由于人体机体中某些元素的代谢作用,油类无机形态的测定是至关重要的。一方面,有关于食物营养价值的知识,包括微量元素和主要元素。
还需要核实食品中不含有对消费者健康有害的某些矿物质,无论这种矿物质的存在是由于生产过程中的污染还是自然产生的。
进一步的营养和食品技术调查(如掺假检测)的基础是油的特性1.在昂贵的油中加入较便宜的植物油是最常见的掺假。
对于食用油和油脂来说,真伪是一个至关重要的质量标准,因为不同种类的油脂和油脂产品的价格差异很大。通过确定某些化学成分的含量比例,并假定这些比例为某一特定油的常数,就可以进行掺假检测。
基于原子光谱技术的掺假检测方法具有广阔的应用前景。2食用油的贮存性、新鲜度和毒性可以通过金属含量的测定来评价。
微量的金属如Mg, Co, Ca, Fe, Cu, Ni和Mn被认为会加速石油的氧化速度。金属,如铬、砷、镉、硒等,因其毒性而闻名。发展准确、快速的食用油中微量元素分析技术一直是食品分析和质量控制的难点。
然而,为了消除有机基质,样品前处理程序是必要的。这些方法包括湿法、干法或微波消解、有机溶剂稀释和萃取技术3..食用籽油中金属的含量及其种类(化学形式)取决于许多因素。
这些金属可以在生产过程中引入,也可以从土壤中混入石油。利用镍催化剂对食用种子脂肪和油脂进行了加氢处理。加工设备也会引起铜和铁的存在。2020欧洲杯下注官网
在光谱测量前,采用不同的消解技术对油脂进行消解。由于相关的安全危险,许多使用的湿或干消化技术不推荐用于高脂肪材料。
石墨炉原子吸收光谱法具有简单、选择性强、灵敏度高、能在多种基体中进行测定等优点,是一种广泛应用的金属痕量测定方法。
本文概述了一种利用石墨炉原子吸收分光光度计(GFAAS)分析食用油样品的简单技术的发展。
样品制备是利用微波消解系统进行的。利用该技术对Cr、Cd、Pb、Fe、Ni、Cu、Mn、as、Se和Zn等金属进行了分析。
实验
测量是用PerkinElmer®AAnalyst™800原子吸收分光光度计(PerkinElmer, Inc., Shelton, CT, USA),配备WinLab32™AA Version 6.5软件,具有分析样品、报告和归档数据的所有工具,并确保法规遵从性。
图1所示。PerkinElmer AAnalyst 800原子吸收分光光度计。图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
图2。PerkinElmer/Anton Paar多波3000微波消解系统。图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
珀金埃尔默的高效双光束光学系统和固态探测器提供了出色的信噪比。AAnalyst 800具有纵向塞曼效应背景校正炉和固态探测器,这是非常高效的低波长。
AAnalyst 800采用横向加热石墨雾化器(THGA),在石墨管的整个长度上提供均匀的温度分布。这消除了高基质样品分析中固有的记忆效应。
THGA具有集成的L'vov平台,有助于克服GFAAS方法常见的潜在化学干扰效应。只要有条件,就使用EDL灯。
对于微波辅助消化,aMultiwave™3000微波系统(PerkinElmer/ Anton-Paar)受雇。这是一个工业型烘箱,配备了几个附件,以优化样品的消化。
转子8XF100用于在8个由PTFE-TFM制成的高压容器中消化样品,容器由单独的陶瓷护套保护。TFM是一种化学改性的聚四氟乙烯,与传统的聚四氟乙烯相比,它在高温下具有更高的机械性能。
该容器的“工作”压力为60bar (870 psi),温度高达260˚C。在这项研究中,压力/温度(P/T)传感器附件也被使用。P/T传感器同时测量一个容器的温度和压力。
所有容器的温度都使用红外温度传感器附件进行监测。在消化过程中,该系统远程测量每个容器衬垫底部表面的温度,为每个容器提供超温保护。
标准,化学品和认证的标准物质
采用PerkinElmer原子光谱学单元素校准标准作为制备工作标准的基准。所有的工作标准都是在密理博公司每天制定的®水(18.2 MΩ厘米)酸化0.2% Suprapur®硝酸。
默克公司®Suprapur®用硝酸制备标准品稀释剂。用酸化的微孔稀释®水,并将其自动添加到每个标准中,化学改性剂从库存溶液和空白和样品由自动进样器AS 800制备,这是AAnalyst 800的一个组成部分。
标准在聚丙烯小瓶中制备(Sarstedt®)和按体积稀释。微量吸液管(埃普多夫®用一次性针尖移液。
为进行质量控制,采用了高纯标准(第0827322号)的大豆油中痕量金属认证参考标准。从Spex Certiprep测定硝酸中痕量金属离子的多元素ICP标准®(新泽西州,美国)在校准曲线中点制备的样品作为质量控制检验标准。
样品制备
三种常见的食用油从当地超市购买,未经任何预处理即使用:葵花籽油、椰子油和大豆油。每个样品约0.25 g,准确称量为一份一份,转移到微波消解系统的消解容器中,按照表3所示程序进行消解。
0.2% HNO3.用于消化样品,它们被制成25毫升的聚丙烯瓶。塑料瓶浸泡在10% (v/v) HNO中清洗3.使用前用去离子水大量冲洗至少24小时。
表1显示了炉子实验的仪器条件,附录I显示了石墨炉温度程序。所有的实验都采用90˚C的加热注射。
使用带有集成平台的热解涂层石墨管,为了尽量减少样品污染,自动进样器杯在20%的硝酸中浸泡过夜,并用0.5%的HNO彻底冲洗3.在使用前酸。
在样品分析前,建立了所有金属离子的5点校准曲线(4个标准品1个空白),确保校准曲线相关系数优于0.999。根据所分析的金属离子,需要1000-10000级的稀释。
结果与讨论
开发这种技术的目的是建立一种简单的定量分析食用油中各种有毒金属和其他微量金属的方法。
通过结合各种质量控制(QC)检查和认证标准物质(CRM)分析,确保了所开发技术的有效性。
QC样品的回收率在94- 111%之间。这些QC样品的峰加回收率在91- 109%之间。参考大豆油的回收率在91 ~ 107%之间。
根据7次重复样品的标准偏差(学生t值为3.14,置信区间为98%),计算方法检测限(mdl)。
出色的检测限显示了AAnalyst 800在较低浓度下分析复杂矩阵的能力。对所研究的所有金属离子,其校正曲线相关系数均达到0.999。
结论
建立了一种简便的食用油样品中痕量金属杂质的顺序定量测定方法。
专利THGA管在AAnalyst 800中使用,在整个长度上提供了均匀的温度分布。这消除了大多数干扰,消除了管端较低的温度。
由于没有再凝结,因此可消除结转和记忆效应。通过减少费时的标准添加方法要求,THGA管的设计提高了准确度和样品吞吐量。
通过消除光学系统中对偏振器的要求,采用纵向塞曼效应背景校正,光吞吐量增加了一倍。
所有其他商业塞曼设计都包含了低效率的偏振器,这降低了性能并降低了光吞吐量。
AAnalyst 800采用这种独特的设计,提供了最低的检测限。在传统的加热炉系统中,雾化过程中的升温速率取决于输入线电压。由于电压可能每天、季节或实验室地点之间的变化,所以加热速率也可能。
为了保持统一的加热速率,无论仪器在什么位置,高性能AAnalyst 800采用了增强的功率控制电路,以确保其提供卓越和一致的性能。
的AAnalyst 800原子吸收分光光度计还可为食用油等具有挑战性的基质生成高精度、快速和可重复的结果。
所开发的技术已通过标准物质验证,并已成功应用于不同食油样品的分析。
Multiwave 3000微波消化系统已经被证明是消化像食用油这样困难的基质的完美工具。
表1。AAnalyst 800的实验条件。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
元素 |
Cd |
Pb |
作为 |
Se |
倪 |
铜 |
菲 |
锰 |
Cr |
锌 |
波长(nm) |
228.8 |
283.3 |
193.7 |
196 |
232 |
324.8 |
248.3 |
279.5 |
357.9 |
213.9 |
狭缝(nm) |
0.7 |
0.7 |
0.7 |
2.0 |
0.2 |
0.7 |
0.2 |
0.2 |
0.7 |
0.7 |
模式 |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
AA-BG |
校准 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
线性w / Calc. int。 |
灯 |
联盟 |
联盟 |
联盟 |
联盟 |
盐酸 |
盐酸 |
盐酸 |
盐酸 |
盐酸 |
盐酸 |
当前(mA) |
230 |
440 |
380 |
280 |
25 |
15 |
30. |
20. |
25 |
15 |
标准(μg / L) |
0.5, 1.0 1.5, 2.0 |
20、30 40、50 |
20、30 40、50 |
25、50 75年,100年 |
20、30 40、50 |
5、10 15、25 |
5、10 15、20 |
2.5, 5 7.5, 10 |
4、6 8、10 |
0.4, 0.8 1, 2 |
相关系数 |
0.999831 |
0.999799 |
0.999656 |
0.999789 |
0.999735 |
0.999533 |
0.999035 |
0.999581 |
0.999707 |
0.999972 |
斯派克(μg / L) |
1.0 |
10 |
10 |
10 |
5 |
2.5 |
5 |
1.5 |
4 |
0.5 |
阅读时间(秒) |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
测量 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
峰面积 |
注入温度(°C) |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
样品体积μL |
20. |
20. |
20. |
20. |
20. |
20. |
20. |
20. |
20. |
20. |
矩阵修改器 |
0.05毫克NH4H2阿宝4& 0.003 mg MgNO3. |
0.05毫克NH4H2阿宝4& 0.003 mg MgNO3. |
0.005 mg Pd和0.003 mg MgNO3. |
0.005 mg Pd和0.003 mg MgNO3. |
零 |
0.005 mg Pd和0.003 mg MgNO3. |
0.015毫克MgNO3. |
0.005 mg Pd和0.003 mg MgNO3. |
0.015毫克MgNO3. |
0.005毫克MgNO3. |
修改器体积μL |
5 |
5 |
5 |
5 |
0 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
表2。MDS用于食用油消化的程序。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
序列 |
权力 |
斜坡时间(分钟)。 |
保存时间(分钟)。 |
风扇 |
1 |
600 |
5 |
2 |
1 |
2 |
900 |
5 |
2 |
1 |
3. |
1400 |
15 |
20. |
1 |
4 |
0 |
0 |
15 |
3. |
重量了 |
~ 250毫克 |
HNO3. |
5毫升 |
H2O2 |
3毫升 |
率 |
0.3条/秒 |
盐酸 |
1毫升 |
压力 |
55条 |
表3。食用油分析结果。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
金属 |
椰子油I μg/g |
椰子油II μg/g |
葵花籽油I μg/g |
葵花籽油II μg/g |
大豆油I μg/g |
大豆油II μg/g |
Pb |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
Cd |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
Cr |
0.40 |
0.43 |
1.1 |
1.4 |
0.39 |
0.42 |
作为 |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
< DL |
Se |
0.08 |
0.12 |
0.10 |
0.07 |
0.05 |
0.03 |
锌 |
0.78 |
0.79 |
0.80 |
1.5 |
3.9 |
2.26 |
铜 |
0.12 |
0.11 |
0.14 |
0.13 |
0.09 |
0.10 |
锰 |
0.57 |
0.60 |
0.21 |
0.19 |
0.15 |
0.18 |
倪 |
0.24 |
0.23 |
4.16 |
5.27 |
0.37 |
0.25 |
菲 |
7.05 |
6.75 |
3.93 |
4.3 |
4.08 |
4.6 |
表4。CRM分析结果(批号0827322)。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
金属 |
认证的价值(μg / g) |
%的复苏 |
Pb |
100±1.0 |
100.3 |
Cd |
不存在 |
- - - - - - |
Cr |
不存在 |
- - - - - - |
作为 |
不存在 |
- - - - - - |
Se |
不存在 |
- - - - - - |
锌 |
100±1.0 |
94.0 |
铜 |
100±1.0 |
96.1 |
锰 |
不存在 |
- - - - - - |
菲 |
100±1.0 |
91.1 |
倪 |
100±1.0 |
107.3 |
表5所示。QC和Spike Recovery的结果。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
金属 |
QC 1 (%) |
QC 2 (%) |
回收率(%) |
Pb |
104.6 |
102.9 |
99.9 |
Cd |
102.0 |
105.6 |
100.1 |
Cr |
101.8 |
99.0 |
101.6 |
作为 |
100.6 |
103.1 |
109.4 |
Se |
104.3 |
102.5 |
97.7 |
锌 |
97.3 |
97.3 |
111 |
铜 |
96.0 |
98.7 |
93.5 |
锰 |
100.7 |
104.6 |
91.2 |
菲 |
96.1 |
94.6 |
102.4 |
倪 |
109.1 |
101.8 |
101.8 |
表6所示。方法检测限(mdl)。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
金属 |
MDL(μg /公斤) |
Pb |
19.8 |
Cd |
0.8 |
作为 |
48.4 |
Se |
167.9 |
附录一、石墨炉温度程序。
表7所示。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
元素 |
一步 |
临时°C |
斜坡时间(秒) |
保存时间(Sec) |
内部气体流量(mL/min) |
气体类型 |
Se |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
1300 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
1900 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
Cd |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
500 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
1500 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
作为 |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
1200 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
2000 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
铜 |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
1200 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
2000 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
倪 |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
1100 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
2300 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
菲 |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
2 |
50氩 |
3. |
1400 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
2100 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
Pb |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
850 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
1600 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
锌 |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
700 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
1800 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
Cr |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
1500 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
2300 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
锰 |
1 |
110 |
1 |
30. |
250 |
氩 |
2 |
130 |
15 |
30. |
250 |
氩 |
3. |
1300 |
10 |
20. |
250 |
氩 |
4 |
1900 |
0 |
5 |
0 |
氩 |
5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
氩 |
附录二。典型校准曲线和雾化轮廓的例子。
图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
参考文献
- C. Cordella, I. Moussa, A.C. Martel, N. Sbirrazzuoli, L. Lizzani-Cuvelier, J. Agric。食品化学。50(2002)1751。
- P.L. Buldini, D. Ferri, J. l . Sharma, J. Chromatogr. 789(1997) 549。
- A.N. Anthemidis, V. Arvanitidis, J.A. Stratis, Adnan Menderes大学,第四届AACD大会,2004年9月29日- 10月3日。
- L. Allen, P.H. Siitonen和H.C. Thompson, J. Am。石油化学。Soc。, 1998, 75,477。
- 尤拉诺维奇,P.布雷因霍尔德和斯蒂凡,J. Anal。在。范围。, 2003, 18,54。
- 韩秉国、刘耀华、陆善福及莫志忠,肛门部。詹。Acta photonica sinica, 113 (1980)
- EPA方法3040a。
- I. Juranovic Cindric, M. Zeiner, I. Steffan, Microchemical Journal 85(2007) 136-139。
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