火焰原子吸收法測(cè)定蜂蜜中六種微量元素的含量

趙悅，譚榮欣

(牡丹江師范學(xué)院，黑龍江牡丹江157012)

蜂蜜通常情況下為一種透明狀或半透明狀的粘稠液體，大部分在低溫下容易產(chǎn)生結(jié)晶狀的沉淀，具有很高的保健效果和藥用價(jià)值，是一種天然的綠色食品，同時(shí)也是滋補(bǔ)養(yǎng)顏、益壽延年之品?，F(xiàn)存的營(yíng)養(yǎng)品和保健品的資料當(dāng)中，幾乎很少有能夠和蜂蜜相比的[1]。李時(shí)珍在《本草綱目》中也曾闡述過(guò)蜂蜜的藥用價(jià)值：“清熱也，補(bǔ)中也，解毒也，潤(rùn)躁也，止痛也”，其對(duì)肝炎、肝硬化、失眠、便秘等都有很好的輔助治療作用，還可以促進(jìn)消化吸收，增進(jìn)食欲，提高肌體的免疫功能，增強(qiáng)身體抵抗力，特別是對(duì)于消化功能不是很健全的老人、孩童及病人，蜂蜜的保健效果更為明顯。

蜂蜜當(dāng)中含有豐富的礦物質(zhì)元素，且其含量與人體血液中的礦物質(zhì)元素含量相接近[2]。有研究表明，蜂蜜當(dāng)中含有的礦物質(zhì)元素種類豐富，即使是相同種類的蜂蜜，其組成成分也隨著品種的不同而不同?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的研究中已有研究表明，常量元素和微量元素及其含量的高低與人體的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)的功能密切相關(guān)[3]，而蜂蜜中恰好含有這些人體必須的微量礦物元素，包括鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、銅、鋅、錳、鋁、鉻、鉛、鎘等。因此，對(duì)于各種類蜂蜜當(dāng)中各微量元素含量的研究是十分有必要的，對(duì)人體生命健康也有著重要的意義[4-5]。

對(duì)金屬元素的檢測(cè)，常用的方法有原子吸收分光光度法(AAS)、原子熒光光譜法(AFS)[6]和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP/MS)[7]。原子吸收分光光度法是基于物質(zhì)產(chǎn)生的原子蒸汽對(duì)特定譜線的吸收作用來(lái)進(jìn)行定量分析的一種分析檢測(cè)方法。該方法將待測(cè)樣品溶液噴射成霧狀使其進(jìn)入燃燒的高溫火焰，用與待測(cè)元素相對(duì)應(yīng)的元素空心陰極燈作光源，輻射出相對(duì)應(yīng)元素波長(zhǎng)的特征譜線的光，特征譜線的光通過(guò)一定厚度的對(duì)應(yīng)元素蒸汽之后，部分光被蒸汽中基態(tài)原子吸收而相應(yīng)減弱，通過(guò)單色器和檢測(cè)器測(cè)得元素特征譜線光被減弱的程度，求得待測(cè)試樣中的元素含量。這種方法操作方法簡(jiǎn)單，測(cè)定靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，適用范圍廣泛。因此，本文采用火焰原子吸收法測(cè)定了目前市面上4種常見(jiàn)種類的蜂蜜中的鈣、鎂、鋅、銅、鐵、錳6種元素的含量，可為消費(fèi)者根據(jù)需求選擇蜂蜜的種類時(shí)提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

龍眼蜂蜜(山東濟(jì)南產(chǎn))、東北黑蜂蜜(黑龍江產(chǎn))、椴樹(shù)蜜(浙江金華產(chǎn))，百花蜜(北京房山產(chǎn))均為超市購(gòu)買。硫酸鐵銨、硫酸銅、無(wú)水氯化鈣、硫酸鋅、過(guò)氧化氫(30%)、硝酸、硫酸、硫酸錳、硫酸鎂均為分析純。

1.2 設(shè)備

HITACHI Z-5000型原子吸收分光光度計(jì)(日立公司)，MC 1500B型致冷水循環(huán)器(北京美誠(chéng)科貿(mào)集團(tuán)，F(xiàn)D-97型無(wú)油空氣壓縮機(jī)(復(fù)旦大學(xué)科教儀器廠)，TB-214型電子天平(北京塞多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)，DB-6弄電熱板(北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司)。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制

分別稱取硫酸鎂(MgSO4·7H2O，0.0124 g)、氯化鈣(CaCl2，0.0367 g)、硫酸錳(MnSO4·H2O，0.0308 g)、硫酸鐵銨[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O、0.0864 g]、硫酸銅(CuSO4·5H2O，0.0393 g)、硫酸鋅(ZnSO4·7H2O，0.0440 g)，各自用蒸餾水溶解后，分別移入100 mL容量瓶中，稀釋至刻度，定容，即得濃度為0.1 mg/mL的各元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制

鎂、鈣、錳、鐵、銅、鋅6種元素的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液采用逐級(jí)稀釋法，用(1+99)硝酸溶液稀釋配制，其濃度列于表1。

污泥分級(jí)處理系統(tǒng)是對(duì)污泥分類處理的主要部分,由污泥脫水機(jī)和污泥生態(tài)凈化濕地組成,根據(jù)污泥的含水狀態(tài)分別將高濃度污泥脫水處理,中等濃度污泥經(jīng)生態(tài)凈化濕地滲透處理,低濃度泥水供應(yīng)綠化帶灌溉;優(yōu)化污泥的處理工藝,節(jié)約處理費(fèi)用,降低運(yùn)行成本.

表1 六種元素的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度

2.3 試樣溶液的制備

測(cè)定金屬元素含量之前需要將樣品進(jìn)行前處理，使待測(cè)元素從待測(cè)樣品中的有機(jī)物中游離出來(lái)，本實(shí)驗(yàn)采用濕法消解對(duì)蜂蜜樣品進(jìn)行前處理。

分別準(zhǔn)確稱取3 g的蜂蜜樣品，放入100 mL的燒杯當(dāng)中，向其加入HNO3︰H2O2體積比為1︰4的10 mL混酸，加蓋表面皿，置于通風(fēng)櫥內(nèi)，靜置過(guò)夜。第二天在恒溫電熱板上緩慢加熱，直到樣品開(kāi)始冒棕紅色的煙，在低溫條件下進(jìn)行加熱消解，直至溶液呈無(wú)色透明狀或略帶淺黃色并冒白煙。拿下燒杯冷卻一會(huì)兒后再向燒杯中加入少量的水，繼續(xù)加熱，待燒杯中殘留的酸揮發(fā)近干時(shí)停止加熱，拿下燒杯冷卻至室溫，將消化好的蜂蜜樣品轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中，用水定容至刻度。

同法處理空白溶液1份。

2.4 工作參數(shù)的設(shè)定

表2 工作參數(shù)

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

按照表2的分析測(cè)定條件，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法將所配制好的6種元素標(biāo)準(zhǔn)系列溶液導(dǎo)入火焰原子化器，測(cè)其吸光度。并繪制出各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。從圖1可以看出，各元素的濃度與吸光度成正比，且線性關(guān)系良好。

圖1 6種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線 (a.鋅b.銅c.鈣d.鐵e.錳f.鎂)

2.6 樣品的測(cè)定

按照表2的分析測(cè)定條件，分別將空白溶液和樣品溶液導(dǎo)入火焰原子化器進(jìn)行檢測(cè)，將樣品中各元素吸光度與標(biāo)準(zhǔn)曲線相比較，按下式求各元素含量[8],其結(jié)果列于表3。

式中：X-樣品中所含有金屬元素的含量，單位:mg/kg；

A-樣品測(cè)定液中待測(cè)微量金屬元素的含量，單位:μg/mL；

A0-樣品空白中待測(cè)微量金屬元素的含量，單位:μg/mL；

V-樣品測(cè)定液的體積，單位:mL；

M-樣品質(zhì)量，單位:g。

表3 4種樣品中的微量元素含量及標(biāo)準(zhǔn)偏差

根據(jù)表3樣品中6種微量元素的測(cè)定結(jié)果，取含量的對(duì)數(shù)關(guān)系做出元素比例曲線圖，如圖2所示。由圖2可以看出，4種蜂蜜樣品中微量元素種類及含量均較豐富，且普遍鈣元素和鐵元素含量相對(duì)其他元素較高，銅元素和鋅元素含量相對(duì)較低。其中鈣元素含量在椴樹(shù)蜜當(dāng)中含量最高為54.60 mg/kg，東北黑蜂蜜中含量最低為28.37 mg/kg；鎂元素含量在東北黑蜂蜜中含量最高為10.72 mg/kg，椴樹(shù)蜜中含量最低為9.36 mg/kg；銅元素含量在百花蜜中含量最高為7.22 mg/kg，在龍眼蜂蜜中含量最低為1.28 mg/kg；鐵元素含量在椴樹(shù)蜜中含量最高為51.39 mg/kg，在龍眼蜂蜜中含量最低為23.86 mg/kg；鋅元素含量在東北黑蜂蜜中含量最高為2.73 mg/kg，在椴樹(shù)蜜中含量最低為1.56 mg/kg；錳元素含量在東北黑蜂蜜中含量最高為3.07 mg/kg，在百花蜜中含量最低為2.63 mg/kg。通過(guò)精密度實(shí)驗(yàn)的測(cè)定，可以得出本實(shí)驗(yàn)的精密度在0.06%～0.63%之間，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

圖2 4種蜂蜜元素比例分布圖

2.7 樣品加標(biāo)回收率的測(cè)定

為考察樣品對(duì)測(cè)定的影響，取測(cè)定完畢的樣品溶液于25 mL的容量瓶當(dāng)中，向其分別加入1 mL不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容，測(cè)定吸光度，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果如表4所示。

續(xù)表4

由表4可見(jiàn)，4種樣品的鈣、鎂、銅、鐵、鋅、錳6種元素回收率在96.4% ～103.8%之間，平均值為100.3 %。

3 結(jié)論

采用原子吸收分光光度法測(cè)定了4種常見(jiàn)市售蜂蜜中微量元素的含量(mg/kg)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明蜂蜜當(dāng)中含有豐富的、與人體生命活動(dòng)息息相關(guān)的微量元素，其中，鈣元素和鐵元素的含量在4種蜂蜜當(dāng)中普遍較高，銅元素和鋅元素含量較低。通過(guò)回收率實(shí)驗(yàn)和精密度實(shí)驗(yàn)得出，此法回收率在96.4%～103.8%，精密度在0.06%～0.63%。