覃麗霞 林冠春 鄧全道 許光 羅虎 劉建發(fā) 梁德榮
南美白對蝦是我國南方主要的飼養(yǎng)蝦種,它富含人體所必需的Fe、Zn、Se、Cu等多種微量元素,是一種營養(yǎng)豐富的保健食品。然而南美白對蝦并不能通過自身合成微量元素,只能從飼料或外部環(huán)境中獲得[1-2],可見,了解飼料產(chǎn)品的組成,保證飼料產(chǎn)品的質(zhì)量對提高南美白對蝦的品質(zhì)至關(guān)重要。
對飼料進(jìn)行分析檢測是了解飼料組成的重要方式,本文采用微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry,ICP-AES)測定南美白對蝦飼料中 Fe、Zn、Se、Cu等8種微量元素,該方法靈敏度高,準(zhǔn)確性好。與現(xiàn)行通用分析方法[3-7]測定單元素相比,該方法實(shí)現(xiàn)了多元素的同時快速測定,縮短了檢測周期,且方法的檢出限、精密度以及加標(biāo)回收結(jié)果滿意,為了解南美白對蝦飼料組成提供了很好的依據(jù)。
iCAP6300全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀(美國熱電);Mars5微波消解儀(美國CEM);ELGA CLASSIC UVF超純水儀。
Fe、Zn、Se、Cu、Mn、Ni、Co、Sr的單元素國家標(biāo)準(zhǔn)溶液1000 mg/l;去離子水20℃時電阻率為18.2 MΩ·cm;HNO3、H2O2均為 GR級。
樣品來自欽州出口對蝦養(yǎng)殖基地提供的2種常用對蝦飼料。
1.2.1 樣品前處理
稱取0.2 g試樣(精確到0.0001 g)于消解罐中,加入5 ml HNO3和2 ml H2O2,經(jīng)微波消解后,取出,于可調(diào)式電熱板上趕酸后,用去離子水轉(zhuǎn)移并定容于10 ml容量瓶中。同時做試劑空白。微波消解儀工作條件見表1。
表1 微波消解儀工作條件
1.2.2 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制
使用 Fe、Zn、Se、Cu、Mn、Ni、Co、Sr 8 種元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制相應(yīng)濃度為10.0、5.0、1.0、0.1 mg/l的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,用1%的HNO3溶液作定容介質(zhì)。
1.2.3 等離子發(fā)射光譜儀工作參數(shù)的選擇
等離子發(fā)射光譜儀的工作參數(shù)為:功率1150 W;輔助氣流速0.5 l/min;高度15 mm;泵速50 r/min;積分時間為長波15 s、短波5 s。
與傳統(tǒng)的開放式干法、濕法消化相比,微波消解法是目前樣品前處理最有效的方法[8],它消化效率高,所耗試劑少,密封性能好,能縮短檢測時間,減少試劑引入的過多雜質(zhì)干擾,避免樣品損失,分析的準(zhǔn)確度和精密度得到大幅度提高[9-10]。
經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn),采用CEM公司生產(chǎn)的Mars5微波消解儀中的“溫度/時間控制”方式,分三個步驟消解樣品,在確保安全性的同時,樣品溶解效果理想,整個運(yùn)行時間為48 min。
在ICP-AES中,共存元素產(chǎn)生的譜線會引起光譜干擾,特別是干擾元素的含量高出待測元素許多倍時,干擾更為強(qiáng)烈。因此檢測時必須盡量選擇一條干擾較少,靈敏度較高的譜線進(jìn)行分析。本試驗中,根據(jù)儀器信號值、靈敏度和檢測相關(guān)系數(shù)、重復(fù)性等,最終確定了待測元素的分析譜線。
待測元素的分析譜線為 Fe:259.9 nm{130};Zn:213.8 nm{457};Se:196.0 nm{472};Cu:324.7 nm{104};Mn:257.6 nm{131};Ni:221.6nm{452};Co:228.6 nm{447};Sr:421.5 nm{80}。
采用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液點(diǎn)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,連續(xù)測定空白溶液11次,以其結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限。由表2可知,該方法的線性和檢出限較好,各元素相關(guān)系數(shù)均大于0.9980。
表2 方法的線性范圍、相關(guān)系數(shù)和檢出限
按照上述樣品前處理方法和儀器工作條件,任取一個樣品,對該樣品連續(xù)測定5次,得到的各元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在0.524%~1.695%之間(見表3),結(jié)果滿意。
表3 方法精密度
為考查試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度,任取一個樣品,在該樣品中分別加入各元素的一定濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液,按上述試驗方法進(jìn)行回收率測定,得到的加標(biāo)回收率均在93.2%~101.4%之間(見表4),說明結(jié)果的準(zhǔn)確度較高。
為了考察方法的可信度,任取一個樣品,分別采用ICP-AES與原子吸收方法(AAS)進(jìn)行測定,將測定結(jié)果比對,由表5可見,ICP-AES與AAS結(jié)果基本一致。
對試驗所采用的2種常用對蝦飼料進(jìn)行測定,具體結(jié)果見表6。
試驗建立了南美白對蝦飼料中 Fe、Zn、Se、Cu等8種微量元素的微波消解ICP-AES分析方法,該方法實(shí)現(xiàn)了多元素的同時快速測定,且靈敏度高,準(zhǔn)確性好,方法的檢出限在0.0001~0.007 mg/l之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.524%~1.695%之間,加標(biāo)回收率93.2%~101.4%之間,均取得了令人滿意的結(jié)果,說明方法確實(shí)可行。
表4 加標(biāo)回收率
表5 ICP-AES測定結(jié)果與原子吸收方法測定結(jié)果比對
表6 飼料中元素含量(mg/kg,n=5)
從分析結(jié)果來看,8種微量元素的測定中,F(xiàn)e的含量最高,Zn、Sr、Mn、Cu 含量次之,Ni、Co、Se 含量較少,說明飼料中含有豐富的微量元素,能為南美白對蝦提供足夠的生命必需的營養(yǎng)物質(zhì),對促進(jìn)南美白對蝦的生長發(fā)育及維護(hù)健康具有積極的作用。
[1]麥康森.我國水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料的研究和發(fā)展方向[J].飼料工業(yè),2010,31(A01):1-9.
[2]王彩理,劉叢力,滕瑜,等.南美白對蝦飼料的營養(yǎng)分析[J].飼料工業(yè),2002,23(2):46-48.
[3]中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 14924.12—2001.實(shí)驗動物配合飼料礦物質(zhì)和微量元素的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.
[4]中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 5009.13—2003.食品中銅的測定方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.
[5]中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 5009.14—2003.食品中鋅的測定方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.
[6]中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 13883—2008.飼料中硒的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[7]中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 13885—2003.動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定原子吸收光譜法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.
[8]黃芳,楊慧.土壤重金屬測定中不同消解方法的對比研究[J].南京曉莊學(xué)院學(xué)報,2010(3):44-47.
[9]韓超,劉翠萍,詹秀明.微波消解-等離子體原子發(fā)射光譜法測定羊棲菜中的微量元素[J].分析科學(xué)學(xué)報,2008,24(1):91-93.
[10]孫涌棟,杜曉華.微波消解ICP-AES測定莧菜的礦質(zhì)元素[J].光譜實(shí)驗室,2010,27(5):1780-1782.