本发明涉及对蛋白质粉进行处理并同时测定蛋白质粉中所含常微量金属元素的方法。
背景技术：
蛋白质粉中含有大量的蛋白，蛋白质是机体中关键的物质，成人的身体中有20％的成分都是由蛋白质所组成。蛋白质是人体不可缺少的成份，仅次于人体对水的需要。对蛋白质粉中有机成分的研究已有较多报道。而蛋白质粉中无机成分，尤其是常微量元素的种类和含量也对机体具有重要的作用。一方面提高了蛋白质粉的质量，促进了机体对蛋白的吸收。另一方面可以补充机体中的微量元素，为人体提供均衡的营养，促进人体正常的生长发育。
作为矿物质的微量元素虽然不足人体体重的0.01％，但每种微量元素都对人体有其特殊的生理功能，微量元素的摄取过量、不足、不平衡以及缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病，甚至对生命造成影响，目前，大约有30％的疾病均由微量元素缺乏或不平衡引起。蛋白质粉中含有种类丰富的常微量元素，包括元素Cu、Fe、Zn、Mn、Na、K、Ca、Mg、Cr等。其中Na、K是含量相对较高的常量元素，对人体内环境稳态的渗透压稳定起着重要的影响。Ca的含量不足或者含量过高都会影响人体的生长发育。Fe是组成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血等疾病。机体内Cu、Zn含量减少，可减弱免疫系统的免疫能力，降低抵抗疾病能力，并且会助长细菌的感染。Mg对机体神经系统的稳定性有重要的影响。Cr的含量极其低，在人体糖代谢和脂代谢过程中扮演重要角色。因此，蛋白质粉中元素的种类和含量尤显重要。
如何准确快速地建立一种测定蛋白质粉中金属元素的方法是对蛋白质品质分析的前提条件。目前测定金属元素的方法有原子吸收法，原子发射法，原子荧光法等，其中电感耦合等离子原子发射光谱法具有多元素同时分析，线性范围广，灵敏度高等特点。本申请旨在保护采用微波消解仪对蛋白质粉进行消解处理，再采用电感耦合等离子原子发射光谱对蛋白质粉中的常微量元素含量进行测定的分析方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供了一种对蛋白质粉进行微波消解处理并同时测定蛋白质粉中常微量金属元素的方法。
本发明的技术方案为：首先用微波消解仪对蛋白质粉进行处理，包括蛋白质粉消解溶液的选择和微波消解条件优化。再采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定蛋白质粉中Cu、Fe、Zn、Mn、Na、K、Ca、Mg、Cr九种金属元素，包括ICP-OES仪器条件优化和检测结果精密度和准确度分析。
具体步骤如下：
(1)消解溶液的选择和微波消解条件优化
准确称取0.5g蛋白质粉样品，加入微波消化罐中，再向消化罐中各加入12mL浓硝酸和2mL过氧化氢，用优化的微波消解仪条件消解样品，待消化完全后，将消化液转移至烧杯中，在170℃的电热板上加热赶酸，直至溶液澄清透亮近干，转移到25mL容量瓶中，并用3％的稀硝酸定容。
(2)ICP-OES仪器条件优化
选择Cu的最佳分析波长为324.752nm，Fe的最佳分析波长为259.939nm，Zn的最佳分析波长为213.857nm，Mn的最佳分析波长为257.610nm，Na的最佳分析波长为589.592nm，K的最佳分析波长为766.490nm，Ca的最佳分析波长为317.933nm，Mg的最佳分析波长为285.213nm，Cr的最佳分析波长为267.716nm，在ICP-AES冷却气流量为15L/min,雾化气流量为0.8L/min,辅助气流量为0.2L/min，射频功率为1300W,进样量为1.5mL/min最佳仪器条件下对消解溶液进行检测。
(3)结果精密度和准确度分析
在消解样品溶液中加入不同检测元素的标准溶液，在同样的ICP-AES优化条件下对样品进行加标回收实验，该方法所测元素回收率均在94％-105％范围内，证明该方法准确度高。并对该加标样品溶液中检测元素进行精密度分析，每种元素连续检测6次，相对标准偏差在0.40％-4.55％之间，证明该方法精密度好。
本发明用微波消解仪对蛋白质粉进行处理，再采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定蛋白质粉中多种金属元素，比一般湿法消解能力强，样品分解彻底，试剂用量少，环境污染小。为蛋白质粉中多种金属元素同时分析提供了一种较好样品处理和检测方法。
具体实施方式
以下结合实施例进一步描述本发明。应该指出，本发明并非局限于下述实施例。
实施例
(1)样品的预处理
取6份不同品牌的蛋白质粉，分别编号为样品1、样品2、样品3、样品4、样品5、样品6，分别用分析天平取5.0000g，并在105℃条件下干燥4h,转移到微波消化管中，再加入12mL左右硝酸到每个消化管中。在表1微波消解仪工作参数下，用微波消解仪进行消化，待消化完全后，将消化液转移至烧杯中，然后在电热板上用170℃进行赶酸，待近干时，停止赶酸，冷却。最后定容到25mL容量瓶中，待测。不同的微波消解条件对样品的消化效果存在明显的差别，通过试验考察了微波消解仪的运行功率、升温时间、运行温度、运行时间等因素的影响，同时，也考察了消解介质对样品消解程度的影响。硝酸不仅仅是分解基体的反应物，也是良好的微波吸收体，有助于对样品的消化。因此，用硝酸作为消解体系，实验也证明，其消化效果较佳。消化程序完成后，消化后的溶液呈黄色透明，没有沉淀，样品消化彻底。
(2)微波消解条件的优化
表1 微波消解仪工作参数
通过实验考察了微波消解运行功率、升温时间、运行温度、运行时间等多方面因素的影响，并且确定了微波消解的最佳程序。
(3)ICP-AES法所测9种元素的线性方程及相关系数
表2 方法的曲线方程和相关系数
根据样品中各元素的浓度范围配置适宜的标准溶液系列。将标准储备液用3％的硝酸逐级稀释，Cu、Fe、Zn、Mn、Na、K、Ca、Mg、Cr等混合标准液按0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00μg/mL梯度进行配制，在最佳ICP-OES仪器优化条件下绘制标准曲线和相关系数。由上表中数据可以看出，各种待测元素的线性系数在0.999141-0.999997之间。因此，可以得出该标准曲线的线性是良好的。
(4)元素分析波长的选择及元素检出限的测定
原子发射光谱法对每种元素的测定均可同时选择多条特征谱线，实验过程中对每种检测元素选取2或3条谱线进行检测，综合分析强度、干扰情况以及稳定性，选择对谱线干扰少、精密度高的分析线进行分析测量。对空白溶液重复测定10次，取信噪比3倍的浓度值为各元素的检出限。如下表3：
表3 元素的分析波长及检出限
(5)回收率和精密度实验
在同样的实验条件下，在已知含量的样品中加入一定量的混合标准溶液，测定其回收率，同时进行精密度分析，分析结果如表4所示。结果表明，9种元素的加标回收率和精密度均令人满意，说明该方法准确可靠。
表4 样品回收率和精密度实验结果(mg/kg)(n＝6)
由表4可以看出的是，用微波消解法测定蛋白质粉中元素含量的相对标准偏差在0.40％～4.55％，各元素的回收率也在94％～105％。此结果显示本实验的方法具有较好的精密度以及重复性。
(6)样品测定
表5 样品测定结果(mg/kg)(n＝3)
从元素含量的角度而言，6种蛋白质粉中的K、Na、Ca、Mg的含量均较高，Cu、Fe、Zn、Mn、Cr的含量均较低，说明当前各种蛋白质粉中元素含量分配大体相同。从对人体健康而言，每种蛋白质粉中的元素含量符合对人体健康有益的原则，对人体易流失的K、Na、Ca补充较多，Cu、Fe、Zn、Mn、Cr元素，含量相对较少。
以上实施例描述了本发明的样品微波消解和ICP-AES仪器最佳测定条件、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的测定条件、主要特征及优点，在不脱离本发明的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。