古田香菇礦物質(zhì)元素含量的測(cè)定與分析

陳萬(wàn)靈

(寧德市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，福建 寧德 352100)

古田香菇礦物質(zhì)元素含量的測(cè)定與分析

陳萬(wàn)靈

(寧德市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，福建 寧德 352100)

采用微波消解前處理，電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定古田縣香菇Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等12種礦物質(zhì)元素含量。結(jié)果表明，該方法所測(cè)定各元素工作曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.999，檢出限為0.001 6 -1.31 μg·L-1，回收率在90.0%-103.2%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。該方法準(zhǔn)確、可靠、簡(jiǎn)單、快速，能滿足香菇多種元素的同時(shí)測(cè)定分析。

香菇; 礦物質(zhì)元素; 微波消解; 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

寧德市古田縣是“中國(guó)食用菌之都”，其食用菌產(chǎn)品暢銷全國(guó)，并出口東南亞、歐美等海外市場(chǎng)，是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)[1]。2013年古田縣榮獲“2012-2013年度全國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)化建設(shè)示范縣”稱號(hào)[2]。香菇又名冬菇、香蕈、花菇、香菌，高蛋白、低脂肪，并富含多糖、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)，具有較高的藥用保健價(jià)值，能夠提高基體免疫力、延緩衰老、降脂、降壓、降膽固醇、抗腫瘤、護(hù)肝排毒等[3-6]。香菇在古田縣栽培廣泛。

目前，食用菌礦物質(zhì)元素的測(cè)定方法主要包括分光光度法、原子熒光光譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法。其中，電感耦合等離子體質(zhì)譜法具有分析速度快、干擾少、靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬和多元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用[7-8]。本文采用微波消解——電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定古田縣香菇Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等12種礦物質(zhì)元素的含量，以進(jìn)一步了解香菇的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，促進(jìn)當(dāng)?shù)叵愎疆a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

Mars 6Xpress微波消解儀(美國(guó)CEM公司)；Agilent 7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Agilent公司)；Milli-Q B超純水儀(美國(guó)密理博公司)。

1.2 材料與試劑

1.2.1 材料 香菇樣品采集于古田縣；標(biāo)樣遼寧大米(GBW10043)和芹菜(GBW10048)購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.2.2 試劑 HNO3和H2O2(優(yōu)級(jí)純，上海安普科學(xué)儀器公司)；標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb，各儲(chǔ)備液均為1000 μg·mL-1；內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液：6Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu和Bi，各儲(chǔ)備液均為100 μg·mL-1，購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列由標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用2% HNO3溶液逐級(jí)稀釋得到；質(zhì)譜調(diào)諧液：Li、Y、Ce、Tl和Co，為10 μg·L-1，購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；超純水(電阻率18.2 MΩ·cm)由超純水儀制得。

1.3 試驗(yàn)方法

表1 微波消解程序

1.3.1 樣品消解 取適量干燥的香菇樣品于粉碎機(jī)粉碎后，準(zhǔn)確稱取0.5 g(精確到0.0001 g)于消解罐中，依次加入4 mL HNO3和1 mL H2O2。浸泡1 h后放入微波消解儀，按微波消解程序(表1)進(jìn)行消解。消解結(jié)束后，于140 ℃電熱板上趕酸。冷卻，定容至50 mL，待測(cè)。同時(shí)進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)。

1.3.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作條件 以1 μg·L-1質(zhì)譜調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)諧，保證儀器測(cè)定的背景值、穩(wěn)定性、靈敏度、分辨率、氧化物和雙電荷離子等指標(biāo)符合測(cè)定要求。優(yōu)化后儀器參數(shù)如下：等離子體流量15.0 L·min-1，射頻功率1550 W， 載氣流量1.0 L·min-1，采樣深度8.0 mm，He氣體流量4.5 mL·min-1。全定量分析，分析0.3 s，數(shù)據(jù)采集重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品前處理

常用的消解方法包括濕法消解、干法灰化和高壓消解。這些方法雖分解能力強(qiáng)，但是耗時(shí)長(zhǎng)、試劑用量大、待測(cè)元素易揮發(fā)且易污染環(huán)境。微波消解具有操作簡(jiǎn)單、快速、試劑用量少、污染少，且能有效防止易揮發(fā)元素?fù)p失等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)分析領(lǐng)域[9]。本試驗(yàn)采用HNO3-H2O2體系結(jié)合微波消解技術(shù)處理香菇樣品。

2.2 干擾及校正

電感耦合等離子體質(zhì)譜法主要受質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾。質(zhì)譜干擾主要包括同量異位素干擾、多原子離子干擾和雙電荷離子干擾，一般可通過(guò)優(yōu)化儀器條件、選擇合適的測(cè)定同位素以及干擾校正方程等方式來(lái)消除[8]。非質(zhì)譜干擾主要為基體效應(yīng)，一般可通過(guò)稀釋樣品、在線加入內(nèi)標(biāo)等方式來(lái)克服[10]。本試驗(yàn)選用6Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Bi為內(nèi)標(biāo)，優(yōu)化儀器條件，并選擇合適的測(cè)定同位素結(jié)合特定的干擾方程，以達(dá)到消除干擾的目的。

2.3 線性相關(guān)系數(shù)和檢出限

配制合適的濃度范圍繪制Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。以11次樣品空白溶液測(cè)定所得3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，各方法檢出限分別為：0.21、1.31、0.038、0.65、0.019、0.024、0.13、0.0098、0.062、0.0016、0.010、0.0090 μg·L-1。

2.4 精密度和準(zhǔn)確度

對(duì)香菇樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，并計(jì)算加標(biāo)回收率(表2)。從表2可見(jiàn)，各元素加標(biāo)回收率在90.0%-103.2%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。

表2 樣品加標(biāo)回收率及精密度

2.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析

選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)遼寧大米(GBW10043)和芹菜(GBW10048)作為質(zhì)控樣，對(duì)微波消解——電感耦合等離子體質(zhì)譜法的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證(表3)。從表3可見(jiàn)，兩者檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符，表明該方法準(zhǔn)確、可靠，能滿足本試驗(yàn)香菇12種礦物質(zhì)元素的檢測(cè)要求。

表3 質(zhì)控樣遼寧大米(GBW10043)和芹菜(GBW10048)12種元素的測(cè)定

2.6 方法應(yīng)用

采用上述試驗(yàn)方法，對(duì)古田香菇產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的50份代料栽培香菇樣品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 50份香菇樣品12種元素的檢測(cè)

從表4可見(jiàn)，古田縣代料栽培香菇含豐富的人體必需礦物質(zhì)元素，其中常量元素Mg、Ca含量最高， Mg含量高于Ca含量。微量元素中Fe含量較高(39.07-125.87 mg·kg-1)，Zn、Mn、Cu和Se等人體必需的微量元素含量依次為：Zn>Mn>Cu>Se?！禛B 2762-2012食品國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[11]規(guī)定食用菌Ni、As、Cd、Hg、Pb限量標(biāo)準(zhǔn)分別為1.0、0.5、0.5、0.1、1.0 mg·kg-1，按古田縣香菇脫水率約85%-95%計(jì)算可得，當(dāng)?shù)叵愎街亟饘傥廴疚颪i、As、Cd、Hg、Pb含量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用微波消解——電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定古田縣香菇Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等12種礦物質(zhì)元素含量。該方法簡(jiǎn)單、快速、檢出限低、準(zhǔn)確度高、精密度好、線性范圍寬，適用于香菇多種礦物質(zhì)元素的同時(shí)測(cè)定分析，可為香菇的質(zhì)量控制和安全評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。

[1] 魏茂羽.古田銀耳：響亮的食用菌品牌[J].福建質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督,2011(8):43.

[2] 連靜.古田縣榮獲“2012-2013年度全國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)化建設(shè)示范縣”稱號(hào)[J].食用菌,2013(6):45.

[3] 劉威,劉立強(qiáng).淺談香菇營(yíng)養(yǎng)及藥用保健價(jià)值[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2009,29(5):131-132.

[4] 董曉宇,寧安紅,曹婧,等.香菇及其藥理作用研究進(jìn)展[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào),2005,26(2):63-68.

[5] 何永,伍玉明,高紅東,等.香菇營(yíng)養(yǎng)成分研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(23):140-141.

[6] 郭俊明,白紅麗,張虹,等.原子吸收光譜法測(cè)定云南野生香菇中七種微量元素[J].食品科技,2010,35(2):228-230.

[7] 羅曉茵,郭新東,柳華春,等.微波消解——電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定杏鮑菇中的24種元素[J].現(xiàn)代食品科技,2012,28(4):462-465.

[8] 劉宏偉,聶西度,謝華林.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定巧克力中的18種元素[J].食品工業(yè)科技,2013,34(8):88-90,107.

[9] 王磊.微波消解預(yù)處理技術(shù)在食品分析與檢測(cè)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2013,12(13):93-94.

[10] 林少美,陳珞洛,王超,等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定香菇中的20種元素[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2014,24(5):670-673.

[11] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 2762—2012 食品國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.

(責(zé)任編輯:陳幼玉)

Test and analysis of mineral elements content of shii-take in Gutian

CHEN Wan-ling

(Ningde Institute of Product Quality Inspection, Ningde, Fujian 352100, China)

Microwave digestion pretreatment and inductively coupled plasma mass spectrometry were conducted to test the content of 12 mineral elements such as Mg, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Hg and Pb in shii-take in Gutian County. The coefficients of working curves of different elements tested by the method were all higher than 0.999, and the detection limit was 0.001 6-1.31 μg·L-1, while the recovery was between 90.0% and 103.2%, and the relative standard deviations were all lower than 5%. That method was proved to be accurate, reliable, simple, and rapid, and ideal to be applied to simultaneously test and analyze various mineral elements in shii-take.

shii-take; mineral element; microwave digestion; inductively coupled plasma mass spectrometry

2015-06-30

國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012QK030)資助。

陳萬(wàn)靈(1973-)，工程師。研究方向：食品質(zhì)量檢驗(yàn)。Email:215221676@qq.com。

S646.1+2

A

1673-0925(2015)03-0202-04

10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2015.03.013