連續(xù)光源火焰原子吸收光譜法同時測定藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn含量

梁藝馨，劉康書，蔡 秋，李 娜

（貴州出入境檢驗檢疫局綜合技術(shù)中心，貴州 貴陽 55 0081）

連續(xù)光源火焰原子吸收光譜法同時測定藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn含量

梁藝馨，劉康書，蔡 秋，李 娜

（貴州出入境檢驗檢疫局綜合技術(shù)中心，貴州 貴陽 55 0081）

建立高分辨率連續(xù)光源火焰原子吸收光譜法同時測定藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn方法。樣品采用濕法消解處理樣品，用連續(xù)光源原子吸收光譜儀對藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn的含量進行檢測，并對方法的精密度、檢出限和回收率進行分析。結(jié)果表明：方法測定出藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn含量分別為100.3、55.80、2.330、1.413 mg/kg，方法檢出 限分別為0.030、0.830、0.088、0.049 mg/L，相對標準偏差為1.9%～4.7%，回收率為94.6%～107.0%。本方法可對同時檢測藍莓等果蔬食品中多種金屬元素的工作提供幫助，具有靈敏度高、效率高，穩(wěn)定性好、操作簡單的特點。

連續(xù)光源；原子吸收光譜法；藍莓；金屬元素

藍莓，又稱藍漿果、越橘，屬杜鵑花科越橘屬叢生灌木，具有抗癌、抗氧化、保護視力、預(yù)防心臟病、美白皮膚、增強抵抗力、延緩神經(jīng)衰老和改善循環(huán)系統(tǒng)機能等功能[1]，由于其本身獨特的營養(yǎng)價值和較高的經(jīng)濟效益，被譽為“水果中的皇后”，聯(lián)合國糧農(nóng)組織將其列為“人類五大健康食品之一”[2]。藍莓經(jīng)濟價值高，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于果醬、奶制品以及保健和功能性食品。我國自1999年商業(yè)化栽培以來，國內(nèi)工商企業(yè)和國際金融資本參與到藍莓產(chǎn)業(yè)，使藍莓成為我國目前發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)之一[3]。Ca和Mg是人體中的宏量元素，維持Ca和Mg平衡對人體多種生理功能起著重要作用；Fe和Zn是人體所必需的微量元素，與人的生長發(fā)育情況息息相關(guān)。因此，通過測定藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn 4 種元素的含量來研究其對人體生理功能的影響，對闡明藍莓的作用機理很有意義。

目前分析食品中痕量元素方法主要是原子吸收光譜法[4-12]、原子發(fā)射光譜法[13]、原子熒光光譜法[14]以及其他方法，如電化學(xué)法[15]、離子色譜法[16]等。傳統(tǒng)的原子吸收光譜儀設(shè)備主要使用發(fā)射銳線光源的空心陰極燈，具有精確度高、選擇性好、干擾少等優(yōu)點，但當分析不同元素時，不僅要更換不同的空心陰極燈，而且也需要在工作站中重新建立不同的方法改變空心陰極燈工作電流、波長等參數(shù)，這樣就增加了整個實驗過程所需時間，從而影響檢測效率。連續(xù)光源原子吸收光譜儀則采用高聚焦短氙燈連續(xù)光源，其中高分辨率的中階梯光柵光譜儀，可以滿足波長范圍185～900 nm內(nèi)所有元素的吸收測定，且無需預(yù)熱，還能進行多元素連續(xù)測定。與傳統(tǒng)的原子吸收分光光譜儀相比，能避免檢測一個元素就要更換一個特定空心陰極燈的缺點，提高檢測效率。連續(xù)光源原子吸收光譜儀原理如圖1所示。

圖1 contrAA300連續(xù)光源火焰原子吸收光譜儀原理Fig.1 Principles of model contrAA300 continuum source fl ame atomic absorption spectrometer

連續(xù)光源原子吸收法與普通原子吸收相比，能更精確地校正背景，達到的檢出限更低，大大地提高了檢測效率和實驗分析的靈敏度[17]。目前，連續(xù)光源原子吸收光譜法已廣泛應(yīng)用于環(huán)境[18]、冶金[19-20]及食品安全檢測等領(lǐng)域。本實驗采用經(jīng)典的濕法消解處理藍莓樣品，其原理是利用加入氧化性強酸，并同時加熱消煮，使樣品中有機物質(zhì)分解氧化成二氧化碳、水和其他氣體，為加速氧化進行，可同時加入各種催化劑，達到破壞食品中有機物質(zhì)的目的，相較于微波消解[21-22]等方法，濕法消解可以有更大的樣品稱樣量，對于待測元素含量較低的樣品較有優(yōu)勢，得到實驗結(jié)果穩(wěn)定可靠[23-24]，具有試劑用量少、消化完全等優(yōu)點，操作簡便，是目前做元素分析的比較直接、有效、經(jīng)濟的一種樣品前處理手段。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

貴州麻江縣藍莓種植基地采取藍莓；濃HNO3、HClO4、LaCl3（均為優(yōu)級純） 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；硝酸-高氯酸（4∶1，V/V）；Ca、Mg、Fe、Zn標準儲備溶液（1 000 mg/L） 國家有色金屬及電子材料分析測試中心；超純水 實驗室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

contraAA300連續(xù)光源火焰原子吸收光譜儀 德國耶拿分析儀器股份公司。

1.3 方法

1.3.1 測定條件

連續(xù)光源火焰原子吸收光譜儀測定Ca、Mg、Fe、Zn元素的儀器條件及參數(shù)如表1所示。

表1 連續(xù)光源火焰原子吸收光譜儀工作條件Table1 Working conditions of continuum source fl ame atomic absorption spectrometry

1.3.2 混合標準溶液的配制

分別將1 000 mg/L Ca、Mg、Fe、Zn標準儲備溶液用20 g/L LaCl3溶液進行逐級稀釋[25]，配制成Ca、Mg、Fe、Zn質(zhì)量濃度分別為1～20、1～20、0.25～3. 0、0.10～1.0 mg/L的混合標準溶液。

1.3.3 樣品處理

將樣品磨碎打漿儲存于食品級聚乙烯塑料包裝袋中，采用濕法消解。稱取4.0 g（精確至0.001 g）試樣置于廣口錐形瓶中，加入20 mL混合酸（硝酸-高氯酸（4∶1，V/V））后加蓋浸泡過夜，置于電熱板上，加熱至160 ℃進行消解，直至樣品在錐形瓶中冒白煙，消化液逐漸變?yōu)闊o色透明，170 ℃條件下趕酸直至消化液近干，消解完全。待冷卻至室溫后，用滴管將20 g/L LaCl3溶液少量多次洗滌錐形瓶，把樣品消化液洗入25 mL容量瓶中，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，搖勻，同時制備試劑空白。

1.3.4 金屬元素含量測定

樣品待測元素與標準溶液在相同條件下進行測定，按下列公式計算出各待測元素的含量。

式中：ω為樣品中金屬元素含量/（mg/kg）；ρ為樣品中待測元素質(zhì)量濃度/（mg/L）；V為消解后樣品定容體積/mL；m為所稱取樣品的質(zhì)量/g。

2 結(jié)果與分析

2.1 繪制標準曲線

在連續(xù)光源火焰原子吸收光譜儀工作站中優(yōu)化好測定元素的順序，將超純水作為參比溶液，將1.3.2節(jié)中配制的混合標準溶液按順序進行測定，得到Ca、Mg、Fe、Zn的標準曲線如表2所示。

表2 回歸方程、相關(guān)系數(shù)和線性范圍Table2 Regression equations with correlation coeffi cients and linear rannggeess

由表2可知，Ca、Mg、Fe和Zn分別在質(zhì)量濃度范圍0.030～20、0.830～20、0.088～3.0、0.049～1.0 mg/L呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.998 5、0.999 4、0.999 4和0.999 5，結(jié)果較為理想。

2.2 樣品測定結(jié)果及精密度結(jié)果

得到各元素標準曲線后，相同條件下對樣品進行測定，平行測定6 次，按1.3.3節(jié)中公式計算樣品中各待測元素的含量，結(jié)果如表3所示。

表3 藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn含量Table3 Contents of Ca, Mg, Fe, and Zn in blueberries

由表3可知，藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn含量分別為100.3、55.80、2.330、1.413 mg/kg；相對標準偏差為1.9%～4.7%，由此可見本法測定藍莓中Ca、Mg、Fe、Zn穩(wěn)定性較好。

2.3 方法檢出限

按1.3.1節(jié)條件，對各待測元素空白進行平行11 次測定，按照3 倍標準偏差除以斜率計算，得到Ca、Mg、Fe、Zn的檢出限分別為0.030、0. 830、0.088、0.049 mg/L，結(jié)果如表4所示。

表4 方法檢出限結(jié)果Table4 Limits of detection of the established method

2.4 加標回收實驗結(jié)果

用本方法在質(zhì)量濃度為0.1～5.0 mg/L范圍內(nèi)各自分別進行了3 個添加水平的回收率實驗，由于樣品中Ca、Mg含量較高，故進行較高含量添加水平的回收實驗。消解完全后在1.3.1節(jié)條件下進行測定，用所得結(jié)果計算回收率，結(jié)果如表5所示。

表5 回收率實驗結(jié)果Table5 Results of recovery tests

由表5可知，本方法測得Ca、Mg、Fe、Zn的回收率分別為94.6%～107.0%、94.9%～99.1%、97.6%～105.9%、99.6%～103.8%之間，滿足分析檢測要求，說明本方法準確可靠。

3 結(jié) 論

本實驗以藍莓為樣品，采用濕法消解，使用連續(xù)光源火焰原子吸收光譜儀同時測定藍莓中Ca、Mg、Fe和Zn 4 種金屬元素含量，實驗結(jié)果得出6 次平行測定平均值分別為100.3、55.80、2.330 mg/kg和1.413 mg/kg，精密度為1.9%～4.7%，加標回收率為94.6%～107.0%。本實驗的方法準確度和穩(wěn)定性好，成本低廉，一次進樣可同時測定多個元素，相較于普通原子吸收光譜法節(jié)約時間，提升效率，為藍莓等果蔬食品中重金屬元素的測定方法提供了參考。

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Simultaneous Determination of Micro Amounts Ca, Mg, Fe and Zn in Blueberry by Continuum Source Flame Atomic Absorption Spectrometry

LIANG Yixin, LIU Kangshu, CAI Qiu, LI Na
(Technology Center, Guizhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Guiyang 550081, China)

An effi cient method was established to simultaneously determinate metal elements such as Ca, Mg, Fe, and Zn in blueberries using high resolution-continuum source flame atomic absorption spectrometry.after wet digestion. Using the established method, the contents of Ca, Mg, Fe, and Zn in blue berries were determined to be 100.3, 55.80, 2.330 and 1.413 mg/kg, respectively. The limits of detection (LOD) were 0.030, 0.830, 0.088 and 0.049 mg/L, respectiv ely. The mean spiked recoveries for these metal elements ranged from 94.6% to 107.0% with relative standard deviations between 1.9% and 4.7%. This method was suitable for simultaneously determining several metals elements with the advantage of high effi ciency, good stability and easy operation.

continuum source; atomic absorption spectrometry; blueberry; metal elements

O657.39

A

1002-6630（2015）20-0135-04

10.7506/spkx1002-6630-201520025

2014-12-17

國家質(zhì)檢總局科技計劃項目（2014IK112）；貴州省科技廳科技計劃項目（黔科合NZ字[2013]3006）

梁藝馨（1990—），男，助理工程師，碩士，研究方向為食品、化妝品理化分析檢測。E-mail：leungaku@163.com