[发明专利]一种快速提取谷物中多种元素的方法

说明书

本发明公开了一种快速提取谷物中多种元素的方法。该方法包括：将谷物样品与低浓度的还原型谷胱甘肽溶液或L‑半胱氨酸盐酸盐溶液混匀，振荡后提取样品中的多种元素，去除不溶性物质，取上清液待测。本发明提取谷物中多元素的方法操作简便，提取液可同时用于检测钠、镁、钾、钙、锰、钴、铜、锌、砷、铷、锶、镉和铅元素等，提取率高于95％。对比现有方法的腐蚀性酸碱溶液和高毒有机提取剂，本方法使用的提取剂具有安全、易得和高效的特点，20min内完成全部元素提取，对实验人员和环境极友好，真正满足当前多行业对于实现样品快速、绿色前处理的发展需求。

技术领域

本发明涉及化学分离领域。更具体地，涉及一种快速、绿色、高效提取谷物中钠、镁及钾等营养元素和砷、镉及铅等重金属元素的提取方法。

背景技术

营养元素是生物体内一系列酶、激素和维生素等活性物质的组成部分，与机体的新陈代谢密切相关。重金属多有致畸、致癌作用，且具有蓄积性，严重危害人体健康。维持人体正常机能的常量或微量元素主要来源于日常膳食，我国居民普遍以谷物为主食，由于其中既含有钠、镁、钾和钙等人体不可或缺的营养元素，又含有砷、铅和镉等对人体有害的重金属元素，这些有毒元素也会通过膳食途径进入体内。故检测与了解谷物中营养元素和重金属元素的含量和分布，对实现谷物的科学加工利用、品质育种和定量评价食品安全等工作具有重要意义。

元素检测经典的前处理方法为干灰化法和微波消解法，所用消化剂为硝酸、盐酸等强酸和氧化性试剂，这些方法操作复杂，耗时长，消化剂使用量大，并且需要高温条件和特定仪器，对人员和环境极不友好。虽然目前也有部分针对重金属的快速提取方法，前处理时间较经典方法有所缩短，但提取过程还需使用低浓度的酸碱溶液或如2-巯基乙醇等毒性较大的有机试剂，并且尚未有营养元素快提方法相关报道。由此可见，常规方法难以适应当前无机元素高通量绿色快速检测的需求，还需进一步开展谷物中多元素快速绿色前处理方法及相应快检技术的研究。

CN103575583A公开了一种从谷物中快速温和提取重金属方法，其步骤为：将谷物样品与稀酸混匀，浸提重金属；通过涡旋后静置或离心处理，谷物中的镉、铅和砷等重金属元素基本转移到上清液中，获得的上清液用于检测。但该方法的前处理时间仍偏长，根据元素的不同最长需提取30min，处理得到的样品液只能检测重金属元素，无法用于钠、镁、钾和钙等营养元素的测定，且提取液虽为低浓度的酸溶液，但仍对操作人员和环境有一定程度危害，未达到完全快速绿色提取要求。

因此，提供一种快速绿色，并能同时提取谷物中营养元素和重金属元素的方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术对于提取食品中营养元素的空白，以及快速绿色提取技术的实际应用需求，本发明的目的在于提供一种方法能够同时提取谷物中营养元素和重金属元素。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种快速提取谷物中多种元素的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将谷物样品粉碎；

(2)将粉碎后的谷物样品与提取剂混匀，振荡提取谷物中的多种无机元素，其中，所述提取剂为还原型谷胱甘肽溶液或L-半胱氨酸盐酸盐溶液；

(3)去除不溶性物质，取上清液进行检测。

在本发明中，所述谷物样品包括谷物、谷物碾磨加工品和婴幼儿谷类辅助食品等。所述谷物包括稻谷、小麦、玉米、高粱、大麦、青稞和荞麦等原粮。所述谷物碾磨加工品包括糙米、大米、小麦粉、玉米面(渣、片)、麦片、小米和高粱米等成品粮。

可选的，所述谷物样品粉碎后的粒径≤0.5mm，例如0.2～0.3mm，样品粒径决定其表面积大小，样品与提取液的接触面积越大，越有利于元素的提取，故样品粒径对于提取效率至关重要。