刁春霞,喬秋菊,黃為紅
(泰州市疾病預防控制中心,江蘇泰州 225300)
黃瓜屬葫蘆科植物,有不同的品種,其中常見的因產地及個頭大小不同分別稱為大黃瓜與小黃瓜。常說的黃瓜多指本土產細長、翠綠、頂花帶刺的大黃瓜。體型短胖的小黃瓜是從國外引進的,表面光滑無刺,也叫“荷蘭小黃瓜”、“迷你黃瓜”。
黃瓜中含有多種維生素和礦質元素,營養(yǎng)價值比較高。微量營養(yǎng)元素與人體的生理功能密切相關,其含量的多少關系到人體的健康[1]。K,Ca,Mg,F(xiàn)e,Mn元素對人體生長發(fā)育、造血功能、免疫功能等有著重要的作用,具有一定的保健和營養(yǎng)價值[2]。何曉明等[3]對不同類型黃瓜的營養(yǎng)成分進行了分析及初步評價,他們分析的對象是利用高維生素含量的資源進行雜交育種及利用系統(tǒng)選育等方法培育的優(yōu)良品種。目前研究食品中微量元素的測定方法主要有電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP–AES)法[4-11]、電感耦合等離子體質譜(ICP–MS)法[12-13]和火焰原子吸收光譜(FAAS)法[14-15]等。ICP–AES法檢測金屬元素具有靈敏度高、檢出限低、準確性好、線性范圍寬及多元素同時測定等優(yōu)點,是一種快速高效的檢測方法[16]。
筆者用ICP–AES方法對黃瓜中人體必需的常量元素K,Ca,Mg及微量元素Fe,Mn,Cu,Zn,Se同時進行測定,方法快速、準確、高效。
等離子體原子發(fā)射光譜儀:iCAP6300型,賽默飛世爾科技有限公司;
智能微波消解儀:XT–9900型,上海新拓微波溶解測試技術有限公司;
多用預處理加熱儀:XT–9800型,上海新拓微波溶解測試技術有限公司;
K,Ca,Mg,F(xiàn)e,Mn,Cu,Zn,Se單元素標準溶液:質量濃度均為1 000 mg/L,國家有色金屬及電子材料分析測試中心;
硝酸:優(yōu)級純;
雙氧水:分析純;
超純水:電阻率為18.25 MΩ·cm;
黃瓜樣品:市售,洗凈后擦干備用。
高頻功率:1 150 W;等離子氣流量:10 L/min;輔助氣流量:0.5 L/min;載氣流量:0.5 L/min;泵轉速:50 r/min;霧化器進樣;工作氣體:氬氣,純度大于99.99%;水平觀測方式。
將黃瓜樣品搗碎,于105℃下烘干至恒重,測定水分,測定結果見表1。從表1可知,大黃瓜中的水分含量略高于小黃瓜(約高0.7%)。將烘干的黃瓜研磨成粉末,準確稱取約0.5 g干燥粉末樣品于消解罐中,加入5 mL硝酸,2 mL雙氧水,加蓋密封后置入外罐中,旋緊外罐,進行微波消解。消解完畢待消解液冷卻后取出內罐,在加熱儀中趕酸至約0.5 mL,以1%硝酸溶液定容至10 mL容量瓶中,混勻待測。同時制備試劑空白。
表1 黃瓜樣品中的水分含量 %
在ICP儀工作條件下,制作各元素的混合校準曲線,以離子質量濃度x(μg/mL)為橫坐標、光譜強度y(cts/s)為縱坐標進行線性回歸,得到各離子的校準曲線方程,根據(jù)校準曲線對各樣品進行分析測定。
ICP對元素的測定可以同時選擇多條特征譜線,一般實驗中通常以譜線靈敏、光譜干擾少、儀器檢出限低等為原則來選擇元素的分析線。本實驗選定各元素的分析波長分別為:K 404.721 nm;Ca 431.865 nm;Mg 279.806 nm;Fe 259.940 nm;Mn 257.610 nm;Cu 324.754 nm;Zn 213.856 nm;Se 196.090 nm。
儀器分析條件主要有載氣流量、等離子氣、輔助氣、泵轉速等。對iCAP6300影響較大的參數(shù)是載氣流量和泵轉速。
載氣流量:載流的作用是將霧化后的樣品溶液送入等離子體,載氣流量大可以使更多的分析物進入等離子體,以便增強發(fā)射強度,但載氣流量過大,一是會使分析物被測元素在等離子體中的時間減小,二是分析通道變寬后會使其間的溫度下降,這不利于被測元素的激發(fā),所以本實驗選載氣流量為0.5 L/min。
泵轉速:蠕動泵的作用是提升溶液從而進行霧化,泵轉速太快會使溶液積壓,轉速太慢又不能對溶液進行有效地提升。經多次試驗,本實驗選擇泵轉速為50 r/min。
在儀器最佳工作條件下,對8種元素系列濃度的混合標準溶液進行測定,以離子質量濃度x(μg/mL)為橫坐標、光譜強度y(c/s)為縱坐標進行線性回歸,連續(xù)11次平行測定樣品空白溶液,以測定結果的3倍標準偏差所對應的濃度值作為方法的檢出限,各元素濃度范圍、線性方程、相關系數(shù)及檢出限見表2。從表2可知,各分析元素在曲線濃度范圍內,線性關系良好,相關系數(shù)為0.999 6~1.000 0。
表2 分析元素的線性范圍、相關系數(shù)、檢出限
平行測定樣品液6次,然后進行加標回收試驗,得到各分析元素的精密度和加標回收率,結果見表3。由表3可知,回收試驗平行測定結果的相對標準偏差均小于5%,加標回收率在93.4%~103.2%。說明該方法具有良好的精密度和準確度。
將消化定容并搖勻的黃瓜消解液在儀器最佳狀態(tài)下進行測定,測得大黃瓜和小黃瓜中的8種元素含量結果見表4。由表4數(shù)據(jù)計算可知,兩種黃瓜樣品中K,Ca,Mg都大量存在,而且均含有對人體有益的微量元素Fe,Mn,Cu,Zn,Se。小黃瓜中的K,Ca,Mn,Cu平均含量分別高于大黃瓜17%,74%,21%,23%;而大黃瓜中的Mg,F(xiàn)e,Se平均含量分別高于小黃瓜43%,40%,192%;元素Zn在兩種黃瓜中含量相當。
表3 加標回收試驗結果
表4 黃瓜樣品測定結果 mg/kg
利用微波消解的方法消解樣品,建立了ICP–AES法,為進一步研究大黃瓜和小黃瓜中的元素含量提供了一種多元素同時測定的快速、簡便、準確、高效的分析方法。
[1]尹秀華,吳亨,林靜,等. ICP–AES法測定食用木薯淀粉中19種元素含量[J].食品工業(yè),2014,35(7): 236–239.
[2]李浡,李雙石,張虎成,等.葡萄皮渣中常量元素和微量元素的測定[J].食品科技,2013,38(10): 313–316.
[3]何曉明,林毓娥,陳清華,等.不同類型黃瓜的營養(yǎng)成分分析及初步評價[J].廣東農業(yè)科學,2002(4): 15–17.
[4]尹秀華,吳亨,林靜,等. ICP–AES法測定食用木薯淀粉中19種元素含量[J].食品工業(yè),2014,35(7): 236–239.
[5]馮歆軼,郭松年,張耀武.微波消解-電感耦合等離子體光譜法測定預包裝食品中的鈉含量[J].化學分析計量,2014,23(5): 27–29.
[6]許浩男,王瑩. ICP–AES法測定桑葚和桑葉中的微量元素[J].食品科技,2013,38(5): 300–302.
[7]呂毅,寶力道,趙玉英.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP–AES)測定黃禾和谷子中15種元素[J].中國無機分析化學,2013,3(4): 62–64.
[8]董發(fā)昕,王振軍,孫偉,等. ICP–AES測定長柄扁桃仁油渣中的多種微量元素[J].光譜實驗室,2012,29(6): 3 353–3 356.
[9]鄧澤英,應月青,李京晶.應用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法快速測定食品中的鈣、鐵、鋅[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2011,21(2): 519–520.
[10]姚艷玲,沈濤,譚軍,等.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀檢測豆制品中硼含量及其來源分析[J].華南預防醫(yī)學,2013,39(5): 84–88.
[11]溫建華,遲曉峰,董琦,等.微波消解ICP-AES測定黑番茄中的17種微量元素[J].光譜實驗室,2010,27(5): 1 878–1 880.
[12]王文青,張麗媛,魏宇鋒,等.微波消解/ICP-MS法測定食品級潤滑油(脂)中的銻、砷、鎘、鉛、汞、硒[J].分析試驗室,2014,33(12): 1 403–1 433.
[13]葉嘉榮,羅曉茵,郭新東,等.微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定畜禽肉中的硼和鋁[J].現(xiàn)代食品科技,2012,28(8): 1 084–1 087.
[14]程齊來,李洪亮.微波消解火焰原子吸收光譜法對中藥山綠茶中六種微量元素的測定測定[J].廣東微量元素科學,2010,17(3): 42–45.
[15]黃明堦,陳燕丹,游秀花,等. FAAS測定嫩、老荷葉中7種營養(yǎng)元素含量[J].光譜實驗室,2010,27(1): 83–86.
[16]黃讓明,陳澤平,辛希奕,等. ICP–AES法同時測定食品包裝鋁箔中鋅、鉛、鎘、砷的溶出量[J].化學分析計量,2014,23(4): 54–56.