24種蕎麥中礦物元素含量的比較分析

唐 文周小理吳 穎周一明張美玲

(上海應用技術學院香料香精技術與工程學院1,上海 200235)

(上海應用技術學院香料研究所2,上海 200235)

24種蕎麥中礦物元素含量的比較分析

唐 文1周小理1吳 穎2周一明1張美玲1

(上海應用技術學院香料香精技術與工程學院1,上海 200235)

(上海應用技術學院香料研究所2,上海 200235)

蕎麥是我國的一種雜糧作物,不同品種蕎麥種子中礦物元素含量的差異還未見報道。采用微波輔助消解處理蕎麥種子樣品,以火焰原子吸收法測定了 24種蕎麥樣品中礦物元素 Zn、Ca、Se、Fe、Na、Mg、Cu、Pb的含量。結果表明,蕎麥種子中,Ca元素質量比最高,平均約為 18.7 mg·g-1;其次為 Fe、Mg、Na、Se的質量比,平均值為 6 mg·g-1;Zn的質量比較少,約為 2.4 mg·g-1;重金屬元素 Pb、Cu含量很小。通過研究,旨在為開發(fā)蕎麥保健食品和蕎麥的深加工研究提供理論依據(jù)。

蕎麥 礦物元素 原子吸收光譜

蕎麥屬于蓼科蕎麥屬植物,蕎麥種子中含有蛋白質、礦物質、維生素、脂肪和碳水化合物等,種類豐富,含量平衡。同時還含有多種保健和藥用成份,具有降血糖、降血脂等藥理作用[1]。蕎麥的營養(yǎng)價值已引起食品營養(yǎng)及醫(yī)學界的廣泛關注。研究表明蕎麥中的礦物質營養(yǎng)素含量明顯高于其它糧種[2],含有微量元素 Fe、Ca、P、Cu、Zn、Mg和極微量的 B、I、Ni、Co、Se等[3-4]。但是不同蕎麥品種之間礦物質營養(yǎng)素含量的差異及重金屬污染狀況還未見報道。

利用高壓微波消解以及火焰原子吸收分光光度計測定了蕎麥中微量元素 Fe、Zn、Se、Mg、Ca、Na、Pb、Cu的含量,為開發(fā)蕎麥保健食品和蕎麥的深加工研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

不同品種蕎麥 (編號):2、3、4、9、13、14、15、16、19、23、26、27、29、30、34、35、36、37、39、49、50、51、57、58共 24種:山西農科院。

水中硒 (0.1 g·L-1)、水中鐵 (0.1 g·L-1)、水中銅 (0.1 g·L-1)、水中鈣 (0.1 g·L-1)、水中鎂(0.1 g·L-1)、水中鈉 (0.1 g·L-1)、水中鉛(0.1 g·L-1)、水中鋅 (0.1 g·L-1):均為國家二級標準物質,上海市計量測試技術研究院。

火焰原子吸收光譜儀 (Spectr AA240FS):美國VAR I AN公司;微波快速消解系統(tǒng) (WX-4000):上海屹堯微波化學技術有限公司。

1.2 高壓微波消解樣品

將 6個微波消化罐先用水清洗三遍,然后用高純水清洗 3遍,涼干備用。每次稱取蕎麥 1.0 g樣品各 6份于消化罐中,用移液管分別加入 3 mL優(yōu)級純HNO3、高純水 1 mL。用擴口器將 6個消化罐順時針擴口,將其按照對應的編號組裝,采用多步自動消化程序,消化完成后,待溫度降低室溫,分別定容 10 mL備用。

1.3 SpectrAA240FS分析方法建立及評價

檢查 Spectr AA240FS硬件,設定分析條件。利用配好的標準物質進行信號的優(yōu)化,調樣液提升量,使元素燈的能量最高,增益值最小,開始繪制標準曲線。根據(jù)繪制的標準品曲線進行標準物質定量分析,并對分析方法進行評價。

1.4 蕎麥樣品的測定

根據(jù)優(yōu)化好的條件,利用火焰原子吸收光譜儀(SpectrAA240FS),測定已消解的蕎麥樣品中礦物元素的含量,若樣品消化液中某種礦物元素含量超出標準曲線范圍,使用自動稀釋器將樣品液稀釋,記錄數(shù)據(jù)。計算出蕎麥樣品的各礦物元素質量比W。

式中:W為蕎麥樣品中礦物元素元素的質量比/ mg·g-1;X為蕎麥消化樣液中礦物元素元素的質量濃度/mg·L-1;V為蕎麥消化樣液定容的體積/mL; m為蕎麥樣品的質量/g;k為蕎麥消化樣液稀釋倍數(shù)。

2 結果與分析

2.1 分析條件的評價

根據(jù)優(yōu)化好的條件,利用火焰原子吸收光譜儀,按照推薦值配置各元素的母液,繪制各元素的標準曲線。測定已知濃度的標樣中各元素的含量,連續(xù)讀數(shù) 10次,計算各次測量值之間的相對標準差(RSD)和回收率。

表1 優(yōu)化后分析條件的評價

表 1表明,8種元素分析方法的回收率都大于96%,RSD值都小于 1.2%,其中,Ca的 RSD值較高為 1.187 7%,其余的都在 0.5%左右,Ca、Na的回收率相對較低為 96%左右?？赡艿脑蚴窃責舻脑鲆嬷递^大,Na燈為 47%,Ca燈為 38%,從而影響了回收率。

2.2 蕎麥種子中各種礦物元素含量的測定

利用火焰原子光譜吸收儀測定了 24種蕎麥種子中各種礦物元素的含量,如圖 1所示。

圖1 24種蕎麥樣品中Ca和 Fe的含量

由圖 1可以發(fā)現(xiàn) 24種蕎麥樣品中 Ca元素的質量比大約在 18～20mg·g-1之間,Ca元素質量比最高的是蕎麥 13,為 24.85 mg·g-1,最低的是蕎麥 03為 16.3 mg·g-1。蕎麥中 Ca元素的質量比很相近,平均值為 18.7 mg·g-1。而 Fe元素的質量比在 5～10 mg·g-1之間,Fe元素質量比最高的是蕎麥 19為11.18 mg·g-1,最低的是蕎麥 34為 3.89 mg·g-1。蕎麥中 Fe元素的質量比也很相近,平均值為7.15 mg·g-1。在蕎麥樣品中 Ca元素的含量幾乎是Fe元素含量的 3倍。

圖2 24種蕎麥樣品中 Se和Mg的含量

由圖 2可以發(fā)現(xiàn) 24種蕎麥樣品中 Se元素的質量比變化較大,在 0.1～20 mg·g-1之間,Se元素質量比最高的是蕎麥 19為 17.95 mg·g-1,最低的是蕎麥 03為 0.62 mg·g-1,平均值為 6.45 mg·g-1。Mg元素的質量比在 5～10 mg·g-1之間,Mg元素質量比最高的是蕎麥 14為 8.85 mg·g-1,最低的是蕎麥 39為 5.68 mg·g-1。24種蕎麥中Mg元素的相當相近,平均值為 6.36 mg·g-1。在蕎麥樣品中 Se元素的平均含量與Mg元素的平均含量很接近。

圖3 24種蕎麥樣品中Cu和 Pb的含量

由圖 3可以發(fā)現(xiàn) 24種蕎麥樣品中 Pb元素的質量比在 0～0.9 mg·g-1之間,Pb元素質量比最高的是蕎麥 09為 0.88 mg·g-1,最低的是蕎麥 35為0.05 mg·g-1,24種蕎麥中此元素的質量比變化較大,平均值為 0.47 mg·g-1。Cu元素的質量比大約在 0～0.6 mg·g-1之間,Cu元素的質量比最高的是蕎麥 19為 0.579 mg·g-1,最低的是蕎麥 49為0.00 mg·g-1。24種蕎麥中此元素的質量比相近,平均值為0.21 mg·g-1,在蕎麥樣品中 Pb元素的平均含量與Mg元素的平均含量很接近,含量很低。

圖4表明24種蕎麥樣品中 Zn元素的質量比大約在1～4 mg·g-1之間,Zn元素質量比最高的是蕎麥13為 4.31 mg·g-1,最低的是蕎麥 14為 1.58 mg·g-1。平均值為 2.48 mg·g-1。Na元素的質量比在 3～9 mg·g-1之間,除蕎麥 19外,其余樣品波動很小此元素的質量比相當相近,平均值為 3.35 mg·g-1,在24種蕎麥中Na元素質量比最高的是蕎麥19為8.12 mg·g-1,最低的是蕎麥 35為 2.25 mg·g-1。

圖4 24種蕎麥樣品中 Zn和Na的含量

24種蕎麥種子樣品中各種礦物元素的平均質量比如圖5所示。

圖 5 24種蕎麥樣品中金屬元素的平均含量

由圖 5可見,蕎麥種子中,Ca元素平均質量比最高為18 mg·g-1左右,其次 Fe、Mg、Na、Se四種元素的平均質量比較高,為 6 mg·g-1左右,Se元素在其他植物中的質量比一般是很少的,蕎麥種子中卻含有豐富的 Se元素,Zn元素的平均質量比較少,為2.4 mg·g-1左右,Pb、Cu這兩種重金屬元素平均質量比很小;在不同蕎麥種子中,蕎麥 19的各元素的質量比均較高,特別是 Na、Cu、Fe、Se這四種元素。

3 結論

蕎麥種子中,Ca元素質量比最高,為 18 mg·g-1左右,其次 Fe、Mg、Na、Se四種元素的質量比較高,為6 mg·g-1左右,蕎麥種子中含有豐富的 Se元素,Zn元素的質量比較少為 2.4 mg·g-1左右,Pb、Cu兩種重金屬元素質量比很少;在不同蕎麥種子中,有幾種元素的質量比均較高,如Na、Cu、Fe、Se等。

[1]阮景軍,陳惠.蕎麥蛋白的研究進展與展望[J].中國糧油學報,2008,23(3):209-213

[2]劉清,王敏群,孫麗楓,等.蕎麥不同組成部分中金屬元素含量及分析[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2007,17(7):1218-1219

[3]姜忠麗,康艷紅,辛士剛.ICP-AES法測定苦蕎麥中的礦物元素[J].糧食與飼料工業(yè),2008,(8):45-46

[4]朱加葉,乙小娟,丁曉峰.微波消化 -石墨爐原子吸收分光光度法測定進口西洋參中的鉛[J].光譜學與光譜分析,2003,23(2):380-382.

Analysis ofMineral Elements in Buckwheat Seeds of 24 Species

TangWen1Zhou Xiaoli1Wu Ying2Zhou Yiming1ZhangMeiling1
(School of Perfume and Aroma Technology,Shanghai Institute of Technology1,Shanghai 200235)
(Research Institute of Fragrance&Flavor Industry,Shanghai Institute of Technology2,Shanghai 200235)

The contents of Zn,Ca,Cu,Pb,Se,Fe,Na,Mg in buckwheat seeds of 24 specieswere detected by atom absorbance spectrophotometer.Results:Ca accounts for the highest content in buckwheat seeds among the tested mineral elements.The average content of Ca is 18 mg/g;followed by Fe,Mg,Na,Se,average contents are a2 round 6 mg/g;the content of Zn is about 2.4 mg/g,and the contents of heavymetal Pb,Cu are very low.

buckwheat,mineral element,atom absorbance spectrogram

TS202.1 文獻標識碼:A 文章編號:1003-0174(2010)05-0039-03

國家自然科學基金(3085007),上海市科學技術委員會重點科技攻關項目(074905114)

2009-05-30

唐文,男,1970年出生,博士,副教授,碩士生導師,食品科學與生化藥理學