鄭敏燕,杜 帥,李學(xué)超,李宏艷,劉 姣
(咸陽師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院,陜西 咸陽712000)
蓮藕為睡蓮科植物蓮(Nelumbo nucifera G.)的肥大根莖,口感微甜且脆,營養(yǎng)豐富,是人們經(jīng)常食用、非常喜愛的蔬菜。蓮藕具有止血散瘀、通便止瀉、健脾開胃、益血生肌、清熱涼血等功效[1]。關(guān)于蓮藕中礦質(zhì)元素的組成,黎先超等[2]應(yīng)用單掃描極譜法測定了武漢產(chǎn)蓮藕中Pb等6種元素的含量,紀(jì)春艷等[3]應(yīng)用FAAS法和原子熒光光譜法測定了蘇州產(chǎn)蓮藕中常見有毒金屬Cd、Pb、As的含量變化;李文最等[4]、王春蘭等[5]應(yīng)用普通的濕消化法消解樣品并采用ICP-MS法測定了福州產(chǎn)蓮藕中的重金屬及礦質(zhì)元素的含量。
作者在此采用具有消解完全、快速、低空白等優(yōu)勢的微波輔助消化法[6]制備樣品,再采用高效穩(wěn)定、線性范圍廣、精確度高且可連續(xù)快速多元素測定的ICPOES法[7-8],詳細(xì)分析測定咸陽市售5種蓮藕的礦質(zhì)元素組成,擬為蓮藕的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
在咸陽5個農(nóng)貿(mào)市場分別采集5個蓮藕樣品,每個樣品大于1kg,將采集的樣品放入樣品袋中密封。回實驗室后立即用自來水、蒸餾水清洗,用吸水紙擦干表面水分,切碎,按照四分法縮分至50g。用冷凍干燥機干燥48h,密封備用。
分別測定蓮藕干燥前后的質(zhì)量,計算5種鮮蓮藕的含水率[g·(100g)-1],分別為83.4、84.6、81.9、81.8、82.3。
GBW10015(GSB-6)-菠菜標(biāo)準(zhǔn)樣品。
濃硝酸(分析純),雙氧水,單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,自制超純水(電阻率≥18MΩ·cm)。
ICP 715-ES型光譜儀(垂直觀測式矩管,觀察高度10mm,射頻RF頻率40.68MHz,發(fā)射功率1.00 kW,霧化氣壓力200kPa),美國 VARIAN;FD5-5型冷凍干燥機,美國SIM;Finnpipette型移液器,美國Thermo;MDS-6型微波消解儀、ECH-1型電子恒溫加熱板,上海新儀。
參照文獻(xiàn)[8]方法,按一定的微波消解程序(表1)消解制備樣品。
表1 微波消解程序Tab.1 Procedure of microwave digestion
1.4.1 定性分析
應(yīng)用光譜儀軟件系統(tǒng)中附帶的應(yīng)用程序 Work-sheet 715,對蓮藕中可能存在的69種元素進行全面鑒定。依據(jù)每一個元素實際測試結(jié)果所得的信背比、光譜輪廓描記圖等數(shù)據(jù),分析蓮藕中是否存在該元素。
1.4.2 定量分析
對已確認(rèn)存在的元素,先進行定量預(yù)分析,得到初步組成數(shù)據(jù);再進一步配制適合各定量元素相應(yīng)含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用單點外標(biāo)法定量。定量元素的分析線通過光譜儀系統(tǒng)操作軟件選擇[9]。
1.4.3 分析方法學(xué)考察
同法消解、制備、測定11個空白試液,將定量分析結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為分析方法的檢測限。對于同一個樣品,平行消解、測定3次,對每一個測定元素計算3次結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),以其表示測定結(jié)果的精密度。同法測定國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10015(GSB-6)-菠菜中相應(yīng)元素的回收率(實際測定結(jié)果與理論值的比值),以其表示測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。
表2 19種礦質(zhì)元素的分析線及檢出限Tab.2 Analytical lines and detective limits of 19kinds of mineral elements
在 GBW10015(GSB-6)-菠菜標(biāo)樣中,共有采用ICP-MS、ICP-AES、INAA等方法測定出的59種元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。本實驗測定了其中的Al、B等16種元素的回收率,3次測定的平均結(jié)果見表3。
由表3可知,16種元素的回收率在89.0%~109.6%之間,其中有7種在(100±5)% 以內(nèi)。表明,測定結(jié)果的準(zhǔn)確度較高。
表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品回收率測定結(jié)果(n=3)Tab.3 Determining results of recovery rate of the standard samples(n=3)
5種蓮藕樣品的測定結(jié)果見表4。
由表4可知:在5種蓮藕中大部分元素如Ca、Fe、K、Mg、Na、P、S、Sr、V等的含量差別不太大(在50%以內(nèi));Al、B、Cu、Mn等4種元素的含量差別在1倍左右;含量差別較大的元素有Ba、Co、Cr、Ga、Si、Zn等6種,其中Co、Cr、Ga、Zn等微量元素只在部分樣品中檢出,尤其是Zn元素差別很大,其在5#樣品中含量達(dá)(162.1±0.2)mg·kg-1,在 4#樣品中為(12.5±0.2)mg·kg-1,在3#樣品中的含量低于檢測限。
由表4還可知,對5種蓮藕各定量19種元素,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值在0.04%~11.13%之間(表4僅列出5#樣品的RSD值),95個RSD值中的59個在5%以內(nèi),46個在2%以內(nèi)。表明,測定結(jié)果精密度較高。
同法對As、Cd、Pb、Hg等重金屬元素進行了定量分析,結(jié)果顯示5個樣品中的測定結(jié)果都低于分析方法的檢測限,其RSD值均在40%以上,因此可認(rèn)為采用本研究方法未檢出這些元素。
利用 H2O2/HNO3溶解、微波輔助消解制備樣品,采用ICP-OES法分析測定蓮藕樣品的礦質(zhì)元素組成,共鑒定出蓮藕樣品中存在K、P、Ca、S、Na、Mg、Zn、Al、Si、Mn、Fe、Sr、Cr、B、Cu、V、Ga、Ba、Co等19種礦質(zhì)元素,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.04%~11.13%之間,標(biāo)準(zhǔn)樣品回收率在89.0%~109.6%之間。該方法具有樣品消解省時、快速,分解徹底完全,結(jié)果重現(xiàn)性好、精密度和準(zhǔn)確度高的優(yōu)點。
表4 蓮藕樣品測定結(jié)果/(mg·kg-1)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差,n=3)Tab.4 Determining results of lotus roots samples/(mg·kg-1)(average±sd,n=3)
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