分光光度法測(cè)定不同種類(lèi)禽蛋中鐵元素含量

王遷

渭南師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院（渭南 714099）

鐵是人體必需的微量元素，是制造血紅蛋白不可缺少的元素，它具有固定氧和輸送氧的功能，同時(shí)還是細(xì)胞色素酶和其他幾種輔酶的主要成分，參與多種酶的合成與活動(dòng)[1-2]。鐵對(duì)人體免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、細(xì)胞代謝等的發(fā)育和功能有重要影響[3]。人體內(nèi)缺鐵會(huì)導(dǎo)致四肢乏力、免疫力降低、脾氣急躁、失眠多夢(mèng)，兒童缺鐵可引發(fā)生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、智力受損[4-5]。

不同種類(lèi)的禽蛋中因具有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、膽固醇、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而作為人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)的佳品，在日常生活中被稱(chēng)之為“全營(yíng)養(yǎng)”食物[6]。常吃蛋類(lèi)可以預(yù)防貧血、改善血液循環(huán)、促進(jìn)骨骼發(fā)育等保健作用[7]。因此，測(cè)定不同種類(lèi)的禽蛋中鐵元素的含量在營(yíng)養(yǎng)學(xué)上有重要意義[8]。試驗(yàn)采用鄰菲羅啉分光光度法對(duì)市售的不同種類(lèi)禽蛋的鐵元素含量進(jìn)行了分析測(cè)定，測(cè)定結(jié)果為人們合理補(bǔ)鐵提供科學(xué)依據(jù)，也為后續(xù)開(kāi)發(fā)出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的禽蛋產(chǎn)品提供理論參考[9-10]。

1 試驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

硫酸鐵胺、鹽酸羥胺、鄰菲羅啉、濃鹽酸、濃硝酸、乙酸鈉、氫氧化鈉，所用試劑均為分析純，試驗(yàn)用水為去離子水。

普通雞蛋、土雞蛋、鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、鴿蛋、咸鴨蛋、松花蛋，市售。

1810 B型自動(dòng)雙重純水蒸餾器（上海申立玻璃儀器有限公司）；TU-1800 PC紫外分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；BS-224 S型電子天平（深圳泰立儀器公司）；WG 43-電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；800型離心沉淀器（鹽城科學(xué)儀器廠）。

1.2 試驗(yàn)原理

鄰菲羅啉是測(cè)定微量鐵的一種較好的試劑。在pH 4.2的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，首先用鹽酸羥胺將Fe3+還原為Fe2+，F(xiàn)e2+與鄰菲羅啉作用生成橘紅色的絡(luò)合物，利用分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)朗伯-比爾定律，計(jì)算出不同種類(lèi)禽蛋中鐵元素的含量，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.863 4 g NH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水中，加入20 mL 1∶1鹽酸溶液，溶解后定量轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得鐵含量為100 μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。移取10.0 mL上述溶液于100 mL容量瓶中，定容，質(zhì)量濃度為10 μ g/mL。

取6個(gè)50 mL的容量瓶，準(zhǔn)確吸取0.00，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00 mL 10 μ g/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入0.5 mL鹽酸羥胺溶液、4 mL NaAc溶液、1 mL鄰菲羅啉溶液，用蒸餾水稀釋至刻度定容、搖勻，常溫下靜置20 min左右，在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，鐵含量（mg/L）為橫坐標(biāo)，繪制出吸光度與鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖并計(jì)算線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。

1.4 樣品處理

采用干法灰化法，將不同種類(lèi)的禽蛋洗凈煮熟去蛋殼，取可食部分充分混勻、備檢。準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品，各1 g，分別置于表面皿中，放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱，溫度控制在70～80 ℃之間，烘干2 h，再將樣品依次放入坩堝中，在電爐上加熱，直到樣品不再冒黑煙為止。再將處理好的樣品分別放入馬弗爐中灰化，在500 ℃灰化8 h，灰化完全后，取出樣品。向樣品中加入2 mol/L鹽酸，溶解（溶解不完全，可加入少許硝酸），過(guò)濾，置于50 mL容量瓶中，調(diào)節(jié)pH，定容至刻度。

1.5 樣品測(cè)定

準(zhǔn)確吸取上述樣品儲(chǔ)備液，各5 mL，分別置于50 mL容量瓶，然后分別加入0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液、4 mL 1 mol/L NaAc溶液及1 mL 0.2%鄰菲羅啉溶液，每加一種試劑后搖勻，用蒸餾水定容，常溫下靜置20 min。在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定各樣品的吸光度，以0.0 mL鐵標(biāo)液為空白進(jìn)行參比，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出各樣品中鐵的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)條件選擇

2.1.1 最佳波長(zhǎng)

準(zhǔn)確移取10 mL 10 μ g/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL容量瓶中，然后加入0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1 mL 0.2%的鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，以空白試劑作為參比，在波長(zhǎng)450～570 nm范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描，每隔10 nm測(cè)定一次吸光度，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制出吸收曲線，從吸收曲線上確定該測(cè)定的適宜波長(zhǎng)。發(fā)現(xiàn)當(dāng)波長(zhǎng)為510 nm時(shí)吸光度最大，所以最佳波長(zhǎng)為510 nm。

2.1.2 顯色劑用量

取7個(gè)50.00 mL容量瓶，分別編號(hào)1～7，分別向其中準(zhǔn)確加入10 mL 10 μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液，再分別加入0.00，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00和3.00 mL 0.2%顯色劑鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻靜置20 min左右，以空白試劑作為參比，在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定各溶液的吸光度。結(jié)果表明，隨著顯色劑鄰菲羅啉溶液用量的增加，吸光度呈明顯上升趨勢(shì)，當(dāng)鄰菲羅啉用量達(dá)到1.00 mL后吸光度趨于穩(wěn)定，因此選擇顯色劑用量為1.00 mL。

2.1.3 鹽酸羥胺用量

取7個(gè)50.00 mL容量瓶，分別編號(hào)1～7，分別向其中準(zhǔn)確加入10 mL 10 μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再依次加入0.00，0.10，0.30，0.50，1.00，2.00和3.00 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1.00 mL 0.2%顯色鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻靜置20 min，以空白試劑作為參比，在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定各溶液的吸光度。結(jié)果表明，隨著鹽酸羥胺溶液用量的增加，吸光度呈明顯上升趨勢(shì)，當(dāng)鹽酸羥胺用量達(dá)到0.50 mL后吸光度趨于穩(wěn)定，因此選擇鹽酸羥胺用量為0.50 mL。

2.1.4 配合物的穩(wěn)定性

取1個(gè)50.00 mL容量瓶，準(zhǔn)確加入10 mL 10 μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和0.50 mL 0.2%鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，以空白試劑作為參比，在波長(zhǎng)510 nm處，每隔一定的時(shí)間（2，5，10，15，20，30，40和50 min）測(cè)定1次溶液的吸光度。結(jié)果表明，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，吸光度呈明顯上升趨勢(shì)，當(dāng)反應(yīng)20 min以后，吸光度基本穩(wěn)定，說(shuō)明生成絡(luò)合物較為穩(wěn)定。因此，顯色時(shí)間為20 min。

2.1.5 緩沖溶液的用量

取7個(gè)50.00 mL容量瓶，分別編號(hào)1～7，向其中準(zhǔn)確加入10.00 mL 10 μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再分別加入1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，6.00和7.00 mL 1 mol/mL的NaAc溶液，然后依次加入1.00 mL 0.2%顯色劑鄰菲羅啉溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，以空白試劑作為參比，在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定各溶液的吸光度。結(jié)果表明，隨著緩沖溶液用量的增加，吸光度開(kāi)始呈明顯上升趨勢(shì)，當(dāng)緩沖溶液用量達(dá)到4.00 mL后吸光度趨于穩(wěn)定，所以選擇緩沖溶液的適用量為4.00 mL。

2.1.6 酸度的控制

取7個(gè)50.00 mL容量瓶，分別編號(hào)1～7，向其中準(zhǔn)確加入10.00 mL 10 μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.5 mL 10%鹽酸羥胺溶液，再加入4 mL 1 mol/mL的NaAc溶液和1 mL 0.2%的鄰菲羅啉溶液，搖勻。依次向容量瓶中加入0.0，1.0，1.5，2.0，3.0，4.0和5.0 mL 1 mol/L的NaOH溶液，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻靜置20 min，以空白試劑作為參比，在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定各溶液的吸光度。結(jié)果表明，pH在4～6時(shí)，溶液吸光度最大。因此，測(cè)定體系pH控制在4～6處。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

按試驗(yàn)方法對(duì)系列的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，并繪制出吸光度與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明：鐵在0.04～2.05 mg/L濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=0.285X+0.003，相關(guān)系數(shù)為0.998 9，檢出限為0.02 mg/L。

2.3 樣品鐵含量測(cè)定

準(zhǔn)確移取上述處理的樣品溶液，各20 mL，進(jìn)行吸光度測(cè)定，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程求出各樣品中鐵元素含量，結(jié)果見(jiàn)表1。樣品鐵含量由高到低順序?yàn)椋壶澋?、鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、咸鴨蛋、松花蛋、土雞蛋、普通雞蛋。鴿蛋中鐵含量最高，為38.51 mg/kg；普通雞蛋鐵含量最少，為18.42 mg/kg。

2.4 精密度試驗(yàn)

為了檢驗(yàn)所用方法的準(zhǔn)確性，分別對(duì)各種禽蛋樣品中的鐵含量進(jìn)行7次平行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.27%～2.85%，均小于3%，說(shuō)明該測(cè)定方法的精密度較高。

表1 八種禽蛋的吸光度及鐵含量

表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n=7）

2.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)

為了考察方法的可靠性，對(duì)八種禽蛋樣品中待測(cè)的Fe元素，進(jìn)行低、中、高3個(gè)濃度水平的加標(biāo)回收試驗(yàn)，每個(gè)水平濃度重復(fù)6次，加標(biāo)濃度和測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。該方法測(cè)定的樣品的加標(biāo)回收率在93.07%～104.82%之間，回收效果較好。

表3 樣品加標(biāo)回收率結(jié)果

3 結(jié)論

采用鄰菲羅啉分光光度法對(duì)人們常使用的八種禽蛋中鐵含量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果顯示：這些禽蛋中均含有豐富的鐵元素，其中鴿蛋含鐵量最高，其次分別為鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、咸鴨蛋、松花蛋、土雞蛋、普通雞蛋。采用分光光度法測(cè)定禽蛋中的鐵元素含量，方法快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，其測(cè)定結(jié)果對(duì)指導(dǎo)人們合理食用禽蛋進(jìn)行補(bǔ)鐵以及禽蛋的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了理論依據(jù)。