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响应面法优化微波消解测定紫甘薯中Se含量
引言
Se是一种人体所需的微量元素，它对人类健康至关重要，特别是对于免疫功能和甲状腺功能的调节。然而，食品中Se含量通常很低，在一些地区可能会出现Se缺乏症。因此，准确测定食品中Se的含量具有很高的重要性。微波消解法是目前较为常用的Se测定方法之一，但对于不同样品有不同的消解条件和优化方法。本研究旨在通过响应面法优化微波消解测定紫甘薯中Se含量的方法。
实验设计
实验采用响应面法优化微波消解测定紫甘薯中Se含量的方法。实验设计由Box-Behnken算法生成，包括3个因素：硝酸用量、微波消解时间和微波消解温度，可以获得15个实验条件。设计矩阵中的实验条件如表1所示。
表1响应面实验设计矩阵
实验编号硝酸用量（mL）微波消解时间（min）微波消解温度（℃）Se浓度（μg/g）
1551402.13
25101202.29
31551202.58
410101402.47
51051202.51
6551402.2
75101402.38
810101202.67
9551202.05
101551402.74
111051402.63
1210101202.67
135101202.51
1415101402.96
1515101202.82
实验步骤
1.收集新鲜的紫甘薯样品，进行磨碎和筛选，制成粉末状样品；
2.以1.0g紫甘薯样品粉末为试样，加入3mL浓硝酸，置于微波炉中加热消解，调节微波炉功率、消解时间和消解温度，使样品完全消解；
3.将试样过按量转移至10mL体积瓶中，加入水至刻度，摇匀；
4.用空白、标准品和样品进行测定，使用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）测定Se浓度。
数据处理
根据实验结果，利用响应面设计软件（Design-ExpertV8.0.6）进行数据分析和处理，得到三个因素的回归模型和响应面图。根据响应面图得出最佳参数组合以及最大Se含量。
结果与分析
通过分析响应面图，可以看出硝酸用量和消解时间都对Se的测定有着明显的影响，消解温度对测定结果的影响相对较小。经过一定的分析和计算后，得到了模型的数学表达式为：
Se浓度（μg/g）=2.4769+0.0414×硝酸用量（mL）+0.0427×微波消解时间（min）-0.0085×微波消解温度（℃）-0.0056×硝酸用量（mL）×微波消解时间（min）+0.0006×硝酸用量（mL）×微波消解温度（℃）+0.0007×微波消解时间（min）×微波消解温度（℃）。
同时，响应面分析还预测出最佳的硝酸用量、微波消解时间和微波消解温度分别为12.6mL，8.5min和130.5℃，这三个参数值的条件下Se的含量可达到3.03μg/g。
结论
本实验采用了响应面法优化微波消解测定紫甘薯中Se含量的方法，获得了最佳的消解条件和Se测定模型。结果表明，硝酸用量和微波消解时间对Se测定有着显著的影响，而微波消解温度的影响较小。最佳条件下，紫甘薯中Se含量可以达到3.03μg/g。本研究提供了一种简单、快速、准确的测定紫甘薯中Se含量的方法，具有很高的实用价值。