Cu是人体的必需微量元素,在人体的新陈代谢过程中起着重要的作用。Cu是组成体内多种金属酶的重要成分,主要功能是促进铁构成血红蛋白,也是许多氧化酶的辅助因素。人体缺铜时,可发生贫血、中性粒细胞减少、生长缓慢和情绪不稳。但如果食品在生产、加工、包装、运输和储藏等过程中受污染,使其铜含量很高时,人们经常食用,就会在体内积累过量的铜,也会引起中毒。食品中铜的测定方法有原子吸收光谱法、二乙基二硫代氨基甲酸钠法等两种国家标准方法。在此介绍二乙基二硫代氨基甲酸钠法(依据GB/T5009.13-2003第二法)。
1.原理
样品经消化后,在碱性条件下,铜离子与二乙基二硫代氨基甲酸钠(铜试剂,简称DDC-Na)作用,生成黄色络合物,溶于CCl4,在440nm波长处与标准系列比色定量。
2.试剂
(1)四*化碳。
(2)柠檬酸铵-乙二胺四乙酸二钠溶液:称取20g柠檬酸铵及5g乙二胺四乙酸二钠溶于水中,加水稀释至100mL。
(3)硫酸(1+17):量取20mL硫酸,倒入300mL水中,冷后再加水稀释至360mL。
(4)氨水(1+1)。
(5)酚红指示液(1g/L):称取0.1g酚红,用乙醇溶解至100mL。
(6)铜试剂溶液:二乙基二硫代氨基甲酸钠[(C2H5)2NOS2Na·3H2O]溶液(1g/L),必要时可过滤,贮存于冰箱中。
(7)硝酸(3+8):量取60mL硝酸,加水稀释至160mL。
(8)铜标准溶液:准确称取1.0000g金属铜(99.99%),分次加入硝酸(4+6)溶解,总量不超过37mL,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度。此溶液每1mL相当于1.0mg铜。
(9)铜标准使用液:吸取10.0mL钢标准溶液,置于100mL容量瓶中,用0.5%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,如此多次稀释至每1mL相当于1.0ug铜。
3.仪器
(1)分光光度计。
(2)其他仪器:分液漏斗(125mL)、移液管、吸量管、容量瓶、烧杯等。
4.操作步骤
(1)样品消化
①谷类(除去外壳),茶叶、咖啡等:磨碎,过20目筛,混匀。蔬菜、水果等样品取可食部分,切碎、捣成匀浆。称取1.00~5.00g样品,置于石英或瓷坩埚中,加5mL硝酸,放置0.5h,小火蒸干,继续加热炭化,移入马弗炉中,(500±25)℃灰化lh,取出放冷,再加1mL硝酸浸湿灰分,小火蒸干。再移入马弗炉中,500℃灰化0.5h,冷却后取出,以1ml硝酸(1+4)溶解4次,移入1.0mL容量瓶中,用水稀释至刻度,备用。
取与消化样品相同量的硝酸,按同一方法做试剂空白试验。
②水产类:取可食部分捣成匀浆。称取1.00~5.00g,置于石英或瓷坩锅中,加热至炭化,移入马弗炉中,500℃灰化3h,放冷,取出坩锅,加硝酸(1+1),润湿灰分,用小火蒸干,在500℃灰化1h,放冷。取出坩锅。加1mL硝酸(1+1),加热,使灰分浴解,移入50ml.容量瓶中,用水洗涤坩锅,洗液并入容量瓶中,加水至刻度,混匀备用。
③牛奶、炼乳、奶粉:称取2.00g混匀样品,按步骤②自“置于石英或瓷坩锅中”起依法操作。
④油脂类:称取2.00g混匀样品,固体油脂先加热融成液体,置于100mL分液漏斗中,加10mL石油醚,用硝酸(10%)提取2次,每次5mL,振摇1min,合并硝酸液于50ml.容量瓶中,加水稀释至刻度,混匀,备用。并做试剂空白试验。
⑤饮料、酒、醋、酱油等液体样品:可直接取样测定,固形物较多时或仪器灵敏度不足时,可把上述样品浓缩按步骤①操作。
(2)测定吸取定容后的10.0mL溶液和同量的试剂空白液,分别置于125mL分液漏斗中,加水稀释至20mL。吸取0,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50mL铜标准使用液(相当0,5.0,10.0,15.0,20.0,25.0u8铜),分别置于125ml分液漏斗中,各加硫酸(1+17)至20mL。
于样品消化液、试剂空白液和铜标准液中,各加5mL柠檬酸铵,乙二胺四乙酸二钠溶液和3滴酚红指示液,混匀,用氨水(1+1)调至红色。
各加2mL铜试剂溶液和10.0mL四*化碳,剧烈振摇2min,静置分层后,四*化碳层经脱脂棉滤入2cm比色杯中,以四*化碳调节零点,于波长440nm处测吸光度,标准各点吸光度减去零管吸光度后,绘制标准曲线或计算直线回归方程,样品吸光值与曲线比较,或代人方程求得含量。
5.结果计算
式中x——样品中铜的含量,mg/kg或mg/L
m1——测定用样品消化液中铜的质量,ug
m2——试剂空白液中铜的质量,ug
m——样品质量(体积),g(mL)
V1——样品消化液的总体积,mL
V2——测定用样品消化液体积,mL
结果的表述:报告平行测定的算术平均值的两位有效数字。样品含量超过10mg/kg时报三位有效数字。
6.要点提示
(1)加2mL铜试剂溶液和10.0mLCCl4后,一定要保证剧烈振摇2min。若振摇不够(不剧烈或时间不足),可能导致萃取不完全,也可能形成乳化现象,浑浊不分层,或者分层,可看到CCl4层浑浊不透明,说明CCl4层中有小水滴,此时,应拿起漏斗再剧烈振摇几下,待看到漏斗下部有亮的大液滴聚集时(即上走上,下走下),即可静置分层。
(2)CCl4层要经脱脂棉滤入比色皿中,以除去杂质颗粒。脱脂棉撕成小块塞在漏斗管的出口,不可太紧,也不可太松,太紧,滤液过滤太慢,甚至放不出液体;太松,起不到过滤作用。
(3)显色后,测量必须在1h内进行,否则黄色络合物分解,产生误差。
(4)加入CCl4时应将CCl4试剂瓶移近漏斗,快速加入,避免CCl4滴落。