黑木耳中10 種微量元素含量測(cè)定

何 帆，陸志發(fā)

（廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油與化學(xué)工程系，廣西 南寧 530001）

世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的人體必需微量元素有鋅、銅、鐵、碘、硒、鉻、鈷、錳、鉬、釩、氟、鎳、鍶、錫等14 種[1]，這些元素維系著人體的正常生理功能。黑木耳（Auricularia auricula）屬真菌門擔(dān)子菌綱的食藥用菌，富含微量元素，既可作為食品，又作為藥物[2]。受土壤、環(huán)境等因素影響，不同地區(qū)生產(chǎn)的黑木耳品質(zhì)往往不同。已經(jīng)有過不少關(guān)于黑木耳中微量元素測(cè)定的報(bào)道，使用的方法大多數(shù)是原子吸收分光光度法，一次性測(cè)定的元素有限，手續(xù)繁瑣[3 7]。ICP-AES 法具有分析速度快，可同時(shí)測(cè)定多種元素，動(dòng)態(tài)線性范圍寬，精密度好，準(zhǔn)確度高，檢出限低，操作簡便等特點(diǎn)[8]。采用微波消解ICP-AES法測(cè)定黑木耳中10 種人體必需微量元素，旨在建立一個(gè)可供測(cè)定黑木耳中人體必需微量元素含量的快速、準(zhǔn)確、高效，可多元素同時(shí)測(cè)定的方法。

1 材料與準(zhǔn)備

1.1 儀器

Thermo Jarrell Ash IRIS-2 型全譜直讀光譜儀，WP800A 型800W 微波爐，聚四氟乙烯微波消解罐，AWL-4001-U 型艾科浦超純水系統(tǒng)，梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO）AL 型電子天平。

1.2 儀器參數(shù)

入射功率1200W，分析泵速100r·min-1，沖洗泵速100 r·min-1，霧化氣流量1.2L·min-1；輔助氣流量1.0L·min-1，載氣99.999%液氬，冷卻氣99.999%液氬，樣品沖洗時(shí)間30s，重復(fù)次數(shù)5 次，分析最大積分時(shí)間：低波長范圍30s，高波長時(shí)間5s；智能攝譜；輸出濃度單位：μg·L-1。

1.3 試劑和樣品

鋅、銅、鐵、鉻、鈷、錳、釩、鎳、鍶、錫元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液質(zhì)量濃度：0.50mg·mL-1；硝酸、雙氧水(優(yōu)級(jí)純)，實(shí)驗(yàn)用水為超純水（電阻率≥18Ω·cm）。

黑木耳樣品：外購于農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，去除黑木耳中可見雜質(zhì)，破碎，過0.15mm 篩，裝于塑料袋中密封保存。

1.4 樣品溶液制備

1.4.1 微波消解試驗(yàn)

稱取1g 處理好的黑木耳樣品（稱準(zhǔn)至0.01g），放入聚四氟乙烯微波消解罐中，加8mL 濃HNO3浸泡過夜。加入4mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)約30%的H2O2，蓋上罐蓋，將消化罐均勻?qū)ΨQ放在微波爐內(nèi)轉(zhuǎn)盤上，用400W 功率進(jìn)行消解。消化罐自然冷卻后開罐，溶液透亮表明消解完全。進(jìn)行3 次微波消解試驗(yàn)，樣品微波消解時(shí)間最終確定為15min（功率400W）。微波消解試驗(yàn)效果見表1。

表1 微波消解試驗(yàn)Table 1 Microwave digestion tests

1.4.2 樣液準(zhǔn)備

準(zhǔn)確稱取1.0000g 處理好的黑木耳樣品（稱準(zhǔn)至0.0001g），置于聚四氟乙烯微波消解罐中，按1.3.1方法將樣品完全消解。待冷卻后將消解液洗入100mL 容量瓶中，用少量水多次洗滌內(nèi)罐，洗液也并入容量瓶，用1%的HNO3定容至刻度，搖勻，貼上標(biāo)簽，待測(cè)。同時(shí)做空白。

1.5 混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液制備

用已有的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)樣液進(jìn)行初測(cè)，測(cè)出樣液中各待測(cè)元素的大致濃度。依據(jù)初測(cè)的結(jié)果，將Zn、Cu、Fe、Cr、Co、Mn、V、Ni、Sr、Sn 單個(gè)元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用1% HNO3逐級(jí)稀釋，并組合配制成混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)系列溶液中各元素的濃度見表2。

表2 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中各元素的濃度Table 2 The concentrations of elements in the mixed standard solution series

2 測(cè)定結(jié)果

2.1 測(cè)定波長的選擇

全譜直讀電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀中，每個(gè)元素都有多條靈敏度不同的特征譜線供選擇。綜合分析強(qiáng)度、穩(wěn)定性、干擾等因素，確定本法各待測(cè)元素分析線的波長分別為：Zn 213.856 nm，Cu 324.754 nm，F(xiàn)e 238.204 nm，Cr 267.716 nm，Co 228.618 nm， Mn 257.610 nm，V 310.230 nm， Ni 231.604 nm，Sr 407.771 nm ，Sn 189.989 nm。

2.2 工作曲線繪制

在經(jīng)優(yōu)化的儀器參數(shù)下，對(duì)混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別進(jìn)樣，由儀器化學(xué)工作站，以元素濃度為橫坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)的光譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo)自動(dòng)繪制各待測(cè)元素的工作曲線，結(jié)果顯示各待測(cè)元素的工作標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)（r）在0.99990 0.99998 之間。

2.3 樣品分析結(jié)果及精密度

在經(jīng)優(yōu)化的儀器參數(shù)下，對(duì)樣品進(jìn)樣反復(fù)測(cè)定10 次（n=10），各元素的測(cè)定結(jié)果及精密度見表3。

2.4 檢出限和回收率

在經(jīng)優(yōu)化的儀器參數(shù)下，對(duì)空白溶液進(jìn)行11 次重復(fù)測(cè)定，取11 次空白測(cè)定結(jié)果，計(jì)算各元素標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)。根據(jù)IUPAC 的規(guī)定，以各元素的3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3s）作為檢出限；按1.3.2 的方法同樣處理樣品并準(zhǔn)確加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)量回收率。各元素檢出限及回收率見表4。

表3 各元素測(cè)定結(jié)果及精密度Table 3 The Detection results and precision for elements

表4 各元素檢出限和回收率Table 4 Detection limits recovery of nutrient elements

3 總結(jié)

由表3 可知，黑木耳中10 種人體必需微量元素含量從高到低依次為：Fe ＞Zn ＞Mn ＞Sr ＞Cu＞Cr ＞Sn ＞Ni ＞Co ＞V。測(cè)定結(jié)果顯示，黑木耳中Fe 的含量高達(dá)283.2μg·g-1，V 未檢出。

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用微波消解法消解樣品，消耗試劑少，易操控，勞動(dòng)強(qiáng)度低，效率高，待測(cè)元素溶解充分，是一種較理想的樣品處理方法。用ICP-AES法測(cè)定黑木耳中10 種人體必需微量元素含量，各元素工作曲線相關(guān)系數(shù)在0.99990 0.99998 之間。由表3、4 可知，檢出限為0.002 0.050μg·mL-1，加標(biāo)回收率93.0% 110.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=6）在1.33% 4.17%之間，測(cè)定結(jié)果滿意。該法準(zhǔn)確、高效，可多元素同時(shí)測(cè)定。

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