AFS-6801原子熒光光度計(jì)測試食品蜂蜜中鍺含量的應(yīng)用方案

引言
鍺是人體必需的14種微量元素之一，一般食品中鍺含量很低，主要來源于保健加入。如保健飲品中的有機(jī)鍺等，1967年日本淺井一彥博士利用化學(xué)方法獲得了有機(jī)鍺化合物，隨后被視為了保健品在日美等國風(fēng)靡一時(shí)，曾經(jīng)一些國家更是把它做為促進(jìn)動(dòng)植物生長的、提高免疫力的、抗癌消炎、制造功能性食品的添加劑，應(yīng)用于農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和食品加工。然而最新醫(yī)學(xué)研究表明，長期攝取含鍺食品會(huì)如同重金屬一樣積累在人體，導(dǎo)致人精力下降、腎功能不全等危害。因此國家制定了相應(yīng)的檢測方法和限量要求的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

食品中鍺的檢測方法主要有紫外分光光度法，原子吸收分光光度法、化學(xué)發(fā)光光度法，熒光免疫分光光度法，原子熒光光譜法。氫化物原子熒光光譜法是近年來發(fā)展起來的痕量檢測方法，其檢出限低，適合于低含量樣品的檢測，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.151-2014規(guī)定了食品中鍺的原子熒光光譜法為第一法。該方法是在磷酸介質(zhì)中，用雙氧水作為預(yù)氧化劑等，發(fā)生氫化物載入原子熒光光度計(jì)測試的方法。

1、原理
   食品試樣采用硝酸—硫酸全消解的方法，在酸性介質(zhì)中鍺被氧化成四價(jià)鍺，四價(jià)鍺與硼氫化鉀作用下生成揮發(fā)性的鍺的氫化物，并由載氣帶入原子化器中進(jìn)行原子化，在特制的空心陰極燈照射下，基態(tài)鍺原子被激發(fā)至高能態(tài)，在去活化回到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出特征波長的熒光，其熒光強(qiáng)度與鍺的含量成正比。最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行定量計(jì)算。

2、試劑
本實(shí)驗(yàn)用酸為優(yōu)級(jí)純，其它試劑為分析純。
2.1硝酸：ρ=1.42g/mL GR
2.2硫酸：ρ=1.84g/mL GR
2.3磷酸
2.4過氧化氫30%
2.5氨水（優(yōu)級(jí)純）
2.6磷酸溶液（V/V）： 1+4
2.7氫氧化鉀溶液（5g/L）
2.8硼氫化鉀溶液（30g/L）：稱取15g硼氫化鉀溶于氫氧化鉀（5g/L）中，定容至500ml，混勻，用前現(xiàn)配。
2.9載流：5%磷酸溶液
3.0 鍺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：（1000mg/L）中國計(jì)量科學(xué)研究院購GSB  04-1728-2004
3.1鍺的工作標(biāo)準(zhǔn)溶液：用20%磷酸溶液將鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋至500.0ug/L；
 
3、實(shí)驗(yàn)條件
3.1、儀器：
分析天平：感量0.0001
可調(diào)溫式電熱板
AFS-681 型原子熒光光度計(jì)
鍺空心陰極燈（北京有色院）
氬氣  
3.2、儀器參考分析條件：
光電倍增管負(fù)高壓：280 v
燈電流：60mA
爐高：8mm
載氣流速：500ml/min
屏蔽氣流速：1000ml/min

4、測試步驟
4.1試樣處理
稱取試樣約1-2g,置于250mL錐形瓶中，加入10-15mL硝酸，加硫酸2mL，搖勻，蓋上小漏斗，放置過夜。
次日置于電熱板上加熱，再加熱過程中，如果發(fā)現(xiàn)溶液變成棕色，則需要將錐形瓶取下，補(bǔ)加少量硝酸，緩慢消解，至消化液淡黃色或無色時(shí)，繼續(xù)加熱至開始冒白煙時(shí)，將錐形瓶取下稍冷后，緩慢加入１ｍｌ過氧化氫，加熱，重復(fù)兩次，以除去殘留的硝酸，并加熱到白煙出現(xiàn)。將錐形瓶取下，冷卻。將溶液移入25ｍｌ容量瓶中，加入5ｍｌ磷酸，用水稀釋至刻度，搖勻，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。待測。
4.2標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備：
取50mL容量瓶依次加入磷酸溶液(2.3) 10.0ml；然后加入鍺工作標(biāo)準(zhǔn)溶液500ｕg/L,0; 1.0;2.0;4.0; 8.0；10.0mL于50mL容量瓶中，用水定容到50ml，混勻待測。此標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為0；10.0；20.0；40.0；80.0；100.0ug/L。

5、測試結(jié)果
儀器按照前述條件設(shè)置好后，需要充分運(yùn)行預(yù)熱，待達(dá)到熱平衡后，首先用標(biāo)準(zhǔn)空白進(jìn)樣，待讀數(shù)穩(wěn)定后，開始測試標(biāo)準(zhǔn)系列，再轉(zhuǎn)入樣品測試之前，再進(jìn)入空白測量狀態(tài)，取均值作為樣品空白，隨后依次測定試樣。測試完畢后處理計(jì)算數(shù)據(jù)。按照方法需要將處理好的待測樣品（4.1A）與標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)同條件測試，得到熒光強(qiáng)度值，并按下公式計(jì)算結(jié)果：

w為樣品中鍺的量，單位mg/kg；
c為標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)含鍺濃度單位為ug/L；
v為樣品體積單位為L；
K為稀釋倍數(shù)；
m為稱取樣品的量單位為kg；
按照前述樣品處理方法實(shí)測了代表樣品市售洋槐蜂蜜樣品的總鍺含量；用上海美析AFS-681型原子熒光光度計(jì)實(shí)測樣品結(jié)果如圖1（略）；圖1為實(shí)測鍺工作曲線，工作曲線相關(guān)系數(shù)0.997，線性較好；線性回歸方程：A=10.5532x-42.345；
實(shí)測數(shù)據(jù)可見原子熒光光譜法靈敏度高，線性佳，精密度好。非常適合各種樣品中痕量鍺元素的測量，儀器良好的性能保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。表1為市售洋槐蜂蜜樣品分析測試結(jié)果；
表1蜂蜜中鍺測試結(jié)果   

樣品編號(hào)	取樣量g	樣品含鍺mg/kg	均值mg/kg	RSD%
洋槐蜂蜜-1	1.1318	0.11	0.11	4.84%
洋槐蜂蜜-1	1.1406	0.11
洋槐蜂蜜-1	1.1931	0.11
洋槐蜂蜜-1	1.1784	0.10
洋槐蜂蜜-1	1.2129	0.11
洋槐蜂蜜-1	1.0340	0.10

對(duì)洋槐蜂蜜樣品進(jìn)行了鍺的測試以及加標(biāo)回收率驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，回收率范圍在89.3%-108.5%之間，結(jié)果見下表2； 
表2洋槐蜂蜜鍺加標(biāo)回收率結(jié)果

樣品編號(hào)	含量mg/kg	加標(biāo)量mg/kg	測得值	回收率
蜂蜜-1	0.11	1.05	93.79	89.3%
蜂蜜-2	0.11	1.71	1.8558	108.5%

6、結(jié)論
由于鍺形成氫化物的酸度范圍對(duì)測試靈敏度影響較大，標(biāo)準(zhǔn)和待測樣品磷酸濃度要完全保持一致；食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)采用0.8%的硼氰化鉀，靈敏度低，不能形成檢測平臺(tái)，穩(wěn)定性差，本方案使用了3%的硼氰化鉀獲得了較為滿意的靈敏度。