.056 mg/kg[11]。

2.4 不同储藏期农华101玉米磷化物含量的跟踪检测

选取农华刚刚进行熏蒸后的农华101玉米，在水浴温度为40 ℃，加热时间为30 min，硫酸与水的配比为1∶4的条件下测定磷化物的含量，并在半个月、1个月、3个月、6个月、9个月和一年对磷化物含量进行跟踪检测，所得结果如表3所示。

表3 不同储藏时期农华101磷化物含量变化

由表3中可以看出，玉米磷化物在3个月后监测数据显示基本不再改变，并且含量≤0.056 mg/kg[12]，低于GB 2763—2012的检测上限，可以食用。

3 结论

在单因素实验通过控制加热时间、水浴温度、酸度条件测定玉米中磷化物含量的基础上；又通过正交实验，控制不同因素水平，得到了磷化物检测的较佳条件；即水浴温度40 ℃，加热时间30 min，硫酸与水配比为1∶4时，玉米中磷化物的测定条件较为合适。我国《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》GB2763—2012 中规定磷化氢在粮食中的最大残留限量为≤0.05 mg/kg，通过对农华101玉米在储藏期内的监测，经熏蒸后玉米磷化物含量在3个月后达到较低，符合食用条件；再延长时间磷化物基本无明显变化，为玉米出仓投放市场的食用安全性提供了参考。

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