隆堯雞腿蔥礦物元素含量分析

王庭欣，肖萌，史夢凡，趙杰，劉崢顥

(河北大學(xué) 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督學(xué)院，河北 保定 071002)

世界貿(mào)易組織(WTO)在1994年頒布的《與貿(mào)易有關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)協(xié)定》第22條第一款中對地理標(biāo)志的定義為“商品來源于某地域內(nèi)，該商品的質(zhì)量、信譽(yù)或其他特征主要與該地理來源有關(guān)”[1].鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略需要區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)支撐，地理標(biāo)志產(chǎn)品是區(qū)域特色產(chǎn)品中最具品質(zhì)、聲譽(yù)及文化的集中代表，發(fā)展地理標(biāo)志產(chǎn)品對鄉(xiāng)村振興有重大意義[2].雞腿蔥即為一種地理標(biāo)志產(chǎn)品，它是大蔥的一種.蔥是中國一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，種植面積廣[3].雞腿蔥的種類有很多，它形如一個倒放的雞腿，故名“雞腿蔥”.從營養(yǎng)價值上看，它含有蛋白質(zhì)、糖類、脂肪以及多種維生素和礦物質(zhì)元素；在藥用價值方面，它被譽(yù)為“天然抗生素”，具有較強(qiáng)的殺菌、抗氧化、增強(qiáng)細(xì)胞活力、抗癌、抗衰老的功效[4].蔥屬植物屬于藥食同源的食物，含有多種生物活性物質(zhì)，具有多種功效，受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[5].趙杰等[6]采用高效液相色譜檢測雞腿蔥中3種水溶性維生素；魯亞星等[7]以野生和栽培的寒蔥為材料，采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的技術(shù)分析了其揮發(fā)性成分的種類和相對含量，比較了2類寒蔥的莖和葉揮發(fā)性成分的相同和不同之處，并測定了寒蔥的營養(yǎng)成分和活性含量.

本實驗采用火焰原子吸收光譜技術(shù)對地理標(biāo)志產(chǎn)品隆堯雞腿蔥和萊蕪雞腿蔥及其對應(yīng)土壤中8種礦物元素含量進(jìn)行了分析，其結(jié)果將為雞腿蔥的進(jìn)一步加工利用提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器

火焰原子吸收光譜儀(iCE 3300 AAS型，賽默飛分析儀器有限責(zé)任公司)；空心陰極燈(杭州俊升科學(xué)器材有限公司)；超純水儀(NEX UP 1000型，北京嘉遠(yuǎn)環(huán)?？萍加邢薰?.

1.1.2 試劑

8種元素(Ca、K、Mg、Na、Fe、Cu、Zn、Mn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量濃度為100 mg/mL(中國計量科學(xué)研究院提供),HClO4、HNO3(分析純,購于湖南江海環(huán)保實業(yè)有限公司).

1.1.3 樣品

隆堯雞腿蔥及其土樣(n=24)：由隆堯縣市場管理局提供.萊蕪雞腿蔥及其土樣(n=24)：由萊蕪市市場管理局提供.

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

取標(biāo)準(zhǔn)儲備液(100 mg/L)，按表1所示配制標(biāo)準(zhǔn)溶液.

表1 8種元素標(biāo)準(zhǔn)工作溶液質(zhì)量濃度

1.2.2 儀器的工作條件參數(shù)

根據(jù)GB/T 18932.12—2002設(shè)定儀器參數(shù)，見表2.

表2 儀器工作參數(shù)

1.2.3 樣品的預(yù)處理

玻璃儀器均需用稀HNO3溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%)浸泡，浸泡時間>24 h，并用超純水洗凈，晾干備用.

雞腿蔥樣品也用超純水洗凈，放入80 ℃烘箱中至完全烘干；土壤樣品則放進(jìn)研缽中研磨，篩去較大的土壤顆粒，然后放入80 ℃的烘箱中干燥24 h.

1.2.4 消化實驗

準(zhǔn)確稱取1 g樣品于錐形瓶中，加入50 mL配好的HClO4-HNO3溶液，蓋上玻璃塞后在通風(fēng)櫥放置.

將錐形瓶放在220 ℃的恒溫電熱板上加熱30 min，然后將其置于裝有石棉網(wǎng)的萬用電爐上加熱至樣品完全消解，當(dāng)瓶口有白煙冒出且溶液顏色變?yōu)闊o色后，停止加熱.取下錐形瓶后將其冷卻至室溫，將錐形瓶中的液體轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中定容，并作試劑空白.

1.2.5 樣品稀釋

對樣品作稀釋處理，見表3.

表3 樣品溶液稀釋倍數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

按照1.2.2所設(shè)定的儀器參數(shù)，測定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，并按3倍的信噪比(S/N=3)計算檢出限及相關(guān)系數(shù).如表4所示.

表4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及相關(guān)系數(shù)

表4顯示，8種元素標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)R2>0.997,可以用于8種礦物元素的檢測.

2.2 精密度的測定

取標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，進(jìn)行6次平行測定實驗，計算8種元素的精密度，見表5.

表5 各元素精密度

由表5的結(jié)果可知，隆堯雞腿蔥中的這幾種元素所測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于3.61%，精密度良好，能夠進(jìn)行定量分析.

2.3 回收率的測定

取處理過的隆堯雞腿蔥樣品和土壤樣品各2份，每份8個樣品.雞腿蔥和土壤樣品中各加入適量的8種元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，另外1份要平行對照，測定回收率.結(jié)果如表6所示，分析表中數(shù)據(jù)可知，所測得的回收率為88.86%～105.56%.

表6 各元素的加標(biāo)回收率

2.4 樣品的測定

分別測定2種雞腿蔥和2地土壤中8種元素的含量，平行測定3次，結(jié)果如表7所示.

表7 雞腿蔥和土壤中礦物元素含量

由表7可知，隆堯雞腿蔥中鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為9 326.94 mg/kg，其次是Ca、Mg、Mn、Na、Ca的含量最低，為2.68 mg/kg.隆堯雞腿蔥中一些礦物質(zhì)元素的含量明顯高于萊蕪雞腿蔥.兩地土壤中富含最多的元素都是Ca，其次是Mg，但隆堯地區(qū)土壤中的Ca、Mg含量明顯高于萊蕪地區(qū)土壤，其他元素含量基本相近.

2.5 雞腿蔥中各元素的相關(guān)性分析

采用SPSS17.0軟件對隆堯雞腿蔥中礦物質(zhì)元素的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見表8.

表8 隆堯雞腿蔥中8種礦物元素的相關(guān)系數(shù)

2.6 蔥與土壤的相關(guān)性分析

采用SPSS17.0軟件分析測量數(shù)據(jù)，用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，分析結(jié)果如表9所示.由表9可知，隆堯雞腿蔥中的元素Ca與Mg，Na與Zn，K與Cu，Na與Mg，Mg與Zn，Mg與Fe、Zn，Mn與Zn具有極顯著相關(guān)性(P<0.01)，其中前2對元素是正相關(guān)，其余的為負(fù)相關(guān)；K與Zn，Na與Cu，K與Ca，Ca與Na，Zn、Mg與Cu，F(xiàn)e與Mn有顯著相關(guān)性(P<0.05)，其中前2對元素為正相關(guān)，剩下的為負(fù)相關(guān).相關(guān)系數(shù)的正負(fù)表示2種元素的相關(guān)方向，正值表現(xiàn)正相關(guān)，負(fù)值表現(xiàn)負(fù)相關(guān)；相關(guān)系數(shù)的絕對值表示相關(guān)程度的大小，絕對值越大說明相關(guān)程度越大.

表9 隆堯雞腿蔥與土壤中的礦物元素相關(guān)系數(shù)

分析表9中的數(shù)據(jù)可知，隆堯地區(qū)的土壤中所含的8種元素與隆堯雞腿蔥中8種元素有相關(guān)性，其中雞腿蔥中的Ca和土壤中的Ca、Zn，雞腿蔥中的Cu和土壤中的K、Mg、Zn有極顯著正相關(guān)性；雞腿蔥中的Mg和土壤中的Cu，雞腿蔥中的Fe和土壤中的Ca有極顯著負(fù)相關(guān)性；雞腿蔥中的Ca和土壤中的K，雞腿蔥中的Na和土壤中的Zn，雞腿蔥中的Cu和土壤中的Na，雞腿蔥中的Zn和土壤中的Na、Zn有顯著正相關(guān)性；雞腿蔥中的K和土壤中的Cu和Fe，雞腿蔥中的Na和土壤中的Ca，雞腿蔥中的Fe和土壤中的Mn，雞腿蔥中的Mg和土壤中的K、Na、Fe，雞腿蔥中的Mn和土壤中的Fe具有顯著負(fù)相關(guān)性的元素.在以后的施肥過程中，可以根據(jù)此相關(guān)性研究結(jié)果，合理使用肥料.

3 討論

采用火焰型原子吸收光譜法，測定2種雞腿蔥和對應(yīng)產(chǎn)地的土壤中8種元素.標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性良好，R2>0.997 8，精密度為0.90%～3.61%，回收率為88.86%～105.56%.

研究結(jié)果表明，隆堯雞腿蔥中含量比較豐富的元素是Ca、 K、Mg、Na、Fe，相對于萊蕪雞腿蔥，其中隆堯雞腿蔥的Ca、K、Mg等這些人體不可缺少的元素含量都要高一些，兩者相比較，隆堯雞腿蔥有更高的食用價值.在對隆堯雞腿蔥8種元素和雞腿蔥與土壤的礦質(zhì)元素相關(guān)性的研究中，隆堯雞腿蔥自身的元素之間以及雞腿蔥與土壤中的元素都有一定的相關(guān)性，其中當(dāng)土壤中的某些礦質(zhì)元素含量高時，隆堯雞腿蔥中的某些元素含量會很高或者很低，如土壤中的Ca含量高時，蔥中的Fe含量低，這兩者之間有著極顯著的負(fù)相關(guān).因此，隆堯雞腿蔥中元素的含量受所處環(huán)境的影響較大，可以根據(jù)本文的研究結(jié)果科學(xué)、合理地選用肥料，為今后隆堯雞腿蔥的種植提供了科學(xué)依據(jù).