微波消解-分光光度法測(cè)定食品中磷含量的應(yīng)用研究

張衛(wèi)軍　陳 嬌

微波消解-分光光度法測(cè)定食品中磷含量的應(yīng)用研究

張衛(wèi)軍陳 嬌

（湖南科技學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南 永州 425199）

采用微波消解-分光光度法測(cè)定各種類別食品所含的磷。樣品采用微波消解，以2，4-二硝基酚為指示劑，用釩鉬酸銨做顯色劑，在400 nm波長(zhǎng)處測(cè)定食品中磷的含量。經(jīng)方法實(shí)踐，測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.0882x+0.0144，相關(guān)系數(shù)R2=0.9995，線性范圍0-16 ug/mL，檢出限25.36 mg/100g，RSD為8.93 %，加標(biāo)回收率98.45 %-102.04 %。所選的常見(jiàn)食品中磷的含量為:大豆>花生>雞肉>雞蛋>鴨肉>草魚>牛肉>豬肉>牛奶>玉米>大米，發(fā)現(xiàn)高脂食品其磷含量也比較高，且低脂食品的磷含量較低。該研究能為人們合理攝取磷，坦均衡飲食提供數(shù)據(jù)參考。

磷；微波消解；分光光度法；食品

磷是人體內(nèi)的必要微量元素，是細(xì)胞膜和核酸的構(gòu)成成分[1]，是人體內(nèi)能量物質(zhì)三磷酸腺苷的重要成分，也是人體骨骼、牙齒的重要成分[2]。磷參與酸、堿平衡調(diào)節(jié)[3]，協(xié)助脂肪和淀粉代謝，供給人體能量和活力[4]。人體缺乏磷元素，會(huì)引起骨骼和牙齒發(fā)育不良、骨質(zhì)疏松、軟骨病、佝僂病等。但攝入過(guò)多時(shí)，會(huì)引起多動(dòng)癥、腎功能障礙等疾病，還可以使腎病晚期患者的各種機(jī)能產(chǎn)生紊亂，比如引起心臟病和骨病，甚至引起死亡[5]。由于磷過(guò)量或者缺乏，都將嚴(yán)重影響人體健康。而人體對(duì)磷的攝取只能通過(guò)食物[6]，所以我們需要保持良好的飲食習(xí)慣，正確控制磷元素的攝入量。

為了使人們更合理地?cái)z取磷，均衡飲食，知道如何搭配，有必要了解一些生活必需食品中磷的含量。比如牛奶、雞蛋、豬肉、蘇打餅干、方便面、大米等這些食品中的磷的含量，這需要測(cè)定不同食品中磷的含量，為消費(fèi)者構(gòu)建更加健康的飲食結(jié)構(gòu)和養(yǎng)成更加健康的飲食習(xí)慣提供參考數(shù)據(jù)，使不同人群合理膳食，正確控制磷的攝入量，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

論文以永州市零陵區(qū)市場(chǎng)中的常見(jiàn)食材為研究對(duì)象，在前人研究的基礎(chǔ)上，采用微波消解-分光光度法測(cè)定各種常見(jiàn)食品所含的磷。為人們合理攝取磷，合理飲食提供最佳參考數(shù)據(jù)。

1 材料、儀器及試劑

1.1 主要材料

材料：永州市零陵區(qū)市場(chǎng)中的常見(jiàn)食材，研究小組采集后并保新鮮，鮮樣用榨汁機(jī)打成勻漿，即取即用備用。干樣用粉碎機(jī)粉碎，混勻，放在真空袋里密封備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(752型)；北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司電子萬(wàn)用爐（DL-1）；鄭州長(zhǎng)盛實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司的集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（DF-101S）；北京祥鵠科技發(fā)展有限公司的微波合成反應(yīng)儀（XH-MC-1）；賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司電子分析天平（SHMADZU AUY200）；天津市泰斯特儀器有限公司的FW177型粉碎機(jī)。

1.3 實(shí)驗(yàn)試劑

磷標(biāo)準(zhǔn)品磷酸二氫鉀GR（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；氫氧化鈉、濃硝酸、高氯酸、濃硫酸、2,4-二硝基酚、鉬酸銨、偏釩酸銨均為分析純，水為去離子水。

2 方法與實(shí)驗(yàn)

2.1 釩鉬酸銨試劑的配制

先稱取25 g鉬酸銨，在400 mL的水中溶解，記為A液。再稱取1.25 g偏釩酸銨溶于300 mL的沸水中，待冷卻至室溫后加250 mL的濃HNO3，記為B液。在攪拌下將A液緩緩注入B液中，用水定容至1 L，混合均勻，保存在棕色瓶中。若有沉淀生成，則需重新配制。

2.2 磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(50 ug/mL)的配制

將KH2PO4放入105 ℃的烘箱中，烘至質(zhì)量不在變化，然后稱取KH2PO4的質(zhì)量為0.2179 g，用400 mL的水溶解，在加入8 mL的濃硫酸，最后用水定容至1 L。

2.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

配制磷濃度為0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0 ug/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別移取磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL、10.0 mL、12.0 mL、14.0 mL、16.0 mL于50 mL容量瓶中，用移液管移取10 mL釩鉬酸銨于其中，加水定容至刻度，標(biāo)準(zhǔn)曲線所需溶液即配制完成。將配好的溶液放在25 ℃水浴鍋中加熱15 min，然后在400 nm處用10 mm的比色皿測(cè)定其分光光度值。以吸光度為縱坐標(biāo)，以磷的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸曲線方程為：=0.0882+0.0144，相關(guān)系數(shù)2=0.9995，工作曲線范圍0～16 ug/mL，線性關(guān)系較好，可用于樣品檢測(cè)。

圖1 磷的準(zhǔn)曲線

2.4 樣品中磷含量的測(cè)定

稱取濕樣2.5～3.0 g或干樣0.5～1.5 g于燒杯，放入三顆玻璃珠，加入10 mL濃硝酸至冷卻，在加入10 mL的高氯酸，密封，肉類放置一個(gè)小時(shí)，其它試樣放置半個(gè)小時(shí)即可。然后放入微波爐中進(jìn)行消解直至液體澄清透明，放在電熱爐上加熱至冒出白煙，加熱過(guò)程中若消化液變黑，則取下放置室溫在加入5-10 mL濃硝酸，繼續(xù)加熱直至變成無(wú)色或淡黃色到剩下3-5 mL時(shí)，放置冷卻至室溫，于50 mL容量瓶中定容至刻度線。分別吸取5 mL、10 mL上述定容的溶液于50 mL的容量瓶中，在滴加兩滴2,4-二硝基酚指示劑，第一步用2 mol/L的NaOH溶液調(diào)至黃色，第二步取用0.2 moL/L的硝酸溶液調(diào)至無(wú)色，最后一步用0.1 moL/L的NaOH調(diào)至黃色。調(diào)色結(jié)束后，用移液管移取10 mL釩鉬酸銨于上述溶液中，加水至刻度線。將配好的溶液放在25 ℃水浴鍋中加熱15 min，然后在波長(zhǎng)400 nm處用10 mm的比色皿測(cè)定分光光度值。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 最大吸收波長(zhǎng)的選擇

本實(shí)驗(yàn)在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，考察了400～480 nm不同波長(zhǎng)范圍磷的吸光度值。由圖2可以看出，隨著波長(zhǎng)的增加，樣品吸光度值呈下降趨勢(shì)。因此，本方法測(cè)定時(shí)選擇波長(zhǎng)為400 nm。

3.2 微波消解功率和時(shí)間的選擇

根據(jù)2.4方法進(jìn)行樣品前處理，然后經(jīng)過(guò)多次試樣，確定最佳微波條件見(jiàn)表1。

表1 微波條件的選擇

圖2 波長(zhǎng)的選擇

3.3 樣品實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

準(zhǔn)確稱取樣品2.0 g(精確至0.0001 g)，每個(gè)樣品平行2次，按2.4方法進(jìn)行試液制備，對(duì)空白溶液進(jìn)行置零，按順序進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 樣品檢測(cè)結(jié)果

本試驗(yàn)主要來(lái)測(cè)定人們常食用食品中的磷含量，如雞蛋、牛奶、豬肉、鴨肉、雞肉、草魚、玉米、大豆、花生、大米、牛肉。測(cè)定結(jié)果如圖3所示。從圖3可知，所選食品中所含的磷含量有所不同。所測(cè)定的這幾種食物中磷含量為：大豆>花生>雞肉>雞蛋>鴨肉>草魚>牛肉>豬肉>牛奶>玉米>大米，發(fā)現(xiàn)含磷較高的食品其脂肪含量都比較高，含磷較低的都是一些低脂食品。因此對(duì)于不同的人群，如嬰幼兒、孕婦、老人在平時(shí)的飲食中應(yīng)選擇富含營(yíng)養(yǎng)的食品，提高磷的攝入，以保證骨骼的正常生長(zhǎng)和機(jī)體的正常功能。

3.4 重復(fù)性考察

以大豆粉為樣品，準(zhǔn)確稱取六份樣品于燒杯中，采用2.4方法對(duì)樣品進(jìn)行處理和測(cè)定。對(duì)空白試樣進(jìn)行置零，并記下Abs，然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查的試樣溶液中磷的濃度。把測(cè)定濃度代入公式計(jì)算，具體計(jì)算公式為

式中:—試樣中磷的含量，mg/100 g；—標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得試樣溶液中磷的濃度，μg/mL；—試樣消化后定容體積，mL；1—吸取樣液體積，mL；2—比色液定容體積，mL；—樣品的質(zhì)量，g。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，結(jié)果為0.15%，表明此方法重現(xiàn)性良好。

表3 重復(fù)性考察

3.5 樣品加標(biāo)回收率考察

稱取一部分已知含量的樣品，分別加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中一份樣品加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后使它的含量接近線性范圍的上限，一份樣品加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后使它的含量接近檢測(cè)下限，另一份加入一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后對(duì)這幾組樣品進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算樣品加標(biāo)回收率，樣液的制備和測(cè)定方法按照2.4，其加標(biāo)回收率在98.45%～102.04%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4。

表4 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

3.6 靈敏度與檢出限考察

取空白樣品，樣液的制備和測(cè)定方法按照2.4，用紫外分光光度計(jì)平行測(cè)定25次，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.93%，說(shuō)明本儀器比較穩(wěn)定，所測(cè)數(shù)據(jù)可靠。方法檢出限為25.36 mg/100g。

表5 靈敏度和檢出限

表5（續(xù)）

4 結(jié)論

論文應(yīng)用微波消解-分光光度法對(duì)不同食品中磷含量進(jìn)行測(cè)定。樣品經(jīng)微波消解，以2,4-二硝基酚為指示劑，釩鉬酸銨做顯色劑，在400 nm波長(zhǎng)處測(cè)定食品中磷的含量。經(jīng)方法試驗(yàn)，測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為=0.0882+0.0144，相關(guān)系數(shù)2=0.9995，線性范圍0～16 ug/mL，檢出限，RSD為5.83%，加標(biāo)回收率98.45%～102.04%。微波消解-釩鉬黃分光光度法，操作步驟簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性高，重復(fù)性好，普通實(shí)驗(yàn)室均能配置，同時(shí)也減少有毒試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的身體健康造成危害及對(duì)環(huán)境的污染，故非常適合用來(lái)檢測(cè)食品中磷的含量。

本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了人們常食用的幾類食品的磷含量，常見(jiàn)食品中磷的含量為：大豆>花生>雞肉>雞蛋>鴨肉>草魚>牛肉>豬肉>牛奶>玉米>大米，發(fā)現(xiàn)高脂食品磷含量比較高，且低脂食品的磷含量較低。這些研究成果為人們合理攝取磷，合理飲食提供數(shù)據(jù)參考。

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S567.9

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1673-2219（2021）05-0036-03

2021-06-09

張衛(wèi)軍（1969－），男，湖南永州人，碩士，研究員，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)與分析化學(xué)。

（責(zé)任編校：文春生）