第三节 矿物质总量及矿物质元素组成测定
一、矿物质总量（灰分）的测定
食品的组成十分复杂，除含有大量的有机物质外，还含有丰富的无机成分，这些无机成分包括人体必需的无机盐或矿物质，其中含量较多的有钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯等元素。此外，还含有少量的微量元素，如铁、铜、锌、锰、碘、氟等。当食品经高温灼烧时，将发生一系列的物理和化学变化，有机成分挥发逸散，而无机成分（主要是无机盐和金属氧化物）则残留下来，这些残留物称为灰分，它是标示食品中无机成分总量的一项指标。
食品的灰分与食品中原来存在的无机成分在数量和组成上并不完全相同，这是因为食品在灰化时，某些易挥发元素，如氯、碘、铅等会挥发散失，磷、硫等也能以含氧酸的形式挥发散失。另一方面，某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的二氧化碳而形成碳酸盐，使无机成分增多。因此，灰分并不能准确地表示食品中原来的无机成分的总量，从这种观点出发通常把食品经高温灼烧后的残留物称为粗灰分（或总灰分）。
不同的食品，因所用原料、加工方法及测定条件不同，各种灰分的组成和含量也不相同，当这些条件确定后，某种食品的灰分常在一定范围内。如果灰分含量超过了正常范围，说明食品生产中使用了不合乎卫生标准要求的原料或食品添加剂，或食品在加工、贮运过程中受到了污染。因此，测定灰分可以判断食品受污染的程度。
灰分可以作为评价食品的质量指标。例如，在面粉加工中，常以总灰分含量评定面粉等级，富强粉为0.3%～0.5%，标准粉为0.6%～0.9%。加工精度越细，总灰分含量越低，这是因为小麦麸皮中灰分的含量较胚乳高20倍左右。
在生物体内已发现的几十种元素，C、H、O、N、S、P、Cl、Ca、Mg、Na、K这11种元素在人体内的含量为99.95%，称为常量元素。除去构成水分和有机物质的C、H、O、N四种元素外，其余的通称为矿物成分，每日膳食需要总量为100mg左右。为保障人体健康，对食品中人体需要的元素进行检测分析是十分必需的。
1.原理
食品经灼烧后所残留的无机物质称为灰分。灰分数值通过灼烧、称重后计算得出。
2.试剂
（1）乙酸镁［（CH3COO）2Mg·4H2O］分析纯。
（2）浓盐酸（HCl）。
3.试剂配制
（1）乙酸镁溶液（80g/L）称取8.0g乙酸镁加水溶解定容至100mL，混匀。
（2）乙酸镁溶液（240g/L）称取24.0g乙酸镁加水溶解并定容至100mL，混匀。
（3）10%盐酸溶液 量取24mL分析纯浓盐酸用蒸馏水稀释至100mL。
4.仪器和设备
（1）高温炉 温度≥950℃；干燥器（内有干燥剂）；电热板。
（2）分析天平或电子天平 感量分别为0.1mg、1mg和0.1g。
（3）石英坩埚或瓷坩埚。
（4）恒温水浴锅 控温精度±2℃。
5.检测步骤
（1）坩埚预处理
①含磷量较高的食品和其他食品：取大小适宜的石英坩埚或瓷坩埚置高温炉中，在（550±25）℃下灼烧30min，冷却至200℃左右，取出，放入干燥器中冷却30min，准确称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。
②淀粉类食品：先用沸腾的稀盐酸洗涤，再用大量自来水洗涤，最后用蒸馏水冲洗。将洗净的坩埚置于高温炉内，在（900±25）℃下灼烧30min，并在干燥器内冷却至室温，称重，精确至0.0001g。
（2）称样 含磷量较高的食品和其他食品：灰分大于或等于10g/100g的试样称取2～3g（精确至0.0001g）；灰分小于或等于10g/100g的试样称取3～10g（精确至0.0001g，对于灰分含量更低的样品可适当增加称样量）。淀粉类食品：迅速称取样品2～10g（马铃薯淀粉、小麦淀粉以及大米淀粉至少称5g，玉米淀粉和木薯淀粉称10g），精确至0.0001g。将样品均匀分布在坩埚内，不要压紧。
（3）测定
①含磷量较高的豆类及其制品、肉禽及其制品、蛋及其制品、水产及其制品、乳及乳制品：a.称取试样后，加入1.00mL乙酸镁溶液（240g/L）或3.00mL乙酸镁溶液（80g/L），使试样完全润湿。放置10min后，在水浴上将水分蒸干，在电热板上以小火加热使试样充分炭化至无烟，然后置于高温炉中，在（550±25）℃灼烧4h。冷却至200℃左右，取出，放入干燥器中冷却30min，称量前如发现灼烧残渣有炭粒时，应向试样中滴入少许水湿润，使结块松散，蒸干水分再次灼烧至无炭粒即表示灰化完全，方可称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。
b.吸取3份与a中相同浓度和体积的乙酸镁溶液，做3次试剂空白试验。当3次试验结果的标准偏差小于0.003g时，取算术平均值作为空白值。若标准偏差大于或等于0.003g时，应重新做空白值试验。
②淀粉类食品：将坩埚置于高温炉口或电热板上，半盖坩埚盖，小心加热使样品在通气情况下完全炭化至无烟，即刻将坩埚放入高温炉内，将温度升高至（900±25）℃，保持此温度直至剩余的炭全部消失为止，一般1h可灰化完毕，冷却至200℃左右，取出，放入干燥器中冷却30min，称量前如发现灼烧残渣有炭粒时，应向试样中滴入少许水湿润，使结块松散，蒸干水分再次灼烧至无炭粒即表示灰化完全，方可称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。
③其他食品：液体和半固体试样应先在沸水浴上蒸干。固体或蒸干后的试样，先在电热板上以小火加热使试样充分炭化至无烟，然后置于高温炉中，在（550±25）℃灼烧4h。冷却至200℃左右，取出，放入干燥器中冷却30min，称量前如发现灼烧残渣有炭粒时，应向试样中滴入少许水湿润，使结块松散，蒸干水分再次灼烧至无炭粒即表示灰化完全，方可称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。
6.结果计算
（1）以试样质量计
①加了乙酸镁溶液的试样中灰分的含量，按下式计算：
式中 X1——加了乙酸镁溶液试样中灰分的含量，g/100g；
m1——坩埚和灰分的质量，g；
m2——坩埚的质量，g；
m0——氧化镁（乙酸镁灼烧后生成物）的质量，g；
m3——坩埚和试样的质量，g；
100——单位换算系数。
②未加乙酸镁溶液的试样中灰分的含量，按下式计算：
式中 X2——未加乙酸镁溶液的试样中灰分的含量，g/100g；
m1——坩埚和灰分的质量，g；
m2——坩埚的质量，g；
m3——坩埚和试样的质量，g；
100——单位换算系数。
（2）以干物质计
①加了乙酸镁溶液的试样中灰分的含量，按下式计算：
式中 X1——加了乙酸镁溶液试样中灰分的含量，g/100g；
m0——氧化镁（乙酸镁灼烧后生成物）的质量，g；
m1——坩埚和灰分的质量，g；
m2——坩埚的质量，g；
m3——坩埚和试样的质量，g；
ω——试样干物质含量（质量分数），%；
100——单位换算系数。
②未加乙酸镁溶液的试样中灰分的含量，按下式计算：
式中 X2——未加乙酸镁溶液的试样中灰分的含量，g/100g；
m1——坩埚和灰分的质量，g；
m2——坩埚的质量，g；
m3——坩埚和试样的质量，g；
ω——试样干物质含量（质量分数），%；
100——单位换算系数。
试样中灰分含量≥10g/100g时，保留三位有效数字；试样中灰分含量＜10g/100g时，保留两位有效数字。在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。
二、钙的测定
1.原理
试样经消解处理后，加入镧溶液作为释放剂，经原子吸收火焰原子化，在422.7nm处测定的吸光度值在一定浓度范围内与钙含量成正比，与标准系列比较定量。
2.试剂和材料
（1）试剂 硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）、盐酸（HCl）、氧化镧（La2O3）。
（2）试剂配制
①硝酸溶液（5+95）：量取50mL硝酸，与950mL水混合均匀。
②硝酸溶液（1+1）：量取500mL硝酸，与500mL水混合均匀。
③盐酸溶液（1+1）：量取500mL盐酸，与500mL水混合均匀。
④镧溶液（20g/L）：称取23.45g氧化镧，先用少量水湿润后再加入75mL盐酸溶液（1+1）溶解，转入1000mL容量瓶中，加水定容至刻度，混匀。
（3）标准品 碳酸钙（CaCO3，CAS号471-34-1）：纯度＞99.99%，或经国家认证并授予标准物质证书的一定浓度的钙标准溶液。
（4）标准溶液的配制
①钙标准储备液（1000mg/L）：准确称取2.4963g（精确至0.0001g）碳酸钙，加盐酸溶液（1+1）溶解，移入1000mL容量瓶中，加水定容至刻度，混匀。
②钙标准中间液（100mg/L）：准确吸取钙标准储备液（1000mg/L）10mL于100mL容量瓶中，加硝酸溶液（5+95）至刻度，混匀。
③钙标准系列溶液：分别吸取钙标准中间液（100mg/L）0、0.500、1.00、2.00、4.00、6.00mL于100mL容量瓶中，另在各容量瓶中加入5mL镧溶液（20g/L），最后加硝酸溶液（5+95）定容至刻度，混匀。此钙标准系列溶液中钙的质量浓度分别为0、0.500、1.00、2.00、4.00和6.00mg/L。
注：可根据仪器的灵敏度及样品中钙的实际含量确定标准溶液系列中元素的具体浓度。
3.仪器设备
（1）原子吸收光谱仪 配火焰原子化器，钙空心阴极灯。
（2）分析天平 感量为1mg和0.1mg。
（3）微波消解系统 配聚四氟乙烯消解内罐。
（4）可调式电热炉和可调式电热板。
（5）压力消解罐 配聚四氟乙烯消解内罐。
（6）恒温干燥箱和马弗炉。
所有玻璃器皿及聚四氟乙烯消解内罐均需硝酸溶液（1+5）浸泡过夜，用自来水反复冲洗，最后用水冲洗干净。
4.检测步骤
（1）试样制备 在采样和试样制备过程中，应避免试样污染。
①粮食、豆类样品：样品去除杂物后，粉碎，贮于塑料瓶中。
②蔬菜、水果、鱼类、肉类等样品：样品用水洗净，晾干，取可食部分，制成匀浆，贮于塑料瓶中。
③饮料、酒、醋、酱油、食用植物油、液态乳等液体样品：将样品摇匀。
（2）试样消解
①湿法消解：准确称取固体试样0.2～3g（精确至0.001g）或准确移取液体试样0.500～5.00mL于带刻度消化管中，加入10mL硝酸、0.5mL高氯酸，在可调式电热炉上消解（参考条件：120℃/0.5h～120℃/1h、升至180℃/2h～180℃/4h、升至200～220℃）。若消化液呈棕褐色，再加硝酸，消解至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色。取出消化管，冷却后用水定容至25mL，再根据实际测定需要稀释，并在稀释液中加入一定体积的镧溶液（20g/L），使其在最终稀释液中的浓度为1g/L，混匀备用，此为试样待测液。同时做试剂空白试验。亦可采用锥形瓶，于可调式电热板上，按上述操作方法进行湿法消解。
②微波消解：准确称取固体试样0.2～0.8g（精确至0.001g）或准确移取液体试样0.500～3.00mL于微波消解罐中，加入5mL硝酸，按照微波消解的检测步骤消解试样，消解条件参考表2-2。冷却后取出消解罐，在电热板上于140～160℃赶酸至1mL左右。消解罐放冷后，将消化液转移至25mL容量瓶中，用少量水洗涤消解罐2～3次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度。根据实际测定需要稀释，并在稀释液中加入一定体积镧溶液（20g/L）使其在最终稀释液中的浓度为1g/L，混匀备用，此为试样待测液。同时做试剂空白试验。
表2-2 微波消解升温程序参考条件
③压力罐消解：准确称取固体试样0.2～1g（精确至0.001g）或准确移取液体试样0.500～5.00mL于消解内罐中，加入5mL硝酸。盖好内盖，旋紧不锈钢外套，放入恒温干燥箱，于140～160℃下保持4～5h。冷却后缓慢旋松外罐，取出消解内罐，放在可调式电热板上于140～160℃赶酸至1mL左右。冷却后将消化液转移至25mL容量瓶中，用少量水洗涤内罐和内盖2～3次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度，混匀备用。根据实际测定需要稀释，并在稀释液中加入一定体积的镧溶液（20g/L），使其在最终稀释液中的浓度为1g/L，混匀备用，此为试样待测液。同时做试剂空白试验。
④干法灰化：准确称取固体试样0.5～5g（精确至0.001g）或准确移取液体试样0.500～10.0mL于坩埚中，小火加热，炭化至无烟，转移至马弗炉中，于550℃灰化3～4h。冷却，取出。对于灰化不彻底的试样，加数滴硝酸，小火加热，小心蒸干，再转入550℃马弗炉中，继续灰化1～2h，至试样呈白灰状，冷却，取出，用适量硝酸溶液（1+1）溶解转移至刻度管中，用水定容至25mL。根据实际测定需要稀释，并在稀释液中加入一定体积的镧溶液，使其在最终稀释液中的浓度为1g/L，混匀备用，此为试样待测液。同时做试剂空白试验。
（3）仪器参考条件 如表2-3所示。
表2-3 火焰原子吸收光谱法参考条件
（4）标准曲线的制作 将钙标准系列溶液按浓度由低到高的顺序分别导入火焰原子化器，测定吸光度值，以标准系列溶液中钙的质量浓度为横坐标，相应的吸光度值为纵坐标，制作标准曲线。
（5）试样溶液的测定 在与测定标准溶液相同的实验条件下，将空白溶液和试样待测液分别导入原子化器，测定相应的吸光度值，与标准系列比较定量。
5.结果计算
式中 X——试样中钙的含量，mg/kg或mg/L；
ρ——试样待测液中钙的质量浓度，mg/L；
ρ0——空白溶液中钙的质量浓度，mg/L；
f——试样消化液的稀释倍数；
V——试样消化液的定容体积，mL；
m——试样质量或移取体积，g或mL。
当钙含量≥10.0mg/kg或10.0mg/L时，计算结果保留三位有效数字，当钙含量＜10.0mg/kg或10.0mg/L时，计算结果保留两位有效数字。
6.说明
本法采用国家标准方法（GB 5009.92-2016），本标准规定了食品中钙含量测定的火焰原子吸收光谱法、滴定法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。本标准适用于食品中钙含量的测定，此处介绍的是第一法。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。以称样量0.5g（或0.5mL），定容至25mL计算，方法检出限为0.5mg/kg（或0.5mg/L），定量限为1.5mg/kg（或1.5mg/L）。
三、铁的测定
1.原理
试样消解后，经原子吸收火焰原子化，在248.3nm处测定吸光度值。在一定浓度范围内铁的吸光度值与铁含量成正比，与标准系列比较定量。
2.试剂和材料
除非另有说明，本方法所用试剂均为优级纯，水为GB/T 6682规定的二级水。
（1）试剂 硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）、硫酸（H2SO4）。
（2）试剂配制
①硝酸溶液（5+95）：量取50mL硝酸，倒入950mL水中，混匀。
②硝酸溶液（1+1）：量取250mL硝酸，倒入250mL水中，混匀。
③硫酸溶液（1+3）：量取50mL硫酸，缓慢倒入150mL水中，混匀。
（3）标准品 硫酸铁铵［NH4Fe（SO4）2·12H2O，CAS号7783-83-7］：纯度＞99.99%。或一定浓度经国家认证并授予标准物质证书的铁标准溶液。
（4）标准溶液配制
①铁标准储备液（1000mg/L）：准确称取0.8631g（精确至0.0001g）硫酸铁铵，加水溶解，加1.00mL硫酸溶液（1+3），移入100mL容量瓶，加水定容至刻度。混匀。此铁溶液质量浓度为1000mg/L。
②铁标准中间液（100mg/L）：准确吸取铁标准储备液（1000mg/L）10mL于100mL容量瓶中，加硝酸溶液（5+95）定容至刻度，混匀。此铁溶液质量浓度为100mg/L。
③铁标准系列溶液：分别准确吸取铁标准中间液（100mg/L）0、0.500、1.00、2.00、4.00、6.00mL于100mL容量瓶中，加硝酸溶液（5+95）定容至刻度，混匀。此铁标准系列溶液中铁的质量浓度分别为0、0.500、1.00、2.00、4.00、6.00mg/L。
注：可根据仪器的灵敏度及样品中铁的实际含量确定标准溶液系列中铁的具体浓度。
3.仪器设备
①原子吸收光谱仪：配火焰原子化器，铁空心阴极灯。
②分析天平：感量0.1mg和1mg。
③微波消解仪：配聚四氟乙烯消解内罐。
④可调式电热炉、可调式电热板、恒温干燥箱、马弗炉。
⑤压力消解罐：配聚四氟乙烯消解内罐。
所有玻璃器皿及聚四氟乙烯消解内罐均需硝酸溶液（1+5）浸泡过夜，用自来水反复冲洗，最后用水冲洗干净。
4.检测步骤
（1）试样制备 在采样和制备过程中，应避免试样污染。
①粮食、豆类样品：样品去除杂物后，粉碎，贮于塑料瓶中。
②蔬菜、水果、鱼类、肉类等样品：样品用水洗净，晾干，取可食部分，制成匀浆，贮于塑料瓶中。
③饮料、酒、醋、酱油、食用植物油、液态乳等液体样品：将样品摇匀。
（2）试样消解
①湿法消解：准确称取固体试样0.5～3g（精确至0.001g）或准确移取液体试样1.00～5.00mL于带刻度消化管中，加入10mL硝酸和0.5mL高氯酸，在可调式电热炉上消解（参考条件：120℃/0.5h～120℃/h、升至180℃/2h～180℃/4h、升至200～220℃）。若消化液呈棕褐色，再加硝酸，消解至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，取出消化管，冷却后将消化液转移至25mL容量瓶中，用少量水洗涤2～3次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度，混匀备用。同时做试样空白试验。亦可采用锥形瓶，于可调式电热板上，按上述操作方法进行湿法消解。
②微波消解：准确称取固体试样0.2～0.8g（精确至0.001g）或准确移取液体试样1.00～3.00mL于微波消解罐中，加入5mL硝酸，按照微波消解的检测步骤消解试样，消解条件如表2-4所示。冷却后取出消解罐，在电热板上于140～160℃赶酸至1.0mL左右。冷却后将消化液转移至25mL容量瓶中，用少量水洗涤内罐和内盖2～3次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度，混匀备用。同时做试样空白试验。
表2-4 微波消解升温程序
③压力罐消解：准确称取固体试样0.3～2g（精确至0.001g）或准确移取液体试样2.00～5.00mL于消解内罐中，加入5mL硝酸。盖好内盖，旋紧不锈钢外套，放入恒温干燥箱，于140～160℃下保持4～5h。冷却后缓慢旋松外罐，取出消解内罐，放在可调式电热板上于140～160℃赶酸至1.0mL左右。冷却后将消化液转移至25mL容量瓶中，用少量水洗涤内罐和内盖2～3次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度，混匀备用。同时做试样空白试验。
④干法消解：准确称取固体试样0.5～3g（精确至0.001g）或准确移取液体试样2.00～5.00mL于坩埚中，小火加热，炭化至无烟，转移至马弗炉中，于550℃灰化3～4h。冷却，取出，对于灰化不彻底的试样，加数滴硝酸，小火加热，小心蒸干，再转入550℃马弗炉中，继续灰化1～2h，至试样呈白灰状，冷却，取出，用适量硝酸溶液（1+1）溶解，转移至25mL容量瓶中，用少量水洗涤内罐和内盖2～3次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度。同时做试样空白试验。
（3）测定
①仪器测试条件如表2-5所示。
表2-5 火焰原子吸收光谱法参考条件
②标准曲线的制作：将标准系列工作液按质量浓度由低到高的顺序分别导入火焰原子化器，测定其吸光度值。以铁标准系列溶液中铁的质量浓度为横坐标，以相应的吸光度值为纵坐标，制作标准曲线。
③试样测定：在与测定标准溶液相同的实验条件下，将空白溶液和样品溶液分别导入原子化器，测定吸光度值，与标准系列比较定量。
5.结果计算
式中 X——试样中铁的含量，mg/kg或mg/L；
ρ——测定样液中铁的质量浓度，mg/L；
ρ0——空白液中铁的质量浓度，mg/L；
V——试样消化液的定容体积，mL；
m——试样称样量或移取体积，g或mL。
当铁含量≥10.0mg/kg或10.0mg/L时，计算结果保留三位有效数字：当铁含量＜10.0mg/kg或10.0mg/L时，计算结果保留2位有效数字。
6.说明
本法采用国家标准方法（GB 5009.90-2016），本标准规定了食品中铁含量测定的火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。本标准适用于食品中铁含量的测定，此处介绍的是第一法。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。当称样量为0.5g（或0.5mL），定容体积为25mL时，方法检出限为0.75mg/kg（或0.75mg/L），定量限为2.5mg/kg（或2.5mg/L）。
四、锌的测定（原子吸收光谱法）
1.原理
试样经处理后，导入原子吸收分光光度计中，原子化后，吸收213.8nm共振线，其吸收值与锌含量成正比，与标准系列比较定量。
2.试剂
（1）磷酸溶液（1∶10）、盐酸（1∶11）、混合酸［硝酸∶高氯酸（4∶1）］。
（2）锌标准贮备液 准确称取0.5000g金属锌（99.99%），溶于10mL盐酸中，在水浴上蒸发至近干，用少量水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，储存于聚乙烯瓶中，此溶液锌含量为0.50mg/mL。
（3）锌标准使用液 吸取10.0mL锌标准贮备液于50mL容量瓶中，用盐酸溶液（0.1mol/L）稀释至刻度，此溶液锌含量为100.0μg/mL。
3.仪器设备
原子吸收分光光度计。
4.操作方法
（1）样品处理
①谷类：除去其中杂物及尘土，必要时除去外壳，磨碎，过孔径为0.38mm分样筛，混匀。称取5.00～10.00g置于50mL瓷坩埚中，小火炭化至无烟后移入马弗炉中，（500± 25）℃灰化约8h后，取出坩埚，放冷后再加入少量混合酸，小火加热（不能干涸），必要时加少许混合酸，如此反复，直至残渣中无炭粒，待坩埚稍冷，加10mL盐酸（1∶11）溶解残渣并移入50mL容量瓶中，再用盐酸（1∶11）反复洗涤坩埚，洗液并入容量瓶中，稀释至刻度，混匀备用。
取与样品处理相同量的混合酸和盐酸（1∶11），按相同的操作方法做试剂空白试验。
②蔬菜、瓜果及豆类：取可食部分洗净晾干，充分切碎或打碎，混匀。称取10.00～20.00g于瓷坩埚中，加1mL磷酸（1∶10），小火炭化至无烟后移入马弗炉中，以下同谷类中操作。
③禽、蛋、水产及乳制品：取可食部分充分混匀。称取5.00～10.00g于瓷坩埚中，小火炭化至无烟后移入马弗炉中，以下同谷类中操作。
乳制品类经混匀后，量取50mL于瓷坩埚中，加1mL磷酸（1∶10），在水浴上蒸干，小火炭化至无烟后移入马弗炉中，以下同谷类中操作。
（2）测定 吸取0.0、0.10、0.20、0.40、0.80mL锌标准使用液，分别置于50mL容量瓶中，用盐酸（1∶11）稀释至刻度，混匀（各容量瓶中锌的含量为0、0.2、0.4、0.8、1.6μg/mL）。
将处理后的样液、试剂空白液和锌标准溶液分别导入调至最佳条件的火焰原子化器进行测定。参考测定条件：灯电流6mA，波长213.8nm，狭缝0.38nm，空气流量10L/min，乙炔流量2.3L/min，灯头高度3nm，氘灯背景校正，以锌含量对应吸光值与标准曲线比较或代入方程求出含量。
5.结果计算
式中 X——样品中锌的含量，mg/kg或mg/L；
ρ1——试样溶液中锌的含量，μg/mL；
ρ2——试剂空白液中锌的含量，μg/mL；
V——样品处理液的总体积，mL；
m——样品质量（固体为g，液体为mL）。
计算结果保留两位有效数字。
6.说明
本法采用国家标准方法（GB 5009.14-2003），本标准规定了食品中锌含量测定方法，适用于食品中锌含量的测定，本方法检出限：原子吸收法为0.4mg/kg；二硫腙比色法为2.5mg/kg，此处介绍的是第一法。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。
五、硒的测定
（一）荧光法
1.原理
样品经混合酸消化后，硒化合物被氧化为四价无机硒（Se4+），与2，3－二氨基萘（2，3－Diaminonaphtkhalene，简称DAN）反应生成4，5－苯并苤硒脑（4，5－Benzo piaselenol），其荧光强度与硒的浓度在一定条件下成正比。用环己烷萃取后于激发光波长376nm，发射光波长520nm处测定荧光强度，与绘制的标准曲线比较定量。本方法检出限为3ng。
2.试剂
除非另有规定，本方法所使用试剂均为分析纯，水为GB/T 6682规定的三级水。
（1）硒标准溶液 准确称取元素硒（光谱纯）100.0mg，溶于少量浓硝酸中，加入2mL高氯酸（70%～72%），至沸水浴中加热3～4h，冷却后加入8.4mL HCl（盐酸浓度为0.1mol/L）。再置沸水浴中煮2min。准确稀释至1000mL，此为储备液（Se含量：100μg/mL）。使用时用0.1mol/L盐酸将储备液稀释至每毫升含0.05μg硒。于冰箱内保存，两年内有效。
（2）DAN试剂（1.0g/L）此试剂在暗室内配制。称取DAN（纯度95%～98%）200mg于一带盖锥形瓶中，加入0.1mol/L盐酸200mL，振摇约15min使其全部溶解。加入约40mL环己烷，继续振荡5min。将此液倒入塞有玻璃棉（或脱脂棉）的分液漏斗中，待分层后滤去环己烷层，收集DAN溶液层，反复用环己烷纯化直至环己烷中荧光降至最低时为止（约纯化5～6次）。将纯化后的DAN溶液贮于棕色瓶中，加入约1cm厚的环己烷覆盖表层，至冰箱内保存。必要时在使用前再以环己烷纯化一次。
警告：此试剂有一定毒性，使用本试剂的人员应有正规实验室工作经验。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关规定的条例。
（3）混合酸 将硝酸与高氯酸按9∶1体积混合。
（4）去硒硫酸 取浓硫酸200mL缓慢倒入200mL水中，再加入48%氢溴酸30mL，混匀，至沙浴上加热至出现白浓烟，此时体积应为200mL。
（5）EDTA混合液
①EDTA溶液（0.2mol/L）：称取EDTA二钠盐37g，加水并加热至完全溶解，冷却后稀释至500mL。
②盐酸羟胺溶液（100g/L）：称取10g盐酸羟胺溶于水中，稀释至100mL。
③甲酚红指示剂（0.2g/L）：称取甲酚红50mg溶于少量水中，加氨水（1+1）1滴，待完全溶解后加水稀释至250mL。
④取EDTA溶液（0.2mo/L）及盐酸羟胺溶液（100g/L）各50mL，加甲酚红指示剂（0.2g/L）5mL，用水稀释至1L，混匀。
（6）氨水（1∶1）。
（7）盐酸（1∶9）。
（8）环己烷 需先测试有无荧光杂质，否则重蒸后使用，用过的环己烷可回收，重蒸后再使用。
3.仪器设备
（1）荧光分光光度计。
（2）天平 感量为1mg。
（3）烘箱、粉碎机、电热板、水浴锅。
4.检测步骤
（1）样品处理
①粮食：试样用水洗三次，至60℃烤箱中烘去表面水分，用粉碎机粉碎，贮于塑料瓶内，放一小包樟脑精，盖紧瓶塞保存，备用。
②蔬菜及其他植物性食物：取可食部，用蒸馏水冲洗三次后，用纱布吸去水滴，不锈钢刀切碎，取一定量试样在烘箱中于60℃烤干，称重，计算水分。粉碎，备用。
计算时应折合成鲜样重。
③其他固体试样：粉碎、混匀试样，备用。
④液体试样：混匀试样，备用。
（2）试样消化 称含硒量约为0.01～0.5μg的粮食或蔬菜及动物性试样0.5～2g（精确至0.001g），液体试样吸取1.00～10.00mL于磨口锥形瓶内，加10mL 5%去硒硫酸，待试样湿润后，再加20mL混合酸液放置过夜，次日置电热板上逐渐加热。当剧烈反应发生后，溶液呈无色，继续加热至白烟产生，此时溶液逐渐变成淡黄色，即达终点。某些蔬菜试样消化后出现浑浊，以致难以确定终点，这时可注意瓶内出现滚滚白烟，此刻立即取下，溶液冷却后又变为无色。有些含硒较高的蔬菜含有较多的Se6+，需要在消化完成后再加10mL 10%盐酸，继续加热，使再回终点，以完全还原Se6+为Se4+，否则结果将偏低。
（3）测定 上述消化后的试样溶液加入20.0mL EDTA混合液，用氨水（1∶1）及盐酸（1∶9）调至淡红橙色（pH1.5～2.0）。以下步骤在暗室操作：加DAN试剂（1.0g/L）3.0mL，混匀后，置沸水浴中加热5min，取出冷却后，加环己烷3.0mL，振摇4min，将全部溶液移入分液漏斗，待分层后弃去水层，小心将环己烷层由分液漏斗上口倾入带盖试管中，勿使环己烷中混入水滴，于荧光分光光度计上用激发光波长376nm、发射光波长520nm测定4，5－苯并苤硒脑的荧光强度。
（4）硒标准曲线绘制 准确量取标准硒溶液（0.05μg/mL）0.00、0.20、1.00、2.00、4.00mL，相当于0.00、0.01、0.05、0.10、0.20μg硒，加水至5.0mL后，按试样检测步骤同时进行测定。
当硒含量在0.5μg以下时荧光强度与硒含量呈线性关系，在常规测定试样时，每次只需做试剂空白与试样硒含量相近的标准管（双份）即可。
5.结果计算
式中X——试样中硒含量，μg/g或μg/mL；
m 1——试管中硒的质量，μg；
F 1——标准硒荧光读数；
F 2——试样荧光读数；
F 0——空白管荧光读数；
m——试样质量，g或mL。
以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。
（二）氢化物原子荧光光谱法
1.原理
试样经酸加热消化后，在6mol/L盐酸介质中，将试样中的六价硒还原成四价硒，用硼氢化钠或硼氢化钾作还原剂，将四价硒在盐酸介质中还原成硒化氢（H2Se），由载气（氩气）带入原子化器中进行原子化，在硒空心阴极灯照射下，基态硒原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与硒含量成正比。与标准系列比较定量。
2.试剂
除非另有规定，本方法所使用试剂均为分析纯，水为GB/T 6682规定的三级水。
（1）硝酸、高氯酸、盐酸、氢氧化钠等 均为优级纯。
（2）混合酸 将硝酸与高氯酸按9∶1体积混合。
（3）硼氢化钠溶液（8g/L）称取8.0g硼氢化钠（NaBH4），溶于氢氧化钠溶液（5g/L）中，然后定容至1000mL，混匀。
（4）铁氰化钾（100g/L）称取10.0g铁氰化钾［K3Fe（CN6）］，溶于100mL水中，混匀。
（5）硒标准储备液 精确称取100.0mg硒（光谱纯），溶于少量硝酸中，加2mL高氯酸，置沸水浴中加热3～4h，冷却后再加8.4mL盐酸，再置沸水浴中煮2min，准确稀释至1000mL，其盐酸浓度为0.1mol/L，此储备液浓度为每毫升相当于100μg硒。
（6）硒标准应用液 取100μg/mL硒标准储备液1.0mL，定容至100mL，此应用液浓度为1μg/mL。
注：也可购买该元素有证国家标准溶液。
（7）盐酸（6mol/L）量取50mL盐酸（优级纯）缓慢加入40mL水中，冷却后定容至100mL。
（8）过氧化氢（30%）。
3.仪器设备
（1）原子荧光光谱仪，带硒空心阴极灯。
（2）电热板、粉碎机、烘箱。
（3）微波消解系统。
（4）天平 感量为1mg。
4.检测步骤
（1）样品处理
①粮食：试样用水洗三次，于60℃烘干，粉碎，贮于塑料瓶内，备用。
②蔬菜及其他植物性食物：取可食部位用水洗净后用纱布吸去水滴，打成匀浆后备用。
③其他固体试样：粉碎，混匀，备用。
④液体试样：混匀，备用。
⑤试样消解
a.电热板加热消解：称取0.5～2g（精确至0.001g）试样，液体试样吸取1.00～10.00mL，置于消化瓶中，加10.0mL混合酸及几粒玻璃珠，盖上表面皿冷消化过夜。次日于电热板上加热，并及时补加硝酸。当溶液变为清亮无色并伴有白烟时，再继续加热至剩余体积2mL左右，切不可蒸干。冷却，再加5.0mL盐酸（6mol/L），继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现，将六价硒还原成四价硒。冷却，转移至50mL容量瓶中定容，混匀备用。同时做空白试验。
b.微波消解：称取0.5～2g（精确至0.001g）试样于消化管中，加10mL硝酸、2mL过氧化氢，振摇混合均匀，于微波消化仪中消化，其消化推荐条件如表2-6所示（可根据不同的仪器自行设定消解条件）：
表2-6 微波消化推荐条件
冷却后转入三角瓶中，加几粒玻璃珠，在电热板上继续加热至近干，切不可蒸干。再加5.0mL盐酸（6mol/L），继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现，将六价硒还原成四价硒。冷却，转移试样消化液于25mL容量瓶中定容，混匀备用。同时做空白试验。
吸取10.0mL试样消化液于15mL离心管中，加盐酸（优级纯）2.0mL，铁氰化钾溶液（100g/L）1.0mL，混匀待测。
（2）标准曲线的配制 分别取0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50mL标准应用液于15mL离心管中用去离子水定容至10mL，再分别加盐酸（优级纯）2mL，铁氰化钾溶液（100g/L）1.0mL，混匀，制成标准工作曲线。
（3）测定
①仪器参考条件：负高压：340V；灯电流：100mA；原子化温度：800℃；炉高：8mm；载气流速：500mL/min；屏蔽气流速：1000mL/min；测量方式：标准曲线法；读数方式：峰面积；延迟时间：1s；读数时间：15s；加液时间：8s；进样体积：2mL。
②测定：设定好仪器最佳条件，逐步将炉温升至所需温度后，稳定10～20min后开始测量。连续用标准系列的零管进样，待读数稳定之后，转入标准系列测量，绘制标准曲线。转入试样测量，分别测定试样空白和试样消化液，每次测不同的试样前都应清洗进样器。
5.结果计算
式中 X——试样中硒的含量，mg/kg或mg/L；
ρ——试样消化液测定浓度，ng/mL；
ρ0——试样空白消化液测定浓度，ng/mL；
m——试样质量或体积，g或mL；
V——试样消化液总体积，mL。
以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。
六、钙、铁、锌、硒的同时测定（电感耦合等离子体质谱法）
1.原理
试样经硝酸－过氧化氢消解，进行ICP－MS测定。ICP－MS由离子源和质谱仪两个主要部分构成，试样溶液经过雾化由载气送入ICP炬焰中，经过蒸发、解离、原子化、电离等过程，转化为带正电荷的离子，经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据质核比进行分离。对于一定质核比，质谱积分面积与进入质谱仪中的离子数成正比，即试样中元素浓度与质谱的积分面积成正比。与标准系列比较定量。
2.试剂
（1）硝酸（70g/mL，质量浓度）MOS级高纯试剂。
（2）硝酸（2∶98，体积比）取20mL硝酸慢慢加入980mL超纯水中。
（3）过氧化氢（30g/mL，质量浓度）MOS级高纯试剂。
（4）内标溶液（6Li、Sc、Ge、Y、In、Bi）10mg/L。
（5）内标溶液（6Li、Sc、Ge、Y、In、Bi）分取内标储备溶液5mL于50mL容量瓶中，用硝酸（1∶98）稀释至刻度，此溶液浓度为1mg/L。
（6）钙、铁、锌金属元素标准储备溶液 分别为100μg/mL。
（7）硒标准储备溶液10μg/mL。
（8）去离子水 分析用水GB/T 6682中的一级水，电阻率≥18.2MΩ/cm。
（9）液氩或高纯氩气（纯度≥99.999%）。
（10）高纯氦气（纯度≥99.999%）。
3.仪器
（1）电感耦合等离子体质谱分析仪。
（2）微波消解炉、超纯水机、恒温干燥箱（300℃）。
（3）密封消解罐（聚四氟乙烯材料特制）。
4.检测步骤
（1）试样消解 在采样和制备过程中应注意不使试样受到污染。所有玻璃器皿及消化罐均需要用（1∶4）硝酸浸泡24h，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净。
根据试样状态，一般液体试样称取2.0～5.0g（精确至0.01g），固体试样称取0.5～1.0g（精确至0.01g）。将试样置于聚四氟乙烯消化罐中，加入4mL硝酸（70%，质量浓度），浸泡1h，再加入1mL过氧化氢（30%，质量浓度），盖上密封盖，放入恒温干燥箱或微波消解炉中，调节恒温干燥箱温度140～160℃加热3～4h；微波消解炉功率和加热时间至最佳程序（如表2-7所示），消解结束后，冷却，将消化液转至50mL容量瓶中，用去离子水冲洗消化罐内壁3次以上，稀释至刻度，混匀，待测。可根据样品中元素实际含量适当稀释样液，确定稀释因子。
取与消化试样相同量的硝酸（70%，质量浓度）和过氧化氢（30%，质量浓度），按同一试样消解方法做试剂空白试验。
表2-7 微波消解条件
（2）标准溶液制备 分别精密移取适量四种单元素标准溶液，以硝酸（2∶98）稀释，配制成含钙（Ca）10mg/L、铁（Fe）1mg/L、锌（Zn）1mg/L、硒（Se）0.5mg/L的混合标准储备液。从混合标准储备液中分别移取适量溶液，如表2-8所示，置适量的容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，摇匀，即得不同浓度标准溶液。
表2-8 系列标准溶液浓度单位：mg/L
注：可根据样品中杂质的实际含量确定标准系列中各金属元素的具体浓度。
（3）测定 按照ICP－MS仪器的操作规程，调整仪器至最佳工作状态，参考条件见表2-9；分析中应用内标，采用ICP－MS分析方法中内标校正定量分析方法测定。待仪器稳定后，按顺序依次对标准溶液、空白溶液和试样溶液进行测定。
表2-9 ICP-MS仪器参考工作条件
5.结果计算
试样中各元素含量按下式进行计算，计算结果保留两位有效数字。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对值差值不得超过算术平均值的20%。
式中 Xi——分析试样中的金属元素的含量，mg/kg或mg/L；
ρ——分析试样溶液中被测元素的浓度（扣空白后），mg/L；
V——测试溶液的体积，mL；
F——稀释因子；
m——分析试样的质量，g或mL。