農(nóng)華101玉米熏蒸后磷化物含量的跟蹤檢測

劉軒竹，賈有青，賈楚翹，黃海燕，王琳琳

(1.沈陽師范大學(xué)，遼寧 沈陽 110034 2.海城市八里中學(xué)，遼寧 沈陽 114200)

磷化物是目前我國糧食儲(chǔ)藏熏蒸方法中使用較廣、價(jià)格低廉的殺蟲熏蒸劑，主要包括磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣等。原糧熏蒸后由于水解而產(chǎn)生磷化氫會(huì)殘留在玉米中，GB/T 5009—2003規(guī)定磷化物在原糧中的殘留限量在≤0.05 mg/kg[1]。本實(shí)驗(yàn)主要研究鉬藍(lán)比色法測定磷化物的殘留，通過控制水浴溫度、加熱時(shí)間、酸度等影響因素，找出較優(yōu)的檢測條件；并對(duì)糧倉熏蒸后的農(nóng)華101玉米樣品，進(jìn)行磷化物的跟蹤檢測，找出熏蒸后磷化物含量變化的規(guī)律[2]。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器

UV-1200S型紫外可見分光光度計(jì)：上海翱藝儀器有限公司；YP2002型電子分析天平：上海佑科儀器儀表有限公司；JOYN-H1C1微波爐：上海喬月電子有限公司；DHG-9146A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；HH-6電子恒溫水浴鍋：常州國華電器有限公司。

1.1.2 試劑

玉米樣品：中糧沈陽虎石臺(tái)儲(chǔ)備庫提供；高錳酸鉀、硫酸溶液、亞硫酸鈉、鉬酸銨、氯化亞錫、堿性焦性沒食子酸均為分析純；無水磷酸二氫鉀為GR。

1.2 方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

將玉米放入60 ℃烘箱中烘至恒重。用電子天平稱取50.0 g玉米樣品。干燥避光密封保存，備用[3]。

1.2.2 試劑配制

高錳酸鉀使用液(3.3 g/L) 將高錳酸鉀溶液預(yù)備液(16.5 g/L)稀釋5倍。

硫酸準(zhǔn)備液 取28 mL硫酸緩緩加入400 mL水中，冷卻后加水至500 mL。

硫酸使用液 取83.3 mL硫酸緩緩加入400 mL水中，冷卻后加水至500 mL。

氯化亞錫溶液 取0.1 g氯化亞錫，溶于5 mL鹽酸中，氯化亞錫要臨用時(shí)再配制。

堿性焦性沒食子酸溶液 堿性沒食子酸溶于15 mL水，48 g氫氧化鉀溶于32 mL水中，然后將2種液體混合。

1.2.3 磷化物標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

磷化物標(biāo)準(zhǔn)溶液 準(zhǔn)確稱取0.040 0 g經(jīng)105 ℃干燥過的無水磷酸二氫鉀，溶于水，移入100 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度(可加1滴三氯甲烷以增加保存時(shí)間)，此溶液每mL相當(dāng)于0.1 mg磷化氫[3]。

磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液 吸取10.0 mL磷化物標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，混勻，此溶液每毫升相當(dāng)于10 μg磷化氫[4]。

吸取0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液(相當(dāng)于0、1、2、3、4、5 μg磷化氫)，分別放入50 mL比色管中，加30 mL水，5.4 mL硫酸使用液，2.5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L)混勻。各加水至50 mL，混勻，再于波長680 nm處測吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。吸取磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液時(shí)，要用干凈的1 mL以內(nèi)的吸量管，首先用磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液潤洗吸量管 3 次， 再用濾紙將吸量管中的溶液擦去，每次移取磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液都應(yīng)從最上面的零刻度往下放出所需體積[5]。

1.2.4 磷化物測定的工作流程

玉米選樣→烘干→稱重→加酸→加熱，控制時(shí)間→取吸收液→測吸光度[6]

1.2.5 玉米磷化物含量測定的單因素實(shí)驗(yàn)

通過控制實(shí)驗(yàn)的加熱時(shí)間、水浴溫度、硫酸酸度等3個(gè)因素來測定玉米中磷化物含量。

稱取玉米50 g，分別通過蒸餾吸收裝置加熱10、20、30、40、50 min，水溫為50 ℃，反應(yīng)后，收集氣體吸收管中液體后滴加飽和亞硫酸鈉溶液使之褪色，于50 mL比色管中，氣體吸收管用少量水洗滌，洗液并入比色管中，加4.4 mL硫酸使用液，2.5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L),混勻。用分光光度計(jì)于680 nm測定吸光度。

稱取玉米50 g，通過在蒸餾吸收裝置加熱30 min，水溫分別為30、40、50、60、70 ℃，反應(yīng)后，集中氣體吸收管中液體后分別滴加飽和亞硫酸鈉溶液使之褪色，合并吸收管中溶液至50 mL比色管中，氣體吸收管用少量水洗滌，洗液并入比色管中，加4.4 mL硫酸使用液，2.5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L),混勻。用分光光度計(jì)于680 nm測定吸光度。

稱取玉米50 g，通過蒸餾吸收裝置加熱30 min，水溫控制為50 ℃，反應(yīng)完畢后，集中氣體吸收管中液體后分別滴加飽和亞硫酸鈉溶液使之褪色，合并吸收管中溶液至50 mL比色管中，氣體吸收管用少量水洗滌，洗液并入比色管中，加配比分別為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的硫酸各4.4 mL，2.5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L)。用分光光度計(jì)于680 nm測定吸光度。

1.2.6 玉米磷化物含量測定的正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選用3因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)，即L9(33)[6]，確定最佳因素水平，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 樣品中磷化物含量的計(jì)算方法

式[7]中：X—樣品中磷化物的含量(以磷化氫計(jì))，mg/kg；A1—測定用樣品磷化物的質(zhì)量，μg；A2—試劑空白中磷化物的質(zhì)量，μg；m—樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 磷化物測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線

實(shí)驗(yàn)測出磷化物溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示，該標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為0.999 3，關(guān)系式為Y=1.005X+0.003 5。

圖1 磷酸二氫鉀溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 加熱時(shí)間對(duì)玉米中磷化物含量測定的影響

稱取玉米50 g，分別在蒸餾吸收裝置加熱10、20、30、40、50 min，水浴溫度控制為50 ℃，反應(yīng)完畢后,按上述滴加順序滴加藥品，用硫酸使用液控制酸度，測出吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及上述公式求出玉米中磷化物含量[8]。

從圖2可以看出，加熱時(shí)間為10～30 min時(shí)，隨著加熱時(shí)間的增加，玉米中磷化物含量呈上升趨勢，30 min以后，隨著加熱時(shí)間的增加，磷化物含量呈降低趨勢，所以加熱時(shí)間為30 min時(shí)玉米中提取的磷化物含量最多。

圖2 加熱時(shí)間對(duì)玉米中磷化物含量的影響

2.2.2 加熱溫度對(duì)玉米中磷化物含量測定的影響

稱取玉米50 g，在蒸餾吸收裝置加熱30 min，水浴溫度分別為30、40、50、60、70 ℃，反應(yīng)完畢后，重復(fù)上述操作，用硫酸使用液控制酸度，測出吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及上述公式求出玉米中磷化物含量。

從圖3可以看出，水浴溫度為30～50 ℃時(shí)，隨著水浴溫度的增加，提取玉米中磷化物含量呈逐漸升高，50 ℃以后，隨著水浴溫度的增加，磷化物含量呈下降趨勢，所以水浴溫度為50 ℃時(shí)提取玉米中磷化物含量最多。

圖3 水浴溫度對(duì)玉米中磷化物含量的影響

2.2.3 硫酸酸度對(duì)玉米中磷化物含量的影響

稱取玉米50 g，在蒸餾吸收裝置加熱30 min，水浴溫度控制為50 ℃，反應(yīng)完畢后，3個(gè)氣體吸收管中分別滴加飽和亞硫酸鈉溶液使之褪色[9]，合并吸收管中溶液至50 mL比色管中，氣體吸收管用少量水洗滌，洗液并入比色管中，加配比分別為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的硫酸各4.4 mL，加入2.5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L),混勻。用分光光度計(jì)于680 nm測定吸光度[10]，并用公式計(jì)算磷化物含量。

圖4 硫酸酸度對(duì)玉米中磷化物含量測定的影響

從圖4可以看出，硫酸與水配比從1∶3到1∶4時(shí)，提取玉米中磷化物含量升高，硫酸與水配比在1∶4以后，磷化物含量就逐漸降低，所以磷化物在硫酸與水配比1∶4時(shí)，提取玉米中磷化物含量是最多的。

2.3 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化分析

以單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)3因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，最終得出磷化物檢測的較佳條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

通過極差分析可看出，R(B)>R(C) >R(A),所以影響玉米中磷化物含量的因素主要大小為：加熱時(shí)間(B)>硫酸酸度(C)>水浴溫度(A)，即加熱時(shí)間影響最大，水浴溫度影響最小，從正交實(shí)驗(yàn)中可以得到降低玉米中磷化物含量的最佳條件為A1B2C2,即水浴溫度為40 ℃，加熱時(shí)間為30 min，硫酸與水的配比為1∶4。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，提取玉米中磷化物的含量為0.056 mg/kg[11]。

2.4 不同儲(chǔ)藏期農(nóng)華101玉米磷化物含量的跟蹤檢測

選取農(nóng)華剛剛進(jìn)行熏蒸后的農(nóng)華101玉米，在水浴溫度為40 ℃，加熱時(shí)間為30 min，硫酸與水的配比為1∶4的條件下測定磷化物的含量，并在半個(gè)月、1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月和一年對(duì)磷化物含量進(jìn)行跟蹤檢測，所得結(jié)果如表3所示。

表3 不同儲(chǔ)藏時(shí)期農(nóng)華101磷化物含量變化

由表3中可以看出，玉米磷化物在3個(gè)月后監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示基本不再改變，并且含量≤0.056 mg/kg[12]，低于GB 2763—2012的檢測上限，可以食用。

3 結(jié)論

在單因素實(shí)驗(yàn)通過控制加熱時(shí)間、水浴溫度、酸度條件測定玉米中磷化物含量的基礎(chǔ)上；又通過正交實(shí)驗(yàn)，控制不同因素水平，得到了磷化物檢測的較佳條件；即水浴溫度40 ℃，加熱時(shí)間30 min，硫酸與水配比為1∶4時(shí)，玉米中磷化物的測定條件較為合適。我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》GB2763—2012 中規(guī)定磷化氫在糧食中的最大殘留限量為≤0.05 mg/kg，通過對(duì)農(nóng)華101玉米在儲(chǔ)藏期內(nèi)的監(jiān)測，經(jīng)熏蒸后玉米磷化物含量在3個(gè)月后達(dá)到較低，符合食用條件；再延長時(shí)間磷化物基本無明顯變化，為玉米出倉投放市場的食用安全性提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭榮飛，黃聰，于桂蘭，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定糧食中磷化物 [J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2009, 19(3):574-575.

[2] 潘振球，陳波，馮家力，等.頂空氣相色譜法測定糧食中微量磷化物 [J].中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，1994,28(2):100-101.

[3] 賈有青，何吉 鉬藍(lán)法對(duì)葉菜不同洗滌方式的農(nóng)殘去除比較[J].食品研究與開發(fā),2015,36(7) 82-83.

[4]王詠梅，劉建保.糧食中磷化物定量測定的探討[J].糧食與食品工業(yè)，2008,15(4):49-50.

[5]孫建國，馬祖玲，李玉亮，等.進(jìn)境大宗糧食、飼料中磷化鋁熏蒸劑殘留的監(jiān)管及處理[J].口岸衛(wèi)生監(jiān)控，2003,8(3):35-36.

[6]陶順興，王紅勇，高志賢,等.食品中磷化物殘留簡易檢測方法的研究[J].中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生，1998,68(6):14-16.

[7]姜開友，王安弘，鄧志平.熏蒸后面粉中磷化物殘留量的監(jiān)測分析[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，1997,7(5):300.

[8]袁愛群,陶萍芳,趙鳳英,等. 磷鉬藍(lán)法測定磷酸鋅中的磷含量[J]. 分析檢測技術(shù)與儀器,2004,10(4):251-253.

[9]何宇霆,張新申,張一,等.磷酸鹽測定方法及研究進(jìn)展[J]. 皮革科學(xué)與工程,2009,18(2):35-41.

[10]牛延菲,曹紅云,游燕,等. 七葉蓮藥材中磷化物殘留測定[J]. 中國民族民間醫(yī)藥,2016,25(5):3-5.

[11]A. C. Yobterik,V. R. Timmer,A. M. Gordon. Screening agroforestry tree mulches for corn growth: a combined soil test, pot trial and plant analysis approach[J]. Agroforestry Systems,1994,6:42-46.

[12]Karen A. Ketchum,Ronald J. Poole. Cytosolic calcium regulates a potassium current in corn ( Zea mays ) protoplasts[J].The Journal of Membrane Biology,1990,7:24-29.●