湛江市售5種食用菌中微量元素的檢測與分析

陳偉珍

（嶺南師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東湛江524048）

湛江市售5種食用菌中微量元素的檢測與分析

陳偉珍

（嶺南師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東湛江524048）

以湛江市售的5種食用菌（新鮮黑木耳、香菇、茶樹菇、金針菇和杏鮑菇）為試材，采用加熱回流消解法消解樣品，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）同時測定食用菌中鋅、鎳、銅、鐵、錳、砷、鉛、鎘、鈣和鎂10種微量元素的含量，并對消解液選擇、消解條件、分析譜線選擇等多個方面進行探討。結(jié)果表明，采用加熱回流消解法結(jié)合ICP-AES測定食用菌中微量元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在1.8%～8.7%之間，檢出限在0.37～2.55μg/L之間，加標(biāo)回收率為91.0%～108.5%。該方法快速、穩(wěn)定、試劑用量少、精確度高，適合食用菌中多種元素的同時測定。

加熱回流消解法；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；食用菌；微量元素；檢測

食用菌是一種高蛋白質(zhì)、低脂肪、污染少的綠色保健食品，其營養(yǎng)價值較高，富含鋅、鐵、鎂、鈣等多種微量元素，這些元素參與人體內(nèi)許多物質(zhì)的合成，具有保證造血和肌肉分泌機能的正常進行，維護神經(jīng)、心血管、骨骼的生長發(fā)育和抗癌防病等功效。微量元素雖然在人體中需求量很低，但其作用卻非常大［1-2］。加熱回流消解法屬于濕法消解，與干法灰化消解和微波消解等樣品處理方法相比較，可對易揮發(fā)元素進行測定，操作簡單快捷，試劑用量少，空白值較低，有利于植物樣品中多元素電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）同時測定［3］。ICP-AES是根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的方法，與經(jīng)典光譜法相比，具有光源穩(wěn)定性好、可同時多元素測定、樣品基體影響小等優(yōu)點［4-6］。目前關(guān)于應(yīng)用此法測定食用菌中的微量元素還未見報道。

本文采用加熱回流消解法處理樣品，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定湛江市市售食用菌中鋅、鎳、銅、鐵、錳、砷、鉛、鎘、鈣和鎂10種微量元素含量，并探討各元素對人體健康的影響，為食用菌中多種元素的同時測定提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與設(shè)備

1.1.1材料與試劑

新鮮的黑木耳（Auricularia auricula）、香菇（Lentinus edodes）、茶樹菇（Agrocybe aegerita）、金針菇（Flammulina velutipes）和杏鮑菇（Pleurotus eryngii）均購于湛江市赤坎區(qū)各大農(nóng)貿(mào)市場及超市。

硝酸，優(yōu)級純，由廣州化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；過氧化氫，優(yōu)級純，質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，由天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

試驗用水為雙重蒸餾水；氬氣，純度99.999%。

鋅、鎳、銅、鐵、錳、砷、鉛、鎘、鈣和鎂元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，各元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液濃度均為1mg/mL，均為國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，購于核工業(yè)北京化工冶金研究院。臨用前用5%的硝酸作介質(zhì)，逐級稀釋配制成0、0.50、2.00、5.00、10.00μg/mL標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，同時作空白試液。

1.1.2儀器與設(shè)備

AUY120型電子分析天平，WLY100-1型等離子體單道掃描光電直讀光譜儀，自動回流消化儀（由重慶北碚玻璃儀器總廠特制玻璃儀器分廠生產(chǎn)，注冊專利號：85203401）。

所用玻璃儀器均用稀硝酸浸泡過夜，用自來水反復(fù)沖洗，最后用雙重蒸餾水沖洗干凈，自然晾干，備用。

1.1.3儀器工作參數(shù)

WLY100-1型等離子體單道掃描光電直讀光譜儀：陽極電壓3 000V，陽極電流0.7A，柵極電流140mA，冷卻氣流量10 L·min-1，輔助氣流量0.5 L·min-1，載氣壓力0.06 MPa，積分時間0.2 s，溶液提升流量1.5mL·min-1，觀測高度為感應(yīng)線圈上方10mm。

1.2方法

1.2.1樣品處理方法

新鮮的食用菌樣品用自來水沖洗，再用雙重蒸餾水洗干凈后，取可食用部分，自然晾干后切片，置于干燥箱中，于80℃烘干8～10 h，粉碎后過80目篩，再于80℃烘至恒重，備用。

1.2.2消解液及其用量的選擇

植物樣品中含有大量的有機物，樣品消解通常采用HNO3、HClO4和H2O2等強氧化劑作為消解液。HNO3是最適合分解有機物的試劑。H2O2是一種弱酸性氧化劑，在較低溫下即可分解成高能態(tài)活化氧，與HNO3共用，可以提高混合液的氧化能力，完全破壞有機物。

本試驗選擇HNO3-H2O2為消解體系。稱取等量的食用菌樣品各3份，每份約0.500 0 g，分別加入3mL HNO3、1～3mLH2O2，消解時間為25～30min。

1.2.3樣品的消解

準(zhǔn)確稱取烘干的樣品0.500 0 g于150mL平底燒瓶中，加入3mLHNO3和3mLH2O2，加入幾顆小玻璃珠（防止爆沸），用自動回流消化儀消化樣品，使溶液微沸，有泡沫產(chǎn)生時停止加熱，待泡沫消失后繼續(xù)加熱至樣品溶液澄清，并旋開活塞，溶液體積蒸發(fā)至約2mL，用雙重蒸餾水沖洗回流管入燒瓶中，繼續(xù)加熱濃縮至約2mL，然后轉(zhuǎn)移至25mL比色管中，定容，待測。同時做空白樣。

1.2.4分析波長及負(fù)高壓參數(shù)的選擇

以濃度最高的標(biāo)準(zhǔn)溶液作譜圖分析，選擇測定各元素適合的波長及負(fù)高壓值。以檢出限低、靈敏度高、干擾元素少為選擇的依據(jù)。

1.2.5方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度

選用濃度均為0.10μg/mL的各元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度C一般大于估計檢出限的100倍），掃描譜圖，求出3次掃描的平均能值I，然后掃描上述混合標(biāo)準(zhǔn)溶液共計12次，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差δ，用公式，求出檢出限D(zhuǎn)L。準(zhǔn)確稱取杏鮑菇樣品6份，每份均為0.500 0 g，消解方法同“1.2.3”，在選定的條件下測定各元素的含量，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。選取杏鮑菇樣品進行加標(biāo)回收試驗。樣品中分別加入待測元素的標(biāo)準(zhǔn)液，按樣品相同的方法消解、測定。每個元素重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.2.6樣品的測定

準(zhǔn)確稱取處理好的食用菌樣品各3份，每份均為0.500 0 g，消解方法同“1.2.3”，在選定的條件下測定各微量元素的含量。

1.2.7數(shù)據(jù)處理

采用SPSS13.0和Excel統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1消解條件的確定

由表1可知，每0.500 0 g食用菌在HNO3和 H2O2的加入量均為3.0mL時，采用自動回流消化儀消解樣品，消解時間約為25min，樣品消解完全，消解液透明澄清，消解效果理想。

表1　消解條件的選擇Table 1　The selection of digestion condition

2.2分析波長、負(fù)高壓、標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

試驗中各元素波長、負(fù)高壓參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程和線性相關(guān)系數(shù)見表2。

表2　各元素波長、負(fù)高壓、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 2　Wavelength，negative high voltage，regression equation and correlation coefficientofmicroelements

由表2可知，相關(guān)系數(shù)在0.999 0～1.000 0之間，線性范圍回歸較好。

2.3方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度

在選定的條件下測定杏鮑茹樣品中各微量元素的含量，計算檢出限、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）及加標(biāo)回收率，結(jié)果見表3。

由表3可見，各微量元素的檢出限在0.37～2.55μg/L之間，RSD在1.8%～8.7%之間，小于10%，屬于可靠數(shù)據(jù)。各微量元素的加標(biāo)回收率在91.0%～108.5%之間，說明此方法具有較好的準(zhǔn)確性，符合分析要求。

表3　加標(biāo)回收試驗結(jié)果Table 3　Results of the standard addition test　（n=3）

2.4樣品的測定結(jié)果

在選定的條件下測定湛江市售的5種食用菌樣品中各微量元素的含量，結(jié)果見表4。

由表4可知，檢測的5種食用菌中均含有豐富的微量元素，特別是Mg和Ca這兩種元素的含量最高，其含量的平均值分別為1 480.24、819.08mg/kg，F(xiàn)e和 Zn元素的含量也較高。5種食用菌中各元素含量平均值由高至低為Mg＞Ca＞Fe＜Zn＞Mn＞Cu＞Ni＞Pb＞As＞Cd。Mg含量最高的食用菌是黑木耳，Ca含量最高的食用菌是茶樹菇，F(xiàn)e和Ni含量最高的食用菌是金針菇，Zn、Mn和Cu含量最高的食用菌是香菇，Pb、As和Cd這三種元素在5種食用菌中含量均較低。

表4　5種食用菌中各微量元素的含量Table 4　Microelements contents in five kinds of edible fungi?。╩g/kg）（n=3）

3　討論與結(jié)論

微量元素在人體新陳代謝中起著重要的作用，人體如果缺乏某種微量元素，就會導(dǎo)致一些疾病的發(fā)生。如鈣是人體的生命之源，是人體含量最豐富的無機元素，Ca可以加強大腦皮層的抑制過程，調(diào)節(jié)興奮和抑制過程的平衡；Mg具有舒張血管而使血壓下降的作用，食用含Mg豐富的食品對高血壓及膽固醇引起的動脈硬化有一定的防治作用［7-8］，本次測定的5種食用菌中Mg的含量均大于1 100mg/kg，Ca的含量均大于585mg/kg。Zn影響胰島素的合成、分泌及其活性，對機體的生長發(fā)育非常重要［9］，食用菌中鋅含量也很高，是補充人體微量元素的有效食品。Fe是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白及一些酶的必要成分，人體內(nèi)Fe的不足或缺乏可導(dǎo)致缺鐵性貧血，根據(jù)Hallberg［10］報道，成年女性周期性的月經(jīng)血排出是導(dǎo)致鐵流失的主要原因。金針菇、茶樹菇、香菇和黑木耳中含鐵很高，常吃可補血。香菇中的Cu含量較高，Cu是多種氧化酶的組成成分［11］，銅元素含量在體內(nèi)減少時，會影響鐵的吸收，導(dǎo)致鐵的利用障礙，最終發(fā)生缺鐵性貧血。可見，食用菌類食品有助于提高機體的免疫力。

采用自動回流消化儀消解樣品可減少易揮發(fā)元素的損失和消解液的用量，其操作簡單快捷，儀器價格便宜。用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）可同時測定多種元素，且具有檢出限低、精確度高、操作靈活、簡便等優(yōu)點。加熱回流消解法結(jié)合ICP-AES的建立為有效地進行食品檢測與管理提供了有力的技術(shù)保障。

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Determ ination and Analysisof M icroelements in Five K indsof Edible Fungiin Zhanjiang

CHENWei-zhen
（SchoolofChemistry and ChemicalEngineering，Lingnan NormalCollege，Zhanjiang524048，China）

Five kinds of edible fungi including fresh Auricularia auricula，Lentinus edodes，Agrocybe aegerita，F(xiàn)lammulina velutipes and Pleurotus eryngii purchased from Zhanjiang were taken asmaterials.After thermal reflux digestion，ten trace elements of Zn，Ni，Cu，F(xiàn)e，Mn，As，Pd，Cd，Ca and Mg in edible fungi sampleswere determined simultaneously by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy（ICP-AES），and the selection of digestion solution，digestion conditions，selection of analyzing spectrum line and so on were discussed.The results showed that，the relative standard deviation（RSD）was 1.8%～8.7%，the limit of detection（LOD）was 0.37～2.55μg/L，and the recovery of standard addition was 91.0%～108.5%.Therefore，thismethod was demonstrated to be fast，stable，high precision and the less reagent consumption，and provided a viable alternative for rapid detecting ofmultiple trace elements in edible fungiat a same time.

heating reflux digestionmethod；inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy（ICP-AES）；edible fungi；microelement；detection

S646

A

10.3969/j.issn.1009－6221.2016.04.021

陳偉珍（1967—），女，漢族，碩士，高級實驗師，研究方向：食品檢測與分析。

2016-03-16