AFS 測定農產品中硒元素不同消解方法的研究

冷 鵑，肖愛平，劉亮亮，廖麗萍，劉開陽

（中國農業科學院麻類研究所，湖南 長沙 410205）

隨著生活水平的不斷提高，人們的營養保健意識日益增強，農產品因具有“天然、無污染”的優勢備受青睞。近年來，隨著科研工作者對硒元素探索研究的深入。各種富硒農產品層出不窮，開始為百姓食用，硒元素成為大眾所認可人體不可或缺的稀有微量元素。人體自身不能產生硒元素，要想補充硒元素只能通過飲食攝入，為富硒農產品興起提供了契機。然而，對富硒農產品質量安全準確評估、監測農產品硒含量情況，需要有準確測定農產品中硒含量檢測技術方法。

對農產品菠菜（GBW 10015）、雞肉（GBW 10018）、湖南大米（GBW 10045） 等3 種國家一級標準物質，同時采用電熱、微波及水浴等3 種消化方法處理并利用原子熒光光譜法[1-7]測定硒含量結果的準確度、精密度及檢出限，進行比較研究，為實驗室采用原子熒光法測定農產品中硒含量前處理方法選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設備及試劑

AFS-8520 型原子熒光分光光度計，北京海光儀器有限責任公司產品；AB204-S/FACT 型電子天平（感量為0.1 mg），瑞士梅特勒公司產品；EG35A-plus型數顯電熱板，北京萊伯泰科儀器股份有限公司產品；MARS5 型微波消解儀，美國CEM 公司產品；WEB-6 型數顯恒溫水浴鍋，韓國大韓儀器有限公司產品；TD5 型離心機，長沙英泰離心機有限公司產品。

硝酸、鹽酸、高氯酸：優級純，上海安譜實驗科技股份有限公司提供；硒標準母液（質量濃度為1 mg/mL），國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供；試驗用水：超純水，電阻率為18.2 MΩ·cm。

1.2 試驗材料

國家一級生物成分標準物質：菠菜（GBW 10015）、雞肉（GBW 10018）、湖南大米（GBW 10045），中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所提供。

1.3 儀器工作條件

原子熒光光譜儀工作條件見表1，微波消解儀升溫工作程序見表2。

表1 原子熒光光譜儀工作條件

表2 微波消解儀升溫工作程序

1.4 樣品預處理

1.4.1 電熱板消解法[8]

稱取農產品固體試樣0.250 0~0.500 0 g，放入三角瓶中，加10 mL 硝酸，1 mL 高氯酸，同時置入幾粒防爆玻璃沸珠，充分搖勻后于電熱板上加熱消化至最后1 mL 左右，溶液變為清亮無色時取出，趁熱加入1∶1 鹽酸5 mL 充分搖勻（如為渾濁，適當補加硝酸繼續加熱直至變為清亮為止），冷卻后轉入25 mL 離心管中，用水定容，混勻離心后待測。同時做試劑空白試驗。

1.4.2 微波消解法[8]

稱取農產品固體試樣0.200 0~0.300 0 g，放入消化管，加10 mL 硝酸、2 mL 雙氧水，充分搖勻，移入微波消解儀中消化，其消化參考條件見表2（可根據不同的儀器自行設定）。消化完成趁熱加入1∶1鹽酸5 mL 充分搖勻冷卻后，將最后的消化液轉入25 mL 離心管中，用水定容，搖勻離心后待測。同時做試劑空白試驗。

1.4.3 水浴消解法

稱取農產品固體試樣0.250 0~0.300 0 g 入50 mL消化管，用滴管加入少許去離子水濕潤試樣，然后加入鹽酸4.5 mL，硝酸1.5 mL 及去離子水6 mL，搖勻，蓋上帶孔的磨口塞或彎曲小漏斗，放入超聲儀超聲處理10 min 左右；將消化管移入恒溫水浴槽（鍋） 中，沸水浴消解2 h 取出冷卻，有刻度消化管可直接用水定容至25 mL，倒入離心管離心或靜置分層或將消化液移入50 mL 刻度離心管用水定容至25 mL，離心。同時，做試劑空白試驗。

1.5 標準溶液配制

在1 組50 mL 容量瓶中，各加入20 mL 鹽酸，分別移入0，0.20，0.40，1.00，4.00，10.0 mL 質量濃度為50 ng/mL 的硒標準溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，即得硒元素質量濃度為0，0.20，0.40，1.00，4.00，10.0 ng/mL 的標準系列溶液。

2 結果與分析

2.1 線性方程與標準曲線

按照表1 中儀器工作參數，用原子熒光光譜法測定上述系列硒標準溶液的熒光強度（見表3）。其標準工作曲線（見圖1），并得出相應回歸方程與相關系數（FI=297.53ρ+0.475，R=0.999 9），表明在對應的質量濃度范圍內（0~10 ng/mL），硒元素質量濃度與熒光強度呈良好的線性關系。

表3 硒標準系列質量濃度與對應的熒光強度

硒標準系列質量濃度與對應的熒光強度見表3，質量濃度（ρ） -熒光強度（FI） 標準曲線見圖1。

2.2 3 種處理方法的比較

3 種消化方法的比較見表4。

表4 3 種消化方法的比較

由表4 可知，電熱板法操作簡單、成本低廉，適合批量樣品，但耗時長、試劑消耗多，在非密閉環境下消解，消化產生廢氣有害人體健康，污染環境，檢測結果不穩定；水浴法操作簡便快捷，投入成本較低，在半開放條件下冷凝回流消解，消耗試劑相對較少，一次性處理試樣較多；微波法為全密閉式消解，耗時短、自動化程度高、環境危害和人體健康影響較小，但設備昂貴、投入成本高、一次性消化樣品個數有限、消化裝置裝卸繁瑣，不適應批量試樣的檢測分析。

2.3 方法的準確度、精密度與檢出限

分別按電熱板、微波及水浴消解3 種消解方法處理試樣菠菜、雞肉與湖南大米等3 種國家一級標準物質，利用原子熒光光譜法測定Se 的含量。

國家標準物質菠菜、雞肉、湖南大米硒測定結果見表5。

表5 國家標準物質菠菜、雞肉、湖南大米硒測定結果

由表5 可知，3 種國家標準物質對應的3 種不同消解方法硒含量檢測結果均在標準物質認定值范圍內，準確度、精密度高，均符合農產品質量管理規范的要求，適合農產品硒元素的檢測。同時對3 種處理方法空白溶液連續測定12 次，驗證方法的檢出限（按3 倍標準差計算）。

不同消解方法檢出限見表6。

表6 不同消解方法檢出限

由表6 可知，3 種消解方法的檢出限電熱板法＞微波法＞水浴法，以水浴法最小，且均低于0.01 mg/L，均可滿足檢測需求。

3 結論

利用原子熒光光譜法測定菠菜、雞肉及湖南大米3 種國家一級標準物質中硒，通過電熱板、微波與水浴法等3 種處理方法的檢測結果比較分析，明確了農產品硒元素測定的試樣前處理方案。3 種消解方法中，電熱板消解法適合批量樣品分析，但試劑消耗較多、耗時耗力，且為完全開放式消解、消化過程中產生大量廢氣危害環境與人體健康；微波法為完全密閉式消解，消化時間短、自動化程度較高，但微波消解屬于在密閉環境中高壓消解，消解樣品個數有限，且儀器價格昂貴、裝卸繁瑣，不適宜批量試樣的檢測分析；水浴法為半封閉半開放式消解，操作簡便、檢測效率較高，適用于大批量樣品分析。