蘑菇中金屬元素（鐵鈣）含量測(cè)定

吳佳娜，王若男，王 琦

（太原工業(yè)學(xué)院，山西 太原 030008）

蘑菇含有豐富的賴(lài)氨酸、蛋白質(zhì)、少量的脂肪，以及鐵、鋅、鈣、硒等多種礦質(zhì)元素和微量元素，具備較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能，老少皆宜。我國(guó)蘑菇資源豐富、價(jià)格實(shí)惠，是百姓家中較為常見(jiàn)的食材。金屬元素在人體生理活動(dòng)中承擔(dān)著不可替代的重要作用，是人體生理活動(dòng)不可缺失的礦質(zhì)元素。如鐵、鈣元素?cái)z入不足，會(huì)導(dǎo)致免疫功能下降、貧血、生長(zhǎng)遲緩等各種疾病[1]。蘑菇種類(lèi)不同，所富含的金屬元素含量也有差異。目前，對(duì)鈣和鐵元素含量的測(cè)定主要采用電感耦合原子發(fā)射光譜法（ICPAES 法）、比色法、石墨爐原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、分光光度電化學(xué)法、同位素稀釋質(zhì)譜法等、原子發(fā)射光譜法等[2]。ICP-AES 法需要優(yōu)化前處理?xiàng)l件、耗時(shí)長(zhǎng)、步驟繁瑣、儀器昂貴，比色法精確度差[2]；石墨爐原子吸收光譜法常用于測(cè)定鉛和鎘元素，單元素測(cè)樣[3]；原子熒光光譜法可用于的元素檢測(cè)較為局限[4]；分光光度電化學(xué)法可以有效測(cè)量痕量元素[2]；同位素稀釋質(zhì)譜法常需要與質(zhì)譜法結(jié)合使用[5]。目前，應(yīng)用光譜法測(cè)定的研究報(bào)道較少，且對(duì)蘑菇中金屬元素的測(cè)定還未見(jiàn)報(bào)道。研究旨在建立簡(jiǎn)單可行、合理的測(cè)定方法，通過(guò)干灰化法-紫外可見(jiàn)分光光度法對(duì)市售蘑菇中鐵、鈣進(jìn)行檢測(cè)，為評(píng)價(jià)不同種類(lèi)的蘑菇質(zhì)量提供了重要的理論依據(jù)和實(shí)際意義，在防治金屬元素缺乏和合理膳食方面具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

材料：金針菇、平菇、香菇，購(gòu)自太原市美特好超市。

儀器：TU-1901 型雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器公司產(chǎn)品；SX-G07123 型馬弗爐，天津中環(huán)電爐股份有限公司產(chǎn)品；CP214 型電子天平，奧豪斯儀器上海有限公司產(chǎn)品。

試劑：硫酸亞鐵銨（分析純）、鄰二氮菲（0.15%）、鹽酸羥胺（10%），天津市北辰方正試劑廠(chǎng)提供；乙酸鈉（分析純），天津市天大化工實(shí)驗(yàn)廠(chǎng)提供；乙酸（分析純）、氯化銨（分析純），天津市科密歐化學(xué)試劑公司提供；無(wú)水氯化鈣（分析純），天津博迪化工股份有限公司提供；酸性鉻蘭K（分析純），天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所提供；氨水（分析純），廣東省精細(xì)化學(xué)品工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蘑菇樣品的前處理

首先用去離子水將鮮蘑菇清洗干凈，再把它放置于烘箱中烘干，并將其研磨至碎末狀裝在小燒杯中，最后用保鮮膜封住燒杯口，并標(biāo)記蘑菇種類(lèi)。小燒杯放在干燥環(huán)境中，整個(gè)過(guò)程確保無(wú)污染。

樣品消化：用干灰法進(jìn)行前處理，稱(chēng)取1.0 g 蘑菇粉于坩堝中，蓋上蓋子，放入馬弗爐中，設(shè)置溫度500 ℃，灰化時(shí)間8 h，冷卻后用濃度為0.1 mol/L的鹽酸將灰分溶解，倒入100 mL 容量瓶中用去離子水定容。

1.2.2 測(cè)定鐵離子試驗(yàn)方法

（1）溶液配制。100 μg/mL 鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取0.070 2 g 藥品硫酸亞鐵銨，用去離子水溶解，移入100 mL 容量瓶中定容并搖勻。

醋酸-醋酸鈉緩沖液（pH 值5）：稱(chēng)取2.722 4 g醋酸鈉，用去離子水溶解并定容至100 mL 容量瓶，吸取其中的70 mL 至另一個(gè)100 mL 的容量瓶，再吸取0.2 mol/L 的醋酸溶液30 mL 倒入其中混勻即可。

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL，依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸羥胺溶液1.0 mL、醋酸-醋酸鈉緩沖液5.0 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%鄰二氮菲溶液2.0 mL，用去離子水定容至100 mL，搖勻，靜置15 min。用水作空白對(duì)照，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)進(jìn)行全譜掃描得到最大吸收波長(zhǎng)為512 nm。

分別吸取0.10，0.20，0.30，0.40，0.50，0.60 mL鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液于6 個(gè)100 mL 容量瓶中，再依次加入還原劑鹽酸羥胺溶液1.00 mL，醋酸-醋酸鈉緩沖液5.00 mL，顯色劑鄰二氮菲溶液2.00 mL，用去離子水定容至100 mL，搖勻；靜置15 min 后，在波長(zhǎng)512 nm處測(cè)定其吸光度，以鐵的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

（3）樣品的測(cè)定及加標(biāo)回收率的測(cè)定。①樣品測(cè)定，分別吸取金針菇、平菇、香菇樣品溶液10.0 mL，然后加入同1.2.2（2）一樣量的還原劑、緩沖劑、顯色劑的量，定容至25 mL，搖勻，靜置15 min 后在波長(zhǎng)512 nm 處測(cè)定其吸光度。做3 組平行試驗(yàn)。②加標(biāo)回收率，吸取鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL，定容至100 mL，得到1 μg/mL 鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液。依次吸取10.0 mL 的金針菇、平菇、香菇樣品溶液，加入含有相同鐵元素量的之前稀釋好的鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后依照上述測(cè)定鐵含量的方法于波長(zhǎng)512 nm 處測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度，計(jì)算加標(biāo)回收率。

1.2.3 測(cè)定鈣離子試驗(yàn)方法

（1）溶液配制。①100 μg/mL 鈣的標(biāo)準(zhǔn)溶液，稱(chēng)取藥品無(wú)水氯化鈣0.027 5 g，用去離子水溶解，移入100 mL 容量瓶中定容并搖勻。②0.25%酸性鉻蘭K，稱(chēng)取酸性鉻蘭K 0.250 0 g，用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的乙醇溶液溶解并定容到100 mL。氨-氯化銨緩沖液（pH 值10）：稱(chēng)取藥品無(wú)水氯化銨5.401 5 g，用20 mL 去離子水溶解，吸取濃氨水35 mL 與之混勻，定容至100 mL 并搖勻。

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。取7 個(gè)50 mL 的容量瓶，分別加入0，2.00，3.00，4.00，6.00，7.00，8.00 mL 的鈣的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再依次加入2.50 mL 的緩沖液、1.50 mL的顯色劑酸性鉻蘭K，定容至50 mL，搖勻，靜置10 min 后，于波長(zhǎng)470 nm 處以水為參比，空白為樣品調(diào)零，以測(cè)定其吸光度。

（3）樣品測(cè)定及加標(biāo)回收率測(cè)定。①樣品測(cè)定，分別吸取10.0 mL 的金針菇、平菇、香菇樣品溶液，然后加入同上的緩沖液、顯色劑，定容至25 mL，于波長(zhǎng)470 nm 處測(cè)定其吸光度。平行做3 組。②加標(biāo)回收率，稱(chēng)取0.277 5 g 的無(wú)水氯化鈣，用去離子溶解并定容至100 mL，配制成質(zhì)量濃度為1 mg/mL 的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。依次吸取10.0 mL 的金針菇、平菇、香菇樣品溶液，加入含有相同鈣元素量的前面配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后依照上述測(cè)定鈣含量的方法于波長(zhǎng)470 nm 處測(cè)定其吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)找到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度，計(jì)算加標(biāo)回收率。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測(cè)波長(zhǎng)

二價(jià)鐵離子標(biāo)準(zhǔn)溶液與鄰二氮菲在pH 值5 的環(huán)境下形成的絡(luò)合物，用TU-1901 雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)其進(jìn)行紫外掃描，從得到的圖形中可以看出鐵絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)是512 nm，所以確定512 nm 作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

鐵絡(luò)合物的紫外吸收光譜見(jiàn)圖1。

圖1 鐵絡(luò)合物的紫外吸收光譜

2.2 線(xiàn)性關(guān)系

由1.2.2（1）配置的鐵標(biāo)準(zhǔn)系列溶液經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)得鐵標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，結(jié)果表明鐵絡(luò)合物為0.1～0.6 mg/L 時(shí)線(xiàn)性關(guān)系良好，回歸方程為：Y=1.457 1X+0.022 2，R2=0.968 3。

鐵絡(luò)合物標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。

圖2 鐵絡(luò)合物標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

由1.2.3（1）配置的鈣標(biāo)準(zhǔn)系列溶液經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)得鈣標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，結(jié)果表明鈣絡(luò)合物為2.0～8.0 mg/L 時(shí)線(xiàn)性關(guān)系良好，回歸方程為：Y=0.012 6X+0.03，R2=0.936 7。

鈣絡(luò)合物標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)圖3。

圖3 鈣絡(luò)合物標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

2.3 不同蘑菇中鐵、鈣含量

按1.2.2（3）和1.2.3（3）通過(guò)測(cè)定各個(gè)樣品溶液的吸光度，計(jì)算鐵、鈣的含量。

3 種蘑菇中鐵、鈣含量的測(cè)定（n=5）見(jiàn)表1 。

表1 3 種蘑菇中鐵、鈣含量的測(cè)定（n=5）/μg·g-1

2.4 不同蘑菇中鐵、鈣絡(luò)合物加標(biāo)回收率

由1.2.2（3）配置的不同蘑菇試樣中鐵絡(luò)合物的測(cè)定，計(jì)算得到鐵在不同蘑菇試樣中鐵絡(luò)合物的加標(biāo)回收率。

不同蘑菇試樣中鐵絡(luò)合物的加標(biāo)回收率見(jiàn)表2。

表2 不同蘑菇試樣中鐵絡(luò)合物的加標(biāo)回收率/ %

由1.2.3（3）配置的不同蘑菇試樣中鈣絡(luò)合物的測(cè)定，計(jì)算得到鈣在不同蘑菇試樣中鈣絡(luò)合物的加標(biāo)回收率。

不同蘑菇試樣中鈣絡(luò)合物的加標(biāo)回收率見(jiàn)表3。

表3 不同蘑菇試樣中鈣絡(luò)合物的加標(biāo)回收率 / %

3 結(jié)論

在研究3 種蘑菇中，鈣元素含量相差不大，但比較鐵元素含量，鮮香菇小于平菇，金針菇的含鐵量最多。因此，金針菇中鐵、鈣含量較鮮香菇和平菇都更優(yōu)。