CN104655603A - 一种富硒大米的鉴别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种富硒大米的鉴别方法，所述方法包括：测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值，当比值大于等于10时测定大米表面硒的形态和含量。本发明主要通过测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米总硒含量mg的比值，以及表面硒的存在形态来鉴别富硒大米，通过本发明的方法来鉴别“富硒大米”，其准确率高，简单易行，适于大规模推广。

Description

一种富硒大米的鉴别方法
技术领域
本发明属于粮食识别领域，尤其涉及一种富硒发米的鉴别方法，特别涉及一种人工喷施无机硒制作假冒“富硒大米”的鉴别方法。
背景技术
硒是生态环境中十分重要的微量元素，是联合国卫生组织确定的人体必需的营养元素之一。中国营养学会及FAO/WHO/IAEA联合专家委员会确定膳食硒供给量为50微克/天，适宜范围为50～250微克/天(相当于全血硒量为0.1×10-6～0.44×10-6)。
同时研究显示，食物中硒以多种形态存在，主要包括无机硒和有机硒，无机硒主要为亚硒酸盐和硒酸盐，有机硒为硒蛋白、硒代氨基酸等。硒的存在形态不同，它们的安全性和可被人体吸收利用的程度及营养价值也不同。通常通过植物生长富集的硒多为有机硒，目前研究显示有机硒安全性较高，且易于被人体吸收，但无机硒的安全性相对较低。
随着对硒对营养健康重要性的认识，人们倾向于选择富硒食品来满足人体对硒的摄入量，因此以补硒为卖点的富硒食品成为市场的宠儿。现在市场上存在多种富硒食品，如富硒大米、富硒茶叶、富硒食用菌、富硒大蒜、富硒水果等等，尤其是作为我国主食之一的大米，富硒大米产品更是种类繁多。
我国国家标准GB/T 22499-2008中规定，富硒稻谷为通过自然富集而非收货后添加硒，且硒含量在0.04mg/kg～0.30mg/kg之间的稻谷。消费者在享用富硒大米的同时，也在担心一个问题，即所购买的富硒大米，究竟是通过自然富集在大米中，还是由不法商贩将无机硒喷施到大米表面制作所谓的“富硒大米”。
另外虽然我国尚未出台硒形态检测方法的国标，目前富硒食品检测主要还以总硒为主，一定程度上不利于对假冒“富硒大米”进行鉴别。目前硒形态的检测方法已相对成熟，可用于大米产品中硒形态的测定。
发明内容
针对上述现有技术中对富硒食品检测主要以总硒为主，缺少对假冒“富硒大米”鉴别的有效手段的问题，本发明通过研究及模拟实验提供了一种鉴别人工喷施无机硒制作的“富硒大米”的方法，主要用于市场上天然富集和人工喷施无机硒得到的“富硒大米”的鉴别。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种富硒大米的鉴别方法，所述方法包括：测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值，当比值大于等于10时测定大米表面硒的形态。
其中，每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N，N＝每千克大米表面硒含量mg/每千克大米总硒含量mg×100，由于人为后期喷施在大米表面的硒大部分会被水容到提取液中，通过研究和大量的实验得到若大米中硒含量低于40ppb，添加硒会使N值有较大上升，而天然富硒大米N值小于10，所以当比值N大于10时有假冒的可能，需要进一步测定大米表面硒的形态和含量来验证大米中的硒是否为人工喷施得到。
优选地，所述测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值包括：每千克大米表面硒含量mg的测定、每千克大米中总硒含量mg的测定和计算每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值。
优选地，所述每千克大米表面硒含量mg的测定包括：
(a)称取大米置于容器中，加入溶剂并涡旋，得到硒元素的提取液；
(b)将得到的硒元素的提取液置于容器中，加热浓缩得到浓缩液；
(c)对浓缩液根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米表面硒含量mg。
优选地，步骤(a)中所述溶剂为去离子水或超纯水。
优选地，步骤(a)中所述涡旋时间为8～15min，例如8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等，优选10min。
优选地，步骤(b)中容器为消解管，该消解管可为聚四佛乙烯、塑料或玻璃等材质。
优选地，步骤(b)中所述加热浓缩的温度为100～115℃，例如100℃、103℃、105℃、107℃、110℃、113℃或115℃等。
其中，加热浓缩是在电热板上进行。
步骤(c)对浓缩液根据GB 5009.93-2010测定硒含量为：在浓缩液中加入酸液进行消解反应，然后赶酸和定容，并根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米表面硒含量mg。
其中，根据GB 5009.93-2010，浓缩液经酸液加热消化后进行稀释，然后在盐酸介质中，将浓缩液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则可以测出硒含量。
优选地，所述酸液为硝酸或硝酸与双氧水的组合物，所述硝酸与双氧水的组合物中，硝酸与双氧水以任意比例进行组合。
优选地，所述消解反应在电热板上或微波消解仪中进行。
优选地，所述定容用超纯水或去离子水进行定容。
优选地，每千克大米中总硒含量mg根据GB 5009.93-2010进行测定。
优选地，每千克大米中总硒含量mg的测定为：将大米粉碎后，加入酸液进行消解反应，然后赶酸和定容，并根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米总硒含量mg。
优选地，所述酸液为硝酸或硝酸与双氧水的组合物，所述硝酸与双氧水的组合物中，硝酸与双氧水以任意比例进行组合。
优选地，所述消解反应在电热板上或微波消解仪中进行。
优选地，所述定容用超纯水或去离子水进行定容。
计算每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N。
优选地，所述每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N小于10时为天然富硒大米。
当每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N大于等于10时，可初步判定位假冒富硒大米，需要进一步测定大米表面硒的形态和含量来判断大米中的硒是否为人工喷施。
优选地，所述测定大米表面硒的形态包括：大米的预处理和用高压液相色谱-氰化物发生-原子荧光光谱(HPLC-HG-AFS)测定大米表面硒的形态和含量。
其中，大米表面硒的含量可由大米表面硒形态测定图中所得峰面积和浓度的比值计算得出。
所用色谱条件为：Hamilton PRP-X100(250mm×4.1mm，10μm)阴离子交换柱；流动相为15mM磷酸氢二铵水溶液，用甲酸调pH至6.0；流速为1.0mL/min。
原子荧光光度计：灯电流60mA；PMT负高压270V，载气流量400mL/min，屏蔽气流量600mL/min。
还原剂：硼氢化钾溶液(5％氢氧化钾和20％硼氢化钾)，载流为7％盐酸溶液；蠕动泵转速：70rpm。
优选地，所述大米的预处理为：称取大米置于容器中，加入溶剂并涡旋，所得上清液过水系滤膜。
优选地，所述溶剂为去离子水。
优选地，所述水系滤膜的孔径为0.22μm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
人工喷施无机硒制作的假冒“富硒大米”中，其硒较多的存留在大米产品表面，且以无机硒为主，因此本发明主要通过测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米总硒含量mg的比值，以及表面硒的存在形态来鉴别富硒大米，其鉴别“富硒大米”的准确率为100％；如果不采用本发明所提供的方法，而是直接进行表面无机硒含量的测定或者直接进行无机硒形态的测定，其准确率会大大降低，因如果大米中本身硒含量较高的话，直接通过测定无机硒或是直接进行无机硒形态的测定，其测定结果会与添加无机硒的结果相同，出现误判，但其比值N则较小，通过N的大小可以准确的进行判断。同时，本发明提供的方法简单易行，适于大规模推广。
附图说明
图1为实施例3中人工喷施硒的假冒富硒大米的表面硒形态测定图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明具体实施例分别对6种富硒大米样品和分别人工喷施不同浓度的亚硒酸钠的2种假冒富硒大米样品进行了检测，建立数据模型，再通过对2个待测富硒大米产品进行测定来检验模型。本领域技术人员应该明了，本发明并不限于以上所述的富硒大米产品。
实施例1：每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N的确定：
对6种富硒大米中每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值进行测定。
(1)分别称取大米2g，置于离心管中，加入5mL去离子水，涡旋10min提取硒元素；
(2)取上述硒元素的提取液2mL置于消解管中，至于电热板上，以110℃浓缩至0.5mL；
(3)上述浓缩液中加入硝酸8ml进行消解，赶酸，最后用超纯水定容到10mL，并根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米表面硒含量mg列于表1中；
(4)再分别称取大米2g，将大米粉碎，称取0.5g大米粉末，加入8mL硝酸，至于电热板上消解，赶酸，最后用超纯水定容到25mL，根据GB 5009.93-2010测定该大米中总硒的含量，每千克大米总硒含量mg并列于表1中；
(5)计算所述每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N，得到的N值列于表1中。
表1：6种富硒大米中的硒含量的检测结果(单位：mg/kg大米)
富硒大米样品 总硒含量 表面硒含量 比例N％
样品1 0.303 0.025 8.17
样品2 0.443 0.024 5.42
样品3 0.657 0.036 5.44
样品4 0.266 0 0
样品5 0.087 0 0
样品6 0.127 0.004 3.00
分别对两种未喷施硒的大米样品喷施不同浓度的亚硒酸钠得到假冒富硒大米，然后对其每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N进行测定。
测试方法与上述测定“6种富硒大米”的N值的方法相同，测得的每千克大米表面硒含量mg、每千克大米中总硒含量mg和每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值N列于表2中。
表2：喷施亚硒酸钠得到的假冒富硒大米的检测结果(单位：mg/kg大米)
可以看出，人为后期喷施在大米表面的硒大部分会被水容到提取液中，因此若米中硒含量低于0.040mg/kg，添加硒会使N值较大上升，而天然富硒大米N值小于10，所以若N大于10，则有假冒的可能，可进一步测定大米表面硒的形态和含量来进行鉴别。
实施例2：
对实施例1中喷施不同浓度的亚硒酸钠得到假冒富硒大米，测定其表面硒的形态和含量。
(1)分别称取大米2g，置于离心管中，加入5mL去离子水，涡旋提取10min；
(2)取步骤(1)中上清液过0.22μm水系滤膜；
(3)用HPLC-HG-AFS测定亚硒酸盐、硒酸盐、硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸4种形态硒的含量。
色谱条件：Hamilton PRP-X100(250mm×4.1mm，10μm)阴离子交换柱；流动相为15mM磷酸氢二铵水溶液，用甲酸调pH至6.0；流速为1.0mL/min。
原子荧光光度计：灯电流60mA；PMT负高压270V，载气流量400mL/min，屏蔽气流量600mL/min。
还原剂：硼氢化钾溶液(5％氢氧化钾和20％硼氢化钾)，载流为7％盐酸溶液；蠕动泵转速：70rpm。
实施例3：
对2个待测富硒大米产品进行测定实施例1中所测N值的准确性，其中“产品1”为天然富集的富硒大米，“产品2”为人工喷施亚硒酸盐的富硒大米。
(1)称取未磨碎的整粒米样品，“产品1”2.010g，“产品2”1.981g，加入5mL超纯水，涡旋10min；
(2)然后取提取液2mL加入消解管中，至于电热板上110℃浓缩至0.5mL左右，加入8mL硝酸消解，赶酸至尽干，定容至10mL，混匀待测。
(3)将样品大米磨碎，分别称取“产品1”0.488g，“产品2”0.498g，置于消解管中，加入硝酸8mL，消解，赶酸至尽干，定容至25mL，混匀待测。
(4)用原子荧光光谱仪测定以上样品中硒的含量，得到结果如表3所示。
表3：2个待测样品中硒含量的检测结果(单位：mg/kg大米)
样品 总硒 表面硒 比例N％
产品1 0.189 0.011 0.59
产品2 0.094 0.047 50.42
(5)从所测N值推断出“产品2”可能为人工喷施硒的假冒富硒大米。
(6)用HPLC-HG-AFS测定“产品2”表面硒的形态和含量，测定结果如图1所示，得出“产品2”中的硒为喷施的无机硒。
(7)判断“产品2”为人工喷施硒的假冒富硒大米，同已知结果相同。
实施例4：
除步骤(1)中涡旋15min，步骤(2)中以100℃进行浓缩外，其他实验过程均与实施例3中相同，测得结果同已知结果相同。
实施例5：
除步骤(1)中涡旋8min，步骤(2)中以115℃进行浓缩外，其他实验过程均与实施例3中相同，测得结果同已知结果相同。
对比例1：
直接测定实施例1中6种富硒大米样品和分别人工喷施不同浓度的亚硒酸钠的2种假冒富硒大米样品表面硒含量进行判断，出现两个误判，将样品7和样品8中添加0.05mg/kg亚硒酸盐的大米误判成天然富硒大米，其准确率为85％。
对比例2：
直接对实施例1中6种富硒大米样品和分别人工喷施不同浓度的亚硒酸钠的2种假冒富硒大米样品进行表面硒形态的测定，同样出现误判，将样品2和3误判成人工添加无机硒的假冒富硒大米，其准确率为85％。
由上述实施例和对比例可以看出，人工喷施无机硒制作的假冒“富硒大米”中，其硒较多的存留在大米产品表面，且以无机硒为主，因此可通过测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米总硒含量mg的比值进行初步筛选，再通过表面硒的存在形态来鉴别富硒大米，保证了测定“富硒大米”的准确率为100％，如果直接进行表面无机硒含量的测定或者直接进行无机硒形态的测定其准确率大大降低；同时该方法简单易行，适于大规模推广。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种富硒大米的鉴别方法，其特征在于，所述方法包括：测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值，当比值大于等于10时测定大米表面硒的形态和含量。
2.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于，所述测定每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值包括：每千克大米表面硒含量mg的测定、每千克大米中总硒含量mg的测定和计算每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值。
3.根据权利要求1或2所述的鉴别方法，其特征在于，所述每千克大米表面硒含量mg的测定包括：
(a)称取大米置于容器中，加入溶剂并涡旋，得到硒元素的提取液；
(b)将得到的硒元素的提取液置于容器中，加热浓缩得到浓缩液；
(c)对浓缩液根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米表面硒含量mg。
4.根据权利要求1-3之一所述的鉴别方法，其特征在于，步骤(a)中所述溶剂为去离子水或超纯水；
优选地，步骤(a)中所述涡旋时间为8～15min，进一步优选为10min。
5.根据权利要求1-4之一所述的鉴别方法，其特征在于，步骤(b)中所述容器为消解管；
优选地，步骤(b)中所述加热浓缩的温度为100～115℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的鉴别方法，其特征在于，步骤(c)对浓缩液根据GB 5009.93-2010测定硒含量为：在浓缩液中加入酸液进行消解反应，然后赶酸和定容，并根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米表面硒含量mg；
优选地，所述酸液为硝酸或硝酸与双氧水的组合物；
优选地，所述消解反应在电热板上或微波消解仪中进行；
优选地，所述定容用超纯水或去离子水进行定容。
7.根据权利要求1-6任一项所述的鉴别方法，其特征在于，每千克大米中总硒含量mg的测定是根据GB 5009.93-2010进行测定；
优选地，每千克大米中总硒含量mg的测定为：将大米粉碎后，加入酸液进行消解反应，然后赶酸和定容，并根据GB 5009.93-2010测定硒含量，得到每千克大米总硒含量mg；
优选地，所述酸液为硝酸或硝酸与双氧水的组合物；
优选地，所述消解反应在电热板上或微波消解仪中进行；
优选地，所述定容用超纯水或去离子水进行定容。
8.根据权利要求1-7任一项所述的鉴别方法，其特征在于，所述每千克大米表面硒含量mg与每千克大米中总硒含量mg的比值小于10时为天然富硒大米。
9.根据权利要求1-8任一项所述的鉴别方法，其特征在于，所述测定大米表面硒的形态和含量包括：大米的预处理和用液相串联氢化物发生原子荧光光谱仪测定大米表面硒的形态和含量；
优选地，所述测定大米表面硒的形态和含量为测定亚硒酸盐、硒酸盐、硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸4种形态的硒的含量。
10.根据权利要求1-9任一项所述的鉴别方法，其特征在于，所述大米的预处理为：称取大米置于容器中，加入溶剂并涡旋，取涡旋所得上清液过水系滤膜；
优选地，所述溶剂为去离子水；
优选地，所述水系滤膜的孔径为0.22μm。
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