微波消解-原子吸收光譜法測定玉米油中的礦物質(zhì)含量

黃培池，禹曉梅，王 娟(.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 徐州 6； .徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 009)

玉米油是由玉米胚加工制得的植物油，又稱玉米胚芽油，是一種高品質(zhì)的營養(yǎng)健康植物油，世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將玉米油列為優(yōu)質(zhì)健康食品。精制的玉米油含有豐富的脂肪酸、天然脂溶性等成分，長期食用可預(yù)防動脈硬化和冠心病，具有極高的營養(yǎng)價值[1-2]。此外，玉米油含有人體所必需的礦物質(zhì)元素，其是生命活動和生長發(fā)育所必需的元素，科學(xué)研究證明，特定狀態(tài)的礦物質(zhì)元素是維持健康和預(yù)防疾病的必要條件之一[3-6]。

目前，玉米油在我國的銷售量遠高于同期食用油年均銷量增速，其組成和品質(zhì)安全引起了廣泛關(guān)注。人們對于玉米油的研究主要集中在脂肪酸、維生素、化學(xué)成分、提取工藝方面[7-10]，而對玉米油中礦物質(zhì)元素含量的測定鮮有報道。本文選取了市場上常見品牌的玉米油為樣本，采用微波消解-原子吸收光譜法測定其中6種礦物質(zhì)元素含量，以期為玉米油的推廣和劣質(zhì)油的檢測提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

玉米油：購于徐州大潤發(fā)超市、農(nóng)貿(mào)市場。

Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)：國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，使用時逐級稀釋配制成所需質(zhì)量濃度。HNO3、H2O2：分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

AA-6800原子吸收分光光度計，日本島津儀器(蘇州)有限公司；空心陰極燈(Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn元素)：北京有色金屬研究總院；BSA124S電子天平，賽多利斯儀器有限公司；CEM MARS 6微波消解儀，美國培安科技有限公司；Mili-Q Biolel超純水機，美國Milipore公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制

Ca、K、Mg(100 μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制：分別精密量取質(zhì)量濃度為1 000 mg/L Ca、K、Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL至100 mL容量瓶，用0.5%的HNO3定容至刻度，搖勻。

Fe、Na、Zn(20 μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制：分別精密量取質(zhì)量濃度為1 000 mg/L Fe、Na、Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL至250 mL容量瓶，用0.5%的HNO3定容至刻度，搖勻。

1.2.2 玉米油供試品的微波消解

準(zhǔn)確稱取0.5 g玉米油樣品置于潔凈高壓消解罐中，加入5 mL 50% HNO3和2 mL 50% H2O2，按表1程序進行消解。消解完畢后。冷卻至室溫，將消解液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，加入2 mL 50% HNO3溶解殘渣，并以少量去離子水洗滌消解罐和蓋子3次，洗滌液一并轉(zhuǎn)至容量瓶中并定容至刻度。

表1 微波消解程序

1.2.3 礦物質(zhì)元素的測定

采用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測定玉米油中Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素，本實驗所選用的工作參數(shù)是在參照相關(guān)文獻[11-15]基礎(chǔ)上，對儀器經(jīng)過調(diào)試優(yōu)化選擇，得出的各元素的最佳分析條件見表2。

表2 原子吸收光譜儀工作參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 實驗條件優(yōu)化

2.1.1 消解方法的選擇

樣品前處理效果將直接影響最終的檢測結(jié)果，國標(biāo)中的濕式消解法是采用HNO3-HClO4法進行消解，但由于玉米油在消解過程中容易爆沸，故本實驗未采用。經(jīng)實驗結(jié)果對比，采用HNO3-50% H2O2消解體系來處理樣品，得到最終消解產(chǎn)物為淡黃色的清亮液體，不僅能完全消解樣品，且安全性高。

2.1.2 樣品改進劑和釋放劑的選擇

在未加基體改進劑和釋放劑的條件下，測定Fe、Zn 2種元素的加標(biāo)回收率，均在95%～100%之間，測定Ca、Mg、K、Na 4種元素的加標(biāo)回收率均在30%～60%，表明玉米油基體和火焰對Fe、Zn的測定沒有干擾，但對Ca、Mg、K、Na測定存在嚴(yán)重干擾，這是由于在使用空氣-乙炔火焰測定時，K和Na被部分離子化，可分別加入改進劑硝酸銫和硝酸鉀消除干擾，Ca和Mg在空氣-乙炔火焰中有干擾產(chǎn)生，可加入20 g/L鑭釋放劑消除干擾。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

分別精密量取Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液適量，配制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.2.3方法設(shè)置儀器工作參數(shù)進行測定，測定值(A)為縱坐標(biāo)，各元素質(zhì)量濃度(C)為橫坐標(biāo)，分別得到6種元素Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表3。

表3 6種礦物質(zhì)元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液、線性方程、相關(guān)系數(shù)

由表3可知，該方法測定玉米油中6種礦物質(zhì)元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.995以上，可用于玉米油樣品中礦物質(zhì)元素含量的定量分析。

2.3 精密度實驗

按照表2儀器參數(shù)設(shè)置原子吸收分光光度計，吸取待測樣品溶液進樣5次進行檢測，計算待測成分含量。結(jié)果表明，Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素在玉米油樣品中含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.3%、4.3%、2.1%、1.8%、3.4%和2.9%，均小于5.0%，表明該方法精密度良好，滿足微量分析要求。

2.4 回收率實驗

精密稱取玉米油樣品4份，按照1.2.2進行消解后，其中3份樣品分別加入低、中、高不同質(zhì)量濃度的同種標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測定Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素的回收率。連續(xù)測定空白溶液20次，其平均值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的質(zhì)量濃度值即為各元素檢出限，加標(biāo)回收率及檢出限結(jié)果見表4。

由表4可知，6種礦物質(zhì)元素的加標(biāo)回收率在89.30%～115.80%之間，回收率較好，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表4 樣品加標(biāo)回收率和檢出限

2.5 玉米油樣品測定

分別測定并計算不同品牌、不同來源玉米油中各礦物質(zhì)元素含量，每個樣品測定3次，取平均值，結(jié)果見表5。

表5 玉米油樣品中6種礦物質(zhì)含量測定結(jié)果 μg/g

由表5可知，大型超市購買的玉米油均含有豐富的對人體有益的礦物質(zhì)元素，其中Ca、K、Mg含量較高，不同品牌玉米油中各種礦物質(zhì)含量不同，但相差不大，且各元素含量分布呈現(xiàn)相同的規(guī)律，均為Ca>K>Mg>Fe>Na>Zn。購于農(nóng)貿(mào)市場的4種玉米油有2種礦物質(zhì)含量與購于大型超市的玉米油相差不大，其中品牌A兩種來源的玉米油中礦物質(zhì)含量差別甚微。另有兩種品牌玉米油礦物質(zhì)含量總體偏低，且同屬于品牌B的玉米油兩種來源測得的礦物質(zhì)含量差別很大，說明存在非正規(guī)進貨渠道。品牌不詳玉米油為散裝玉米油，其Ca、Fe、Mg、K的含量遠低于超市玉米油的，Zn含量甚至低于檢出限，但Na的含量為超市玉米油近100倍。

據(jù)相關(guān)研究[3-6]，礦物質(zhì)是人體必需的元素，且無法自身產(chǎn)生、合成，需每天從食物中攝取。當(dāng)今社會，由于不良飲食習(xí)慣等問題，人們尤其是一些兒童和老人很容易發(fā)生某些元素特別是微量元素的缺乏，比如缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，缺鉀會引起心律失常等。但礦物質(zhì)攝入過量同樣會引發(fā)健康問題，比如鈉過量會引起心血管疾病，鎂過量可引起心臟驟停等。因此，礦物質(zhì)的攝入量必須控制適當(dāng)范圍，通過表5可以看出，大型超市購買的玉米油礦物質(zhì)含量穩(wěn)定，而農(nóng)貿(mào)市場購買的玉米油魚龍混雜，礦物質(zhì)含量差異較大，特別是一些“三無”產(chǎn)品，質(zhì)量難以保證。

3 結(jié) 論

建立了微波消解-原子吸收光譜法測定玉米油中Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素含量的方法，6種元素相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.8%～4.3%之間，均小于5.0%，表明方法精密度高，樣品加標(biāo)回收率在89.30%～115.80%之間，表明準(zhǔn)確度較高，且檢出限低，方法簡單。采用HNO3-50% H2O2消解體系，提高了安全系數(shù)。大型超市購買的玉米油中含有豐富、含量穩(wěn)定的礦物質(zhì)元素，且含量順序為Ca>K>Mg>Fe>Na>Zn，農(nóng)貿(mào)市場購買的玉米油礦物質(zhì)含量不穩(wěn)定，且存在進貨渠道不正規(guī)的可能。本研究可為今后玉米油的科學(xué)食用以及進一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

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