微波消解-分光光度法測定食品中磷含量的應用研究

張衛軍　陳 嬌

微波消解-分光光度法測定食品中磷含量的應用研究

張衛軍陳 嬌

（湖南科技學院 化學與生物工程學院，湖南 永州 425199）

采用微波消解-分光光度法測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波長處測定食品中磷的含量。經方法實踐，測定的標準曲線方程為y=0.0882x+0.0144，相關系數R2=0.9995，線性范圍0-16 ug/mL，檢出限25.36 mg/100g，RSD為8.93 %，加標回收率98.45 %-102.04 %。所選的常見食品中磷的含量為:大豆>花生>雞肉>雞蛋>鴨肉>草魚>牛肉>豬肉>牛奶>玉米>大米，發現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，坦均衡飲食提供數據參考。

磷；微波消解；分光光度法；食品

磷是人體內的必要微量元素，是細胞膜和核酸的構成成分[1]，是人體內能量物質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、堿平衡調節[3]，協助脂肪和淀粉代謝，供給人體能量和活力[4]。人體缺乏磷元素，會引起骨骼和牙齒發育不良、骨質疏松、軟骨病、佝僂病等。但攝入過多時，會引起多動癥、腎功能障礙等疾病，還可以使腎病晚期患者的各種機能產生紊亂，比如引起心臟病和骨病，甚至引起死亡[5]。由于磷過量或者缺乏，都將嚴重影響人體健康。而人體對磷的攝取只能通過食物[6]，所以我們需要保持良好的飲食習慣，正確控制磷元素的攝入量。

為了使人們更合理地攝取磷，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，這需要測定不同食品中磷的含量，為消費者構建更加健康的飲食結構和養成更加健康的飲食習慣提供參考數據，使不同人群合理膳食，正確控制磷的攝入量，具有非常重要的現實意義。

論文以永州市零陵區市場中的常見食材為研究對象，在前人研究的基礎上，采用微波消解-分光光度法測定各種常見食品所含的磷。為人們合理攝取磷，合理飲食提供最佳參考數據。

1 材料、儀器及試劑

1.1 主要材料

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

1.2 實驗儀器

上海舜宇恒平科學儀器有限公司的紫外可見分光光度計(752型)；北京市永光明醫療儀器有限公司電子萬用爐（DL-1）；鄭州長盛實驗設備有限公司的集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（DF-101S）；北京祥鵠科技發展有限公司的微波合成反應儀（XH-MC-1）；賽多利斯科學儀器（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。

1.3 實驗試劑

磷標準品磷酸二氫鉀GR（國藥集團化學試劑有限公司）；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 方法與實驗

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 磷標準儲備溶液(50 ug/mL)的配制

將KH2PO4放入105 ℃的烘箱中，烘至質量不在變化，然后稱取KH2PO4的質量為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 繪制標準曲線

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的標準溶液。分別移取磷標準溶液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，標準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的比色皿測定其分光光度值。以吸光度為縱坐標，以磷的濃度為橫坐標，繪制標準曲線，如圖1所示。標準曲線回歸曲線方程為：=0.0882+0.0144，相關系數2=0.9995，工作曲線范圍0～16 ug/mL，線性關系較好，可用于樣品檢測。

圖1 磷的準曲線

2.4 樣品中磷含量的測定

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，肉類放置一個小時，其它試樣放置半個小時即可。然后放入微波爐中進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，繼續加熱直至變成無色或淡黃色到剩下3-5 mL時，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溶液調至黃色，第二步取用0.2 moL/L的硝酸溶液調至無色，最后一步用0.1 moL/L的NaOH調至黃色。調色結束后，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400 nm處用10 mm的比色皿測定分光光度值。同時做空白實驗。

3 結果與分析

3.1 最大吸收波長的選擇

本實驗在查閱文獻的基礎上，考察了400～480 nm不同波長范圍磷的吸光度值。由圖2可以看出，隨著波長的增加，樣品吸光度值呈下降趨勢。因此，本方法測定時選擇波長為400 nm。

3.2 微波消解功率和時間的選擇

根據2.4方法進行樣品前處理，然后經過多次試樣，確定最佳微波條件見表1。

表1 微波條件的選擇

圖2 波長的選擇

3.3 樣品實驗結果及分析

準確稱取樣品2.0 g(精確至0.0001 g)，每個樣品平行2次，按2.4方法進行試液制備，對空白溶液進行置零，按順序進行測定，測定結果見表2。

表2 樣品檢測結果

本試驗主要來測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。測定結果如圖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，發現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。因此對于不同的人群，如嬰幼兒、孕婦、老人在平時的飲食中應選擇富含營養的食品，提高磷的攝入，以保證骨骼的正常生長和機體的正常功能。

3.4 重復性考察

以大豆粉為樣品，準確稱取六份樣品于燒杯中，采用2.4方法對樣品進行處理和測定。對空白試樣進行置零，并記下Abs，然后從標準曲線上查的試樣溶液中磷的濃度。把測定濃度代入公式計算，具體計算公式為

式中:—試樣中磷的含量，mg/100 g；—標準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；—樣品的質量，g。

實驗結果見表3，結果為0.15%，表明此方法重現性良好。

表3 重復性考察

3.5 樣品加標回收率考察

稱取一部分已知含量的樣品，分別加入標準溶液，其中一份樣品加入標準溶液后使它的含量接近線性范圍的上限，一份樣品加入標準溶液后使它的含量接近檢測下限，另一份加入一定量標準溶液，然后對這幾組樣品進行測定，并計算樣品加標回收率，樣液的制備和測定方法按照2.4，其加標回收率在98.45%～102.04%，實驗結果如表4。

表4 加標回收實驗

3.6 靈敏度與檢出限考察

取空白樣品，樣液的制備和測定方法按照2.4，用紫外分光光度計平行測定25次，測定結果見表5。相對標準偏差為8.93%，說明本儀器比較穩定，所測數據可靠。方法檢出限為25.36 mg/100g。

表5 靈敏度和檢出限

表5（續）

4 結論

論文應用微波消解-分光光度法對不同食品中磷含量進行測定。樣品經微波消解，以2,4-二硝基酚為指示劑，釩鉬酸銨做顯色劑，在400 nm波長處測定食品中磷的含量。經方法試驗，測定的標準曲線方程為=0.0882+0.0144，相關系數2=0.9995，線性范圍0～16 ug/mL，檢出限，RSD為5.83%，加標回收率98.45%～102.04%。微波消解-釩鉬黃分光光度法，操作步驟簡單，準確性高，重復性好，普通實驗室均能配置，同時也減少有毒試劑對實驗人員的身體健康造成危害及對環境的污染，故非常適合用來檢測食品中磷的含量。

本實驗測定了人們常食用的幾類食品的磷含量，常見食品中磷的含量為：大豆>花生>雞肉>雞蛋>鴨肉>草魚>牛肉>豬肉>牛奶>玉米>大米，發現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，合理飲食提供數據參考。

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S567.9

A

1673-2219（2021）05-0036-03

2021-06-09

張衛軍（1969－），男，湖南永州人，碩士，研究員，研究方向為天然產物化學與分析化學。

（責任編校：文春生）