火焰原子吸收光譜法測(cè)定人參果中微量元素

陳桂芳，高丹丹，田曉靜，李明生，伍應(yīng)海

（1.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730030；2.甘肅省動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)研究中心，甘肅蘭州 730030）

人參果（Solanum muricatum） 又名香艷果、長(zhǎng)壽果、香瓜茄、香瓜梨等，是一種茄科多年生蔬菜、水果兼觀賞型的草本或亞灌木，原產(chǎn)于南美洲的秘魯、厄瓜多爾等地區(qū)[1-2]。果實(shí)成熟后果皮呈淺黃色，帶有淺紫色條紋，色彩鮮艷，果實(shí)脆嫩多姿，清香美味，它沒(méi)有酸、甜、苦、辣、澀的滋味，風(fēng)味非常獨(dú)特，且營(yíng)養(yǎng)豐富，具有高蛋白、低糖、低脂肪等特點(diǎn)，富含多種維生素和硒、鈷等18種人體所必需的微量元素，特別是微量元素硒的含量高達(dá)0.15 mg/kg，屬富硒植物，被譽(yù)為“抗癌之王”“綠色的保健珍品”。微量元素的測(cè)定一般采用原子吸收光譜法[3]、原子發(fā)射光譜法[4]、原子熒光光譜法[5]、質(zhì)譜法[6]等。其中，火焰原子吸收光譜法（Flame atomic absorption spectroscopy，F(xiàn)AAS） 是測(cè)定物質(zhì)中微量元素含量的重要方法，也是定量分析檢測(cè)微量元素的主要手段，具有快速、靈敏、準(zhǔn)確等特點(diǎn)[7-8]。試驗(yàn)利用火焰原子吸收光譜法測(cè)定甘肅蘭州市場(chǎng)上的人參果的微量元素及含量，探索濕法消解過(guò)程中不同比例混合酸對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，由測(cè)得的微量元素含量判定人參果的食用安全性，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)甘肅產(chǎn)地的人參果奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

人參果，采自甘肅蘭州市場(chǎng)。

鋅、銅、砷、鎘、鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液質(zhì)量濃度均為1 000 μg/mL，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心提供；HNO3、HClO4（分析純），煙臺(tái)市雙雙化工有限公司提供。

1.1.2 試驗(yàn)儀器

SOLAARS4型原子吸收光譜分析儀，美國(guó)熱電公司產(chǎn)品；鋅、銅、砷、鎘、鉛空心陰極燈，河北寧強(qiáng)光源公司產(chǎn)品；JJ-2型高速組織粉碎機(jī)，無(wú)錫沃信儀器有限公司產(chǎn)品；JINGHONG-53L型恒溫干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；BS223S型電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品；電熱板，北京科偉永興儀器有限公司產(chǎn)品。

1.1.3 儀器工作條件

通過(guò)試驗(yàn)詳細(xì)調(diào)試了4種待測(cè)元素的儀器工作條件，并分別進(jìn)行了優(yōu)化選擇。

火焰原子吸收光譜法測(cè)定的工作條件見(jiàn)表1。

表1 火焰原子吸收光譜法測(cè)定的工作條件

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

將人參果鮮果用蒸餾水及高純水沖洗4～5次，洗凈后切片晾干，置于潔凈表面皿在干燥箱中于105℃條件下恒溫干燥1 d，粉碎后過(guò)100目篩，裝袋后放入干燥器中備用。

1.2.2 消解溶劑濃度配比的選擇

樣品消解采用HNO3和HClO4作為溶劑，為減少消解時(shí)由難溶物的生成而造成一些微量元素的損失和分析時(shí)因微量元素之間共存而導(dǎo)致相互掩蔽和干擾[9]。試驗(yàn)時(shí)，分別以V（HNO3）∶V（HClO4）為3∶1，4∶1，5∶1的體積比消化樣品，觀察樣品的消化效果。

1.2.3 電熱板濕法消解

稱(chēng)取人參果粉5.000 g置于錐形瓶中，加HNO3-HClO4的混合酸20 mL，蓋上表面皿，在電熱板上消化到液體變?yōu)榈S色或無(wú)色為止。加H2O2數(shù)滴除去殘留酸，蒸發(fā)至近干，冷卻后將消解液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶，定容至刻度，即得樣品溶液。

1.2.4 各微量元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用超純水配制1%HNO3溶液作為各標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋溶劑。取 Zn，Cu，Cd，Pb元素的標(biāo)準(zhǔn)液，配制成對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

各微量元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度見(jiàn)表2。

1.2.5 樣品中微量元素的測(cè)定

表2 各微量元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度

用超純水配制1%HNO3溶液作為空白參比溶液，在原子吸收光譜儀的最佳工作條件下，分別對(duì)各微量元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品進(jìn)行檢測(cè)。以標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度對(duì)相應(yīng)檢測(cè)波長(zhǎng)下的吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，將樣品測(cè)得的吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，即得到樣品中各微量元素的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 消解溶劑體積配比的選擇

試驗(yàn)研究HNO3，HClO4體積比對(duì)消化效果的影響，以 V（HNO3）∶V（HClO4）為 3∶1，4∶1，5∶1的體積比消化樣品，觀察消化結(jié)果發(fā)現(xiàn)，V（HNO3）∶V（HClO4）為4∶1時(shí)消化液澄清透明，消化效果最好。

2.2 樣品中微量元素的測(cè)定

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

各種微量元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表3。

表3 各種微量元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

在儀器最佳工作條件下，測(cè)定不同質(zhì)量濃度梯度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，由表3可知，各元素線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)均在99%以上，說(shuō)明各微量元素在工作范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，可用于試驗(yàn)中微量元素的測(cè)定。

2.2.2 樣品中微量元素含量

按照儀器的檢測(cè)條件，測(cè)定待測(cè)樣品在不同空心陰極燈照射下的吸光值，并作空白對(duì)比，分析得到各金屬元素的含量。

人參果中金屬元素含量見(jiàn)表4。

表4 人參果中金屬元素含量

2.2.3 精密度試驗(yàn)

精密度試驗(yàn)見(jiàn)表5。

為了確定此方法的準(zhǔn)確性和可靠性，量取樣品溶液5份，在正常工作條件下，分別測(cè)定樣品中Zn，Cu，Cd，Pb元素的吸光度，重復(fù)5次，計(jì)算RSD值。由表5可知，RSD值均在1.70%～4.60%，表明火焰原子吸收法測(cè)定產(chǎn)品中微量元素含量具有可靠性，精密度良好。

表5 精密度試驗(yàn)

2.2.4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

加標(biāo)回收試驗(yàn)見(jiàn)表6。

表6 加標(biāo)回收試驗(yàn)

在已知樣品中各微量元素含量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)。取一定量的樣品溶液，加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后定容至50 mL容量瓶中，由表6可知，各元素的回收率在98.24%～101.23%，表明采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定人參果中微量元素的含量具有可靠性，而且操作簡(jiǎn)便。

3 結(jié)論

用不同體積比的HNO3和HClO4消化樣品，結(jié)果表明 V（HNO3）∶V（HClO4）為 4∶1 時(shí)消化效果最好。通過(guò)精密度試驗(yàn)和加標(biāo)回收率試驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明火焰原子吸收光譜法測(cè)定微量元素含量具有良好的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，對(duì)甘肅蘭州市場(chǎng)上的人參果中微量元素含量進(jìn)行研究，其富含鋅，銅、重金屬元素鎘和鉛含量極少，檢測(cè)結(jié)果低于GB 2762—2017規(guī)定的最高限量，說(shuō)明甘肅蘭州市場(chǎng)上的人參果符合食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)人體健康造成傷害?？茖W(xué)研究證實(shí)，微量元素與人的生命活力有著密切關(guān)系，特定狀態(tài)的微量元素對(duì)于維持健康和防病治病是必不可少的[10]，人參果本身富含多種微量元素，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有保健功能，因此，開(kāi)發(fā)利用價(jià)值極大。