GFAAS法直接测定松花酒中锰含量的研究

2022-09-11

保健酒作为一种普遍的保健饮品, 主要以养生健体为主, 有保健强身的作用, 越来越为广大消费者所青睐。松花酒作为一种保健酒, 以葡萄蒸馏酒及黄酒为的酒基, 在浸提过程中加入松花粉及多种中药材, 富含人体所需的多种氨基酸、抗氧化物质 (如黄酮和皂甙) 及矿物元素等营养物质。其中的元素锰是就是人体必需元素之一, 是人体内多种酶的组成部分, 缺乏锰会导致骨骼畸形、生育功能障碍和运动失调等现象。但较大量地摄入体内并蓄积到一定程度之后将导致慢性神经中毒, 危害人体的健康。因此测定锰元素的含量对饮用松花酒进行保健调节身体机能、以及预防锰元素缺乏症具有现实意义。目前国家标准多采用经酸消解后, 火焰原子吸收法[1]及ICP法测定的酒中锰含量[2], 使用试剂较多, 操作繁琐, 检出

限较高, 即不能快速检测出酒中的锰含量也不能对酒中低含量的锰进行准确定量。本文通过使用1%硝酸溶液对松花酒进行稀释后, 采用高灵敏度的石墨炉原子吸收法直接测定保健酒中的锰含量, 该法具有灵敏度高、检出限低、操作简单、快速准确、节能环保的特点, 效果令人满意。

一、材料与方法

1. 仪器

岛津AA-7000型原子吸收光谱仪 (附GFA-7000石墨炉和ASC-7000自动进样器) , 锰空心阴极灯 (日本滨松公司生产) , 热解涂层石墨管, 密理博A10超纯水系统 (含有Q-ELEMET纯化柱) , CEM公司MARS5微波消解仪, 上海博通BHW-09C型赶酸仪。

仪器工作参数:灯电流10 m A, 波长279.5/403.1 nm, 狭缝宽0.2 nm, 氘灯扣背景。

石墨炉温度程序如下表1:

2. 试剂

江苏瑞晶UP级硝酸, 锰标准溶液 (1000ug/m L, 购于国家标物中心, 临用时将该标准溶液用1%硝酸溶液逐级稀释成所需浓度) , 标准物质GBW10026 (购于国家标物中心) 。

3. 样品处理

(1) 石墨炉法

样品用1%硝酸溶液逐级稀释成1~10 ug/L及10~100ug/L的稀释溶液后, 直接导入石墨炉进行测定, 进样量为10u L。

(2) 火焰法

吸取5.00~10m L样品 (依样品锰的含量而定) 置于文博消解罐管中, 于BHW-09C型赶酸仪上120摄氏度加热挥发酒精, 然后加入8m L硝酸进行微波消解, 消解完毕后再将消解罐置于BHW-09C型赶酸仪上赶酸近干, 超纯水定容25m L, 混匀待测。

4. 测定

将校正曲线系列和试样依次导入原子吸收 (石墨炉/火焰) 中测定, 按校正曲线法由仪器直接读出试样中锰的含量, 根据试样的稀释倍数计算样品中锰的含量。

二、结果

1. GFAAS升温程序优化

(1) 干燥温度

酒样经过适当倍数的稀释后, 样品中尚含微量的酒精, 为防止样品的飞溅, 在稍低于溶剂沸点温度90℃下进行干燥, 干燥过程中升温速度不断加快。

(2) 灰化温度

取稀释后的样品溶液, 改变仪器参数设定中灰化温度的值并测定相应的吸光度, 比较并选取吸光度最大、背景干扰较小的800℃作为灰化温度。

(3) 原子化温度

在原子化时, 温度由1800℃起斜线上升, 至2200℃才处于平台区域, 因此原子化温度选择2200℃。

2. 标准曲线

在本法的试验条件下对锰标准溶液进行测定, 标准溶液的精密度均<5%, 线性回归方程都呈现良好的线性关系, 结果见表2。

3. 检出限

在试验条件下, 对试剂空白 (1%HNO3) 进行11次测定, 用3倍空白样品吸光值的标准偏差除以标准曲线斜率即为本方法的最低检出限 (CL=K·Sb/b, K=3) , 分别计算出两个吸收线下的锰检出限, 结果见表3。

4. 精密度及回收率

松花酒经稀释50倍及500倍后作为本底值, 分别在403.1nm及279.5nm处测定稀释溶液的锰浓度平行测定5次, 测定结果分别为43.4ug/L及4.24ug/L, 由稀释倍数计算出松花酒含量分别为2.17 mg/L (RSD=1.16%) 和2.12mg/L (RSD=1.52%) , 两个测定结果很接近。对两种稀释后的溶液进行三水平加标测定, 精密度RSD为0.67%~1.23%, 回收率98%~106%, 结果见表4。

5. 方法比较

测定松花酒及其原料的浸提液6种样品, 采用国标法和本法进行锰含量测定, 两种方法测定的结果较接近。国家标准物质GBW10026花粉质控样消解定容后, 采用火焰直接测定, 并稀释适当浓度后, 石墨炉法在279.5nm测定其含量, 两种方法测定的标准物质均在给定的参考范围内。

三、结论

松花酒中含有较多的有机物, 其总固形物>30g/L, 因此对石墨炉的升温程序进行优化是十分必要的。研究表明, 添加适当浓度的添加磷酸二氢铵[3]及钯[4,5]基体改进剂, 可以获得更大的信号强度与更好的实验结果。通过优化石墨炉升温程序, 在未添加基体改进剂的情况下, 样品稀释后50倍后直接测定, 无背景干扰, 能够获得较好的测定结果。

本文研究了在主灵敏线 (279.5nm) 及次灵敏吸收线下 (403.1nm) 的石墨炉直接测定松花酒中锰含量的方法, 两种方法的线性、精密度、加标回收率等均获得了满意的结果。主灵敏线适合分析锰含量较低的样品酒, 如白酒及葡萄蒸馏酒等酒基, 并且要求的试剂空白含量及低, 适合测定1~10 ug/L的稀释样品。次灵敏线能够降低样品的稀释倍数, 测定线性范围较宽, 适合测定10~100 ug/L的稀释样品, 而且对试剂空白要求不太严格, 但对基体较复杂的样品背景校正能力较弱。

通过比较本法与国标法, 对两种方法测定的结果进行成对二样本均值t检验, P>0.05, 表明两种方法所测得的结果无显著性差异。并且本法没有消化处理试样时存在的繁琐、易污染的弊端, 操作简便, 精密度及准确度缩短了分析工作的时间, 适宜大批量样品的测试。并且具有很好的灵敏度, 能够满足测试分析要求。

摘要：本文建立了石墨炉原子吸收光谱法直接测定松花酒中锰的方法。酒样经适当稀释后, 采用石墨炉原子吸收对松花酒中的锰进行测定。在适宜的干燥、灰化及原子化试验条件下, 279.5nm及403.1nm的光谱吸收线处, 测定范围分别为110 ug/L、10100 ug/L, 检出限分别为0.05μg/L、1.3μg/L, 相关系数r>0.999, 样品加标回收率为98.0%106%, 相对标准偏差为0.67%1.23%。用本法对松花酒及其原料浸提液中的锰进行测定, 获得满意结果。本法与国标法相比, 具有操作简单、环保、高效、准确的特点。

关键词：石墨炉,锰,松花酒