专利名称：：一种乳及乳制品中铬的检测方法
技术领域：
：本发明涉及一种食品中络的检测方法，特别是乳及乳制品中铬含量的检测方法，属于分析
技术领域：
。
背景技术：
：铬是人体必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。三价的铬是对人体有益的元素，而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%;人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。确切地说，铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用，如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质(DNA和RNA)等。铬的生理功能主要有l.体内葡萄糖耐量因子(glucosetolerancefactor，GTF)的重要组成成分；2.影响脂类代谢；3.促进蛋白质代谢和生长发育。由于铬及其化合物广泛应用于化工、电镀、印染等工业。它常以粉尘、蒸气、废水形式污染空气、水源和农作物，因此过量铬对人类的危害也不可忽视。铬对人体的危害主要是由六价铬化合物所致。可溶性六价铬氧化物的水溶液——铬醇和铬醇盐的毒性较大，并具有刺激性和腐蚀性。铬可经皮肤吸收，有用铬酸治疗疣或烧灼痔引起中毒的报告，铬在体内可影响氧化、还原和水解过程，过多的铬可使蛋白质变性、核酸和核蛋白沉淀、酶系统受干扰。铬也是一种较常见的致敏物质。铬酸和铬酸盐引起中毒的症状为吞咽困难、上腹部烧灼感、腹泻、血水样便，严重者出现休克、青紫、呼吸困难，婴儿可出现中枢神经系统症状。动物实验证明，铬酸铅、铬酸锌、重铬酸钠等有致癌性。美、英、德、日等工业发达国家「经流行病等调查证实，用铬矿石生产重铬酸盐的工人中，肺癌发病率很多，称其为"铬肺癌"。对铬中毒的治疗目前尚无特效疗法，一般是对症处理。因此，需要寻求简便、快速、准确检测乳及乳制品中铬留量的方法，才能满足日趋严格的残留限量要求，从而保证人们食用乳及乳制品的卫生和安全。检测铬常见的方法有分光光度法、原子吸收法和电化学分析法等，其中传统的分光光度法灵敏度不够，火焰原子吸收法对铬含量低时不能准确进行测定，石墨炉原子吸收光谱法灵敏度高、检出限低，是铬含量分析首选方法。《石墨炉原子吸收光谱法测定乳制品中铬的含量》(《中国食品添加剂》2006年03期，第151-154页，郝岩平、亢美娟、王克新)公开了一种使用原子吸收光谱法测定乳制品中铬含量的方法，但该方法添加基体改进剂磷酸氢二铵、采用石墨管平台技术及赛曼背景扣除技术来减少钙、铁等离子的干扰，在检测过程中，需要对样品及空白实验均施行此步骤，其实验步骤较为复杂，试验速度慢、试剂用量较多。
发明内容本发明的目的是得到一种乳及乳制品中重金属铬含量的检测方法，具有简便、快速、灵敏、无需添加基体改进剂、试剂用量小的优点。本发明的重金属铬的检测方法，包括如下步骤1)制备多个不同浓度的铬标准溶液，并对其分别检测，根据所测得的数据，绘制铬的含量与检测结果之间的标准曲线图，2)对样品用同样的方法进行检测，并得到检测结果；3)将步骤2)中的检测结果与所述的标准曲线图比对，即得到样品中铬的所使用的检测设备为石墨炉原子吸收分光光度计。优选的，步骤l)中所述多个不同浓度的重金属铬标准溶液为10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL，O.Ong/mL的标准溶液。本发明中，上述的步骤2)中样品的处理方法如下a)称取试样lg-5g于瓷坩埚中，在电热板上炭化至无烟，移入马弗炉中，490"C灰化8小时，冷却；b)用硝酸溶液，优选使用5。/。的硝酸25mL，溶解上述灰化后的颗粒并定容至25mL，混匀，得到待测溶液。若个别试样灰化不彻底，在步骤a)和b)之间，加混合酸(1:4，高氯酸硝酸)在电热板上小火加热至干后再灰化至无黑色颗粒；在上述检测中，石墨炉原子吸收分光光度计的灰化温度为800°C，原子化温度2600°C。优选的，上述石墨炉原子吸收分光光度计工作条件如下波长359.3nm，狭缝1.3nm,灯电流7.5mA，干燥温度50-14(TC、45s,灰化温度800。C、15s，原子化温度260(TC、5s，净化温度270(TC、4s，冷却时间15s，进样体积20pL。其升温程序如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本发明的铬检测方法具有如下优点1)检测步骤简便、快速。2)灵敏度高，检出限仅为0.2ng/mL，能够满足国际及国内对铬含量特别是痕量铬含量的检测要求。3)在本发明的条件下，不需添加基体改进剂，对目标化合物的选择性强，干扰少，精确定量，试剂用量少。4)检测结果线性好，精密度高，在本发明在实验浓度范围内，相关系数r能够达到0.999以上，回收率在88.1%-%.9%之间，日内和曰间精密度实验的相对标准偏差(RSD)分别为1.83%和2.09%。图i是本发明的一个实施例中40or-ii(xrc不同灰化温度下的吸光度值变化图。图2是本发明的一个实施例中200(TC-275(TC不同原子化温度下的吸光值变化图。图3是本发明的一个实施例中，1%-5%浓度硝酸溶液条件下的吸光度变化图。图4是本发明的一个实施例中，未加改进剂和加改进剂的吸光度值对比图。图5是本发明的一个实施例中不同进样量时改进剂吸光度值图。图6是本发明的一个实施例的铬标准曲线图。图7是本发明的另一实施例的铬标准曲线图。图8是本发明的又一个实施例的络标准曲线图。具体实施例方式下面将结合具体实施方案对本发明的方法做更详细的说明。本领域技术人员应当理解，下述实施例均用于对本发明所要求保护的范围进行实例性的描述，以此概括本发明的各参数的相对范围，因而不能将之理解为对本发明的一种具体限制。实施例1石墨炉原子吸收分光光度计检测铬含量仪器参数的选定。1、试剂和仪器1)标准溶液的配制精密吸取1.0mg/ml(GBW(E)080117，国家标准物质研究中心)，用超纯水定容于100mL容量瓶中，混匀，得到铬标准溶液浓度为100ng/mL的标准储备溶液，放置于-18'C冷柜避光保存，至少可以保存4个星期。使用时，用5%的硝酸稀释成10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL的标准溶液。2)仪器日立Z-2000原子吸收石墨炉分光光度计2、干燥程序的选择使样品干燥到接近IO(TC左右时易暴沸溅射，所以先在5(TC初步干燥大部分游离水分，再以斜坡方式加热到140°C，保持25s。3、灰化温度的选择采用热解石墨管(日立公司)，将原子化温度固定为260(TC，灰化温度分别设定400。C、500°C、600°C、700°C、800°C、900°C、1000°C、UOO。C，向原子吸收石墨炉分光光度计加入10ng/mL的标准铬溶液测定吸光度值，实验结果如图1所示，可见灰化温度在80(TC时吸光度值最大，重现性好。较高的灰化温度和足够的灰化时间能使样液灰化完全，在80(TC下选择不同的灰化时间进行检测，当灰化时间达到10s以上时吸光度值保持稳定，根据实际情况灰化时间选择15so4、原子化温度的选择将灰化温度设定为800°C，原子化温度分别设定200(TC、2100°C、2200°C、2300°C、2400°C、2500°C、2600°C、2700°C、2750°C，原子化时间为5s，向原子吸收石墨炉分光光度计加入10ng/mL的标准铬溶液测定吸光度值。实验结果如图2所示，可见原子化温度在260(TC时原子化效率最高、吸光度值最高，多次测定结果的重现性好。5、硝酸浓度的选择将灰化温度设定为800°C、原子化温度设定为2600°C，分别配制含有1%、2%、3%、4%、5%、6%浓度的硝酸的lOng/mL的标准铬溶液，加入原子吸收石墨炉分光光度计，测定吸光度值，实验结果如图3所示，可见硝酸浓度在5%时吸光度值最高而稳定。6、基体改进剂的选择配制含5%的硝酸的10ng/mL的标准铬溶液，对不加改进剂磷酸氢二铵和加磷酸氢二铵基体改进剂(浓度20g/L水溶液，进样量lOul)的样本加入原子吸收石墨炉分光光度计测定吸光度值(将灰化温度设定为80(TC、原子化温度设定为2600°C，在上述仪器工作条件下，)实验结果如图4所示，图中可见加改进剂的样本其吸光度值比不加改进剂的样本吸光度值高很多，表明改进剂本身可能对测定结果存在干扰。由此，进而对添加不同剂量的改进剂的情况进行实验。在上述实验条件下(此时不加5%硝酸)，分别添加10pL和20nL的磷酸氢二铵20g/L水溶液，原子化温度260(TC，测定吸光度值，结果如图5所示，添加磷酸氢二铵后的吸光度值与磷酸氢二铵的进样量成比例关系，由此可见在上述实验条件下，基体改进剂含有干扰因素。在上述实验条件下，添加了磷酸氢二铵，反而会导致铬的标准曲线图不呈线性，结果不准确。石墨炉法测定乳与乳制品中的铬的主要干扰元素有钙、氯、铁、钠等离子，这些离子的化合物和氢化物的沸点都低于260(TC，把原子化温度提高到2600°C时能把这些元素的干扰因素都消除掉，所以无需加改进剂。并且铬元素的沸点大于2600°C，所以260(TC的原子化温度对待测元素的检测没有影响。7、回收率实验在上述条件下，对牛奶进行低、中、高不同水平加标回收检测，试验结果见表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>8、精密度实验分别配制低、中、高二个浓度铬标液，每个浓度测定6次，计算相对标准偏差，结果如表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>此外，仪器工作条件波长在359.3nm波长时待测元素的吸收强度高、灵敏度好，所以选择359.3nm波长。实施例2利用石墨炉原子吸收分光光度计测定牛乳中铬的含量。1)标准溶液的配制精密吸取1.0mg/ml(GBW(E)080117,国家标准物质研究中心)，用超纯水定容于100mL容量瓶中，混匀，得到铬标准溶液浓度为100ng/mL的标准储备溶液，放置于-18X:冷柜避光保存，至少可以保存4个星期。使用时，用5%的硝酸稀释成10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL的标准溶液。2)试剂的配制5%硝酸的配制量取25.00mL浓硝酸(优级纯)，缓缓注入约有200mL纯水的烧杯中，待冷却后移入500mL的容量瓶中，用纯水定容，混匀，备用。3)样品的制备称取试样4.9960g于瓷坩埚中，在电热板上炭化至无烟，移入马弗炉中，在49(TC灰化8小时，冷却。用57。硝酸溶液溶解并定容至25mL，得到待测溶液。同时作试剂空白。上原子吸收石墨炉分光光度计分析。4)石墨炉原子吸收法仪器工作条件如下波长359.3nm，狭缝1.3nm，灯电流7.5mA，干燥温度50-140°C45s，灰化温度800。C15s，原子化温度260(TC5s，净化温度270(TC4s。进样体积20pL。石墨炉升温程序如下.-<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>5)检测步骤a)标准曲线的绘制利用原子吸收石墨炉分光光度计测定不同浓度的铬标准溶液。其标准曲线图6所示，其横坐标为浓度(ng/mL)，纵坐标表示吸光度值的大小。b)样品测定注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收359.3rnn共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铬含量成正比，与标准系列比较定量得到空白样液中铬的含量0.00ng/mL，样液中铬的浓度1.82ng/mL，将结果套入方程式(c-c0)xVx1000X=_mxl000x1000X—试样中铬含量(mg/kg或mg/L);c一试样消化液测定浓度(ng/ml);co—试剂空白液测定浓度(ng/ml);m—试样质量或体积(g或ml);V—试样消化液总体积(ml);计算结果保留两位有效数字。按照上述方程式计算出牛奶样品中的铬含量为0.0091mg/kg。实施例3利用原子吸收石墨炉分光光度计测定牛乳中铬的含量。1)标准溶液的配制精密吸取1.0mg/ml(GBW(E)080117,国家标准物质研究中心)，用超纯水定容于100mL容量瓶中，混匀，得到铬标准溶液浓度为100ng/mL的标准储备溶液，放置于-18'C冷柜避光保存，至少可以保存4个星期。使用时，用5%的硝酸稀释成10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL的标准溶液。2)试剂的配制(a)5%硝酸的配制量取25.00mL浓硝酸(优级纯)，缓缓注入约有200mL纯水的烧杯中，待冷却后移入500mL的容量瓶中，用纯水定容，混匀，备用。3)样品的制备称取试样4.8021g于瓷坩埚中，在电热板上炭化至无烟，移入马弗炉中49(TC灰化8小时，冷却。用5%硝酸溶液溶解并定容至25mL。同时作试剂空白，得到待测溶液。上原子吸收石墨炉分光光度计分析。4)石墨炉原子吸收法仪器工作条件如下波长359.3nm，狭缝1.3謹，灯电流7.5mA，千燥温度50-14(TC45s，灰化温度80(TC15s，原子化温度260(TC5s，净化温度270(TC4s。进样体积20nL。石墨炉升温程序如下阶段起始温度终止温度斜坡时间保持时间载气流量rc)(。c)(s)(s)(ml'min-l)干燥501402025200灰化細80010200原子化260026000510净化2700270004200冷却000152005)检测步骤a)标准曲线的绘制利用原子吸收石墨炉分光光度计测定不同浓度的铬标准溶液。其标准曲线图7所示，其横坐标为浓度(ng/mL)，纵坐标表示吸光度值的大小。-b)样品测定注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收359.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铬含量成正比，与标准系列比较定量得到空白样液中铬的含量O.O0ng/mL，样液中铬的浓度1.54ng/mL，将结果套入方程式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>X—试样中铬含量(mg/kg或mg/L);c一试样消化液测定浓度(ng/ml);co—试剂空白液测定浓度(ng/ml);m—试样质量或体积(g或ml);V—试样消化液总体积(ml);计算结果保留两位有效数字。按照上述方程式计算出牛奶样品中的铬含量为0.0080mg/kg。实施例4利用原子吸收石墨炉分光光度计测定中老年多维高钙奶粉中铬的含量。1)标准溶液的配制精密吸取1.0mg/ml(GBW(E)080117,国家标准物质研究中心)，用超纯水定容于100mL容量瓶中，混匀，得到铬标准溶液浓度为100ng/mL的标准储备溶液，放置于-18。C冷柜避光保存，至少可以保存4个星期。使用时，用5%的硝酸稀释成10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL的标准溶液。2)试剂的配制(a)5%硝酸的配制量取25.00mL浓硝酸(优级纯)，缓缓注入约有200mL纯水的烧杯中，待冷却后移入500mL的容量瓶中，用纯水定容，混匀，备用。3)样品的制备称取试样1.4634g于瓷坩埚中，在电热板上炭化至无烟，移入马弗炉中490°C灰化8小时，试样灰化不彻底，则加lmL混合酸(1:4，高氯酸硝酸)在电热板上小火加热至干后再灰化至无黑色颗粒；冷却。用5。/。硝酸溶液溶解并定容至25mL，得到待测溶液。同时作试剂空白。上原子吸收石墨炉分光光度计分析。4)石墨炉原子吸收法仪器工作条件如下波长359,3mfi，狭缝1.3nm，灯电流7.5mA，干燥温度50-140°C45s，灰化温度80(TC15s，原子化温度260(TC5s，净化温度2700。C4s。进样体积20nL。石墨炉升温程序如下<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>5)检测步骤a)标准曲线的绘制利用原子吸收石墨炉分光光度计测定不同浓度的铬标准溶液。其标准曲线图8所示，其横坐标为浓度(ng/mL)，纵坐标表示吸光度值的大小。b)样品测定注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收359.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铬含量成正比，与标准系列比较定量得到空白样液中铬的含量0.00ng/mL，样液中铬的浓度0.98ng/mL，将结果套入方程式(c-c0)xvx賜0X=-mxl000x1000X—试样中铬含量(mg/kg或mg/L);c—试样消化液测定浓度(ng/ml);co—试剂空白液测定浓度(ng/ml);m—试样质量或体积(g或ml);V—试样消化液总体积(ml);计算结果保留两位有效数字。按照上述方程式计算出样品中的铬含量为0.076mg/kg。实施例5利用原子吸收石墨炉分光光度计测定幼儿配方奶粉中铬的含量。1)标准溶液的配制精密吸取1.0mg/ml(GBW(E)080117，国家标准物质研究中心)，用超纯水定容于100mL容量瓶中，混匀，得到铬标准溶液浓度为100ng/mL的标准储备溶液，放置于-18。C冷柜避光保存，至少可以保存4个星期。使用时，用5%的硝酸稀释成10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL的标准溶液。'2)试剂的配制(a)5%硝酸的配制量取25.00mL浓硝酸(优级纯)，缓缓注入约有200mL纯水的烧杯中，待冷却后移入500mL的容量瓶中，用纯水定容，混匀，备用。3)样品的制备称取试样1.5891g于瓷坩埚中，在电热板上炭化至无烟，移入马弗炉中490°C灰化8小时，试样灰化不彻底，则加lmL混合酸(1:4，高氯酸硝酸)在电热板上小火加热至干后再灰化至无黑色颗粒；冷却。用5%硝酸溶液溶解并定容至25mL，得到待测溶液。同时作试剂空白。上原子吸收石墨炉分光光度计分析。4)石墨炉原子吸收法仪器工作条件如下波长359.3nm，狭缝1.3nm，灯电流7.5mA，干燥温度50-14(TC45s，灰化温度800。C15s，原子化温度2600。C5s，净化温度2700。C4s。进样体积20pL。石墨炉升温程序如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>5)检测步骤a)标准曲线的绘制利用原子吸收石墨炉分光光度计测定不同浓度的铬标准溶液。其标准曲线图8所示，其横坐标为浓度(ng/mL)，(纵坐标表示吸光度值的大小，吸光度是入射光和投射光的强度比，所以无单位)。b)样品测定注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收359.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铬含量成正比，与标准系列比较定量得到空白样液中铬的含量0.00ng/mL，样液中铬的浓度0.98ng/mL，将结果套入方程式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>Co—试剂空白液测定浓度(ng/ml);m—试样质量或体积(g或ml);V—试样消化液总体积(ml);计算结果保留两位有效数字。按照上述方程式计算出样品中的铬含量为0.13mg/kg。实施例6利用原子吸收石墨炉分光光度计测定布丁雪糕中铬的含量。1)标准溶液的配制精密吸取1.0mg/ml(GBW(E)080117，国家标准物质硏究中心)，用超纯水定容于lOOmL容量瓶中，混匀，得到铬标准溶液浓度为100ng/mL的标准储备溶液，放置于-18'C冷柜避光保存，至少可以保存4个星期。使用时，用5%的硝酸稀释成10.0ng/mL，8.0ng/mL，6.0ng/mL，4.0ng/mL，2.0ng/mL的标准溶液。2)试剂的配制(a)5%硝酸的配制量取25.00mL浓硝酸(优级纯)，缓缓注入约有200mL纯水的烧杯中，待冷却后移入500mL的容量瓶中，用纯水定容，混匀，备用。3)样品的制备称取试样3.4966g于瓷坩埚中，在电热板上炭化至无烟，移入马弗炉中49(TC灰化8小时，冷却。用5%硝酸溶液溶解并定容至25mL，得到待测溶液。同时作试剂空白。上原子吸收石墨炉分光光度计分析。4)石墨炉原子吸收法仪器工作条件如下波长359.3mn，狭缝1.3nm,灯电流7.5mA，干燥温度50-140°C45s，灰化温度80(TC15s，原子化温度260(TC5s，净化温度270(TC4s。进样体积20nL。石墨炉升温程序如下<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>5)检测步骤a)标准曲线的绘制利用原子吸收石墨炉分光光度计测定不同浓度的铬标准溶液。其标准曲线图8所示，其横坐标为浓度(ng/mL)，纵坐标表示吸光度值的大小。b)样品测定注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收359.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铬含量成正比，与标准系列比较定量得到空白样液中铬的含量0.00ng/mL，样液中铬的浓度0.98ng/mL，将结果套入方程式(c-c。)xVxlOOOX=-mx訓0x1000X—试样中铬含量(mg/kg或mg/L);c一试样消化液测定浓度(ng/mi);co—试剂空白液测定浓度(ng/ml);m—试样质量或体积(g或ml);V—试样消化液总体积(ml);计算结果保留两位有效数字。按照上述方程式计算出样品中的铬含量为0.10mg/kg。本发明的铬检测方法检测步骤简便、快速、灵敏度高，检出限仅为0.2ng/mL，能够满足国际及国内对铬含量特别是痕量铬含量的检测要求。在本发明的条件下，不需添加基体改进剂，对目标化合物的选择性强，干扰少，精确定量，试剂用量少。本发明的检测结果线性好，精密度高，在本发明在实验浓度范围内，相关系数r能够达到0.999以上，回收率在88.1%-96.9%之间，日内和日间精密度实验的相对标准偏差(RSD)分别为1.83%和2.09%。权利要求1、一种乳及乳制品中铬的检测方法，其特征在于，包括如下步骤1)制备多个不同浓度的铬标准溶液，并对其分别检测，根据所测得的数据，绘制铬的含量与检测结果之间的标准曲线图；2)对样品用同样的方法进行检测，并得到检测结果；3)将步骤2)中的检测结果与所述的标准曲线图比对，即得到样品中铬的含量。全文摘要本发明涉及一种乳及乳制品中铬的检测方法，包括如下步骤1)制备多个不同浓度的铬标准溶液，并对其分别检测，根据所测得的数据，绘制铬的含量与检测结果之间的标准曲线图；2)对样品用同样的方法进行检测，并得到检测结果；3)将步骤2)中的检测结果与所述的标准曲线图比对，即得到样品中铬的含量，所述检测中使用的检测设备为石墨炉原子吸收分光光度计。样品经灰化或5％硝酸酸消解后检测，灰化温度为800℃，原子化温度2600℃。在0.0-10.0ng/mL的线性范围内，相关系数达到0.999以上，回收率为88.1％-96.9％。此法无需添加基体改进剂，具有灵敏度高、简便快速、试剂用量少、干扰少等优点。文档编号G01N21/31GK101349640SQ20081021229公开日2009年1月21日申请日期2008年9月9日优先权日2008年9月9日发明者乌尼尔,常建军申请人:内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司