论文部分内容阅读
摘 要：建立了氢化物发生原子荧光法测定砀山产地水果（酥梨、苹果、油桃）中的硒含量的方法，采用湿法消解对样品进行前处理，氢化物发生原子荧光法进行测定。在最优实验条件下，硒的线性范围为0～40 μg/L，相关系数为0.999 8，方法检出限为0.0123 μg/L，样品的加标回收率为90.0%～106.7%。本研究为特殊功能营养品质新品种的选育提供参考，为进一步研究和评价砀山产地水果中的硒水平提供依据。
关键词：原子荧光光谱法;水果;硒
硒是人体内具有多重生物学功能的微量元素，被称为生命的保护剂[1-2]，由于人体自身不能合成硒元素，主要利用食物供给补充硒的含量。摄入硒含量过低不能满足人体日常需求，摄入过量也可能造成中毒现象。因此，人们在补硒过程中需充分了解富硒食品中硒的含量、赋存形式和分布规律，达到适量摄入的目的。
现阶段，世界农业形势发生了很大变化，人们对食物的要求不再是能吃饱，提高人体免疫力的功能型粮食需求与日俱增。我国粮食安全应从“温饱型”粮食生产向“功能型”粮食生产转变，富硒功能农业作为粮食转型产业的典型代表，以其特有的保健功能性，成为新农业发展的领军产业[3]，不仅能够有效提高农民收入、改善农业经济效益，还能实现增强人们综合身体素质的目标[4]。由此可见，富硒功能农业的发展能有效促进中国结合自身优势进行农业产业升级，推进农业产业转型。目前我国富硒食品的国家标准及行业标准并不全面，建立简单快捷有效的检测方法对富硒食品进行硒含量测定，有助于规范富硒食品的市场，打击遏制假冒伪劣产品冒充富硒食品混乱市场。
砀山县是位于安徽省最北端以水果种植业为主的农业县，主要种植的水果包括砀山酥梨、苹果、油桃等。面对当前功能型农业的发展机遇，应科学统筹，优化品种，提高利润，加强砀山富硒水果品牌建设，充分挖掘硒资源的经济效益，将有效促进本地区经济发展，能够更好带动本地区发展。
本文以砀山县的酥梨、苹果、油桃为研究对象，通过氢化物发生-原子荧光法对砀山产地水果中的硒含量进行测定，为砀山县开展富硒水果产业提供数据支持，为人们通过食品补硒提供更加科学的指导。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
砀山酥梨、苹果、油桃购买自砀山县果园场、砀山县超市。硒标准液，浓度1 000 μg/mL，盐酸、硝酸、硼氰化钾、氢氧化钾和氢氧化钠，均为分析纯。
1.2 仪器与设备
AFS-9700原子荧光光度计;原子荧光空心阴极灯Se灯;BD-15B型高速多功能粉碎机;可调量程移液器（20～200 μL、100～1 000 μL、500～5 000 μL）;AL106 电子天平;蒸馏水。
1.3 实验方法
1.3.1 标准溶液的配制
精密量取浓度为1 000 μg/mL的Se元素标准溶液至50 mL容量瓶中，配成浓度为10 μg/mL的硒标准储备使用液。精密量取1.0 mL硒标准储备使用液至100 mL容量瓶中，配成100 μg/L的硒标准使用液。分別量取0 mL、2.5 mL、5 mL、7.5 mL、10 mL硒标准使用液于25 mL容量瓶中，配制浓度为0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、40 μg/L的标准系列溶液，备用。
1.3.2 样品前处理
采用自来水将购买来的砀山酥梨、苹果、油桃仔细清洗干净后，用刀将样品去皮，将果肉和种子分离，每种样品都分为果肉和果皮两部分，果肉用搅拌机打碎至糊状，果皮用烘箱低温烘干24 h后，剪碎加入粉碎机打碎，分别装入不同的塑料袋，贴上标签，备用。
湿法消解法。用电子天平分别称取样品各0.25 g，再分别将称得的样品置于100 mL干燥烧杯中。加入适量高氯酸和浓硝酸（V∶V=5∶3）的混合液8 mL，分批放置于电热板上低温加热消解至液近至无色并冒出大量白烟，停止加热。将消解液置于通风橱中冷却至室温，再加入1 mL浓盐酸继续加热至消解液微沸，停止加热并冷却至室温。将烧杯中的消解液转移至25 mL容量瓶中，采用蒸馏水多次清洗烧杯壁，将清洗后的溶液一并转移至容量瓶中，定容至容量瓶的刻度线，贴上标签备用。
1.3.3 仪器工作条件
在仪器推荐条件的基础上，确定的仪器条件如下：负高压290 V;总灯电流80 mA;元素灯主/辅阴极各40 mA;原子化器高度8 mm;载气300 mL/min;屏蔽气900 mL/min。
2 结果与分析
2.1 载流浓度对硒信号的影响
本文采用控制变量法，通过改变盐酸的浓度，其他条件不变，测定固定浓度Se标准溶液，研究不同载流浓度对荧光信号的影响，见图1。当盐酸体积浓度范围在0%～5%时，硒的荧光强度随着盐酸浓度的升高而增大，当盐酸体积浓度超过5%后，载流浓度对原子荧光强度的影响变化不大。高浓度的盐酸溶液会对仪器造成损害，最终选择5%的盐酸溶液作为载流的最佳浓度。
2.2 还原剂浓度对硒信号的影响
本文采用控制变量法，通过改变还原剂硼氰化钾的浓度，其他条件不变，测定固定浓度Se标准溶液，研究还原剂浓度不同对荧光信号的影响，见图2。当硼氢化钾的体积浓度在0.3%～1.5%范围内时，荧光信号随着还原剂浓度的增大而升高，当还原剂浓度超过1.5%后，还原剂浓度变化对荧光信号的影响不大。因此最终选择1.5%的硼氢化钾作为最佳还原剂浓度。
2.3 负高压的选择
固定硒的标准溶液浓度为8.0 ng/mL，其他测定条件不变，探究负高压在270～330 V变化情况，见图3，选择的负高压值越高，荧光强度会逐步升高，负高压过高会使机器出现噪音、基线不稳等情况，因此选择负高压为290 V。
2.4 灯电流的选择
固定硒的标准溶液浓度为8.0 ng/mL，其他测定条件不变，探究灯电流在50～100 mA范围内的变化情况，见图4，实验数据表明灯电流越高所测荧光强度越大，但在测量过程中灯电流太高会影响空心阴极灯的使用寿命，因此选择灯电流为80 mA。
2.5 标准曲线的绘制
在上述实验条件的优化后，在最佳的实验条件下采用HG-AFS对标准系列溶液进行测量，得出相应的荧光值，建立相应的标准曲线。由表1可知，该方法在0.00～40.00 ?g/L呈现良好的线性关系，相关系数为0.999 8。
2.6 精密度和检出限
对硒标准空白溶液连续测量11次，以空白溶液浓度的3倍标准偏差除以工作曲线的斜率作为仪器最低检出限为0.012 3 μg/L。对20.00 ng/ml硒标准溶液样品进行11次平行测定，测得仪器精密度为0.46%。
2.7 样品中硒含量测定及加标回收率
采用上述方法（HG-AFS）按最佳实验条件对上述水果样品进行了含量测定，测定结果显示样品中硒元素含量由多到少依次是酥梨>苹果>油桃，对样品进行加标回收实验。由表2可知，该方法有良好的回收率为90.0%～106.7%。本文建立的氢化物发生-原子荧光光度法测定砀山产地水果中硒含量效果良好。
3 结论
本文应用氢化物发生原子荧光光谱法测定砀山酥梨、苹果和油桃中硒含量，具有操作简单、快速、灵敏度高等特点，可满足日常检测的需要，为进一步研究和评价砀山水果中的硒水平提供依据。
参考文献
[1]吴永尧，彭振坤，陈建英，等.水稻对环境硒的富集和耐受能力研究[J].微量元素与健康研究，1999，16（4）：42-44.
[2]罗科丽，柯坚灿，郑鸿涛.富硒食品中硒元素检测方法的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2017，8（12）：4617-4622.
[3]刘永贤，阳继辉，石玫莉，等.广西富硒功能农产品开发前景分析[J].农业与技术，2015（1）：176-178.
[4]石玫莉.广西富硒农业发展对策与建议[J].农村经济与科技，2016（9）：175-176.
关键词：原子荧光光谱法;水果;硒
硒是人体内具有多重生物学功能的微量元素，被称为生命的保护剂[1-2]，由于人体自身不能合成硒元素，主要利用食物供给补充硒的含量。摄入硒含量过低不能满足人体日常需求，摄入过量也可能造成中毒现象。因此，人们在补硒过程中需充分了解富硒食品中硒的含量、赋存形式和分布规律，达到适量摄入的目的。
现阶段，世界农业形势发生了很大变化，人们对食物的要求不再是能吃饱，提高人体免疫力的功能型粮食需求与日俱增。我国粮食安全应从“温饱型”粮食生产向“功能型”粮食生产转变，富硒功能农业作为粮食转型产业的典型代表，以其特有的保健功能性，成为新农业发展的领军产业[3]，不仅能够有效提高农民收入、改善农业经济效益，还能实现增强人们综合身体素质的目标[4]。由此可见，富硒功能农业的发展能有效促进中国结合自身优势进行农业产业升级，推进农业产业转型。目前我国富硒食品的国家标准及行业标准并不全面，建立简单快捷有效的检测方法对富硒食品进行硒含量测定，有助于规范富硒食品的市场，打击遏制假冒伪劣产品冒充富硒食品混乱市场。
砀山县是位于安徽省最北端以水果种植业为主的农业县，主要种植的水果包括砀山酥梨、苹果、油桃等。面对当前功能型农业的发展机遇，应科学统筹，优化品种，提高利润，加强砀山富硒水果品牌建设，充分挖掘硒资源的经济效益，将有效促进本地区经济发展，能够更好带动本地区发展。
本文以砀山县的酥梨、苹果、油桃为研究对象，通过氢化物发生-原子荧光法对砀山产地水果中的硒含量进行测定，为砀山县开展富硒水果产业提供数据支持，为人们通过食品补硒提供更加科学的指导。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
砀山酥梨、苹果、油桃购买自砀山县果园场、砀山县超市。硒标准液，浓度1 000 μg/mL，盐酸、硝酸、硼氰化钾、氢氧化钾和氢氧化钠，均为分析纯。
1.2 仪器与设备
AFS-9700原子荧光光度计;原子荧光空心阴极灯Se灯;BD-15B型高速多功能粉碎机;可调量程移液器（20～200 μL、100～1 000 μL、500～5 000 μL）;AL106 电子天平;蒸馏水。
1.3 实验方法
1.3.1 标准溶液的配制
精密量取浓度为1 000 μg/mL的Se元素标准溶液至50 mL容量瓶中，配成浓度为10 μg/mL的硒标准储备使用液。精密量取1.0 mL硒标准储备使用液至100 mL容量瓶中，配成100 μg/L的硒标准使用液。分別量取0 mL、2.5 mL、5 mL、7.5 mL、10 mL硒标准使用液于25 mL容量瓶中，配制浓度为0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、40 μg/L的标准系列溶液，备用。
1.3.2 样品前处理
采用自来水将购买来的砀山酥梨、苹果、油桃仔细清洗干净后，用刀将样品去皮，将果肉和种子分离，每种样品都分为果肉和果皮两部分，果肉用搅拌机打碎至糊状，果皮用烘箱低温烘干24 h后，剪碎加入粉碎机打碎，分别装入不同的塑料袋，贴上标签，备用。
湿法消解法。用电子天平分别称取样品各0.25 g，再分别将称得的样品置于100 mL干燥烧杯中。加入适量高氯酸和浓硝酸（V∶V=5∶3）的混合液8 mL，分批放置于电热板上低温加热消解至液近至无色并冒出大量白烟，停止加热。将消解液置于通风橱中冷却至室温，再加入1 mL浓盐酸继续加热至消解液微沸，停止加热并冷却至室温。将烧杯中的消解液转移至25 mL容量瓶中，采用蒸馏水多次清洗烧杯壁，将清洗后的溶液一并转移至容量瓶中，定容至容量瓶的刻度线，贴上标签备用。
1.3.3 仪器工作条件
在仪器推荐条件的基础上，确定的仪器条件如下：负高压290 V;总灯电流80 mA;元素灯主/辅阴极各40 mA;原子化器高度8 mm;载气300 mL/min;屏蔽气900 mL/min。
2 结果与分析
2.1 载流浓度对硒信号的影响
本文采用控制变量法，通过改变盐酸的浓度，其他条件不变，测定固定浓度Se标准溶液，研究不同载流浓度对荧光信号的影响，见图1。当盐酸体积浓度范围在0%～5%时，硒的荧光强度随着盐酸浓度的升高而增大，当盐酸体积浓度超过5%后，载流浓度对原子荧光强度的影响变化不大。高浓度的盐酸溶液会对仪器造成损害，最终选择5%的盐酸溶液作为载流的最佳浓度。
2.2 还原剂浓度对硒信号的影响
本文采用控制变量法，通过改变还原剂硼氰化钾的浓度，其他条件不变，测定固定浓度Se标准溶液，研究还原剂浓度不同对荧光信号的影响，见图2。当硼氢化钾的体积浓度在0.3%～1.5%范围内时，荧光信号随着还原剂浓度的增大而升高，当还原剂浓度超过1.5%后，还原剂浓度变化对荧光信号的影响不大。因此最终选择1.5%的硼氢化钾作为最佳还原剂浓度。
2.3 负高压的选择
固定硒的标准溶液浓度为8.0 ng/mL，其他测定条件不变，探究负高压在270～330 V变化情况，见图3，选择的负高压值越高，荧光强度会逐步升高，负高压过高会使机器出现噪音、基线不稳等情况，因此选择负高压为290 V。
2.4 灯电流的选择
固定硒的标准溶液浓度为8.0 ng/mL，其他测定条件不变，探究灯电流在50～100 mA范围内的变化情况，见图4，实验数据表明灯电流越高所测荧光强度越大，但在测量过程中灯电流太高会影响空心阴极灯的使用寿命，因此选择灯电流为80 mA。
2.5 标准曲线的绘制
在上述实验条件的优化后，在最佳的实验条件下采用HG-AFS对标准系列溶液进行测量，得出相应的荧光值，建立相应的标准曲线。由表1可知，该方法在0.00～40.00 ?g/L呈现良好的线性关系，相关系数为0.999 8。
2.6 精密度和检出限
对硒标准空白溶液连续测量11次，以空白溶液浓度的3倍标准偏差除以工作曲线的斜率作为仪器最低检出限为0.012 3 μg/L。对20.00 ng/ml硒标准溶液样品进行11次平行测定，测得仪器精密度为0.46%。
2.7 样品中硒含量测定及加标回收率
采用上述方法（HG-AFS）按最佳实验条件对上述水果样品进行了含量测定，测定结果显示样品中硒元素含量由多到少依次是酥梨>苹果>油桃，对样品进行加标回收实验。由表2可知，该方法有良好的回收率为90.0%～106.7%。本文建立的氢化物发生-原子荧光光度法测定砀山产地水果中硒含量效果良好。
3 结论
本文应用氢化物发生原子荧光光谱法测定砀山酥梨、苹果和油桃中硒含量，具有操作简单、快速、灵敏度高等特点，可满足日常检测的需要，为进一步研究和评价砀山水果中的硒水平提供依据。
参考文献
[1]吴永尧，彭振坤，陈建英，等.水稻对环境硒的富集和耐受能力研究[J].微量元素与健康研究，1999，16（4）：42-44.
[2]罗科丽，柯坚灿，郑鸿涛.富硒食品中硒元素检测方法的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2017，8（12）：4617-4622.
[3]刘永贤，阳继辉，石玫莉，等.广西富硒功能农产品开发前景分析[J].农业与技术，2015（1）：176-178.
[4]石玫莉.广西富硒农业发展对策与建议[J].农村经济与科技，2016（9）：175-176.