24種蕎麥中礦物元素含量的比較分析

唐 文周小理吳 穎周一明張美玲

(上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院香料香精技術(shù)與工程學(xué)院1,上海 200235)

(上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院香料研究所2,上海 200235)

24種蕎麥中礦物元素含量的比較分析

唐 文1周小理1吳 穎2周一明1張美玲1

(上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院香料香精技術(shù)與工程學(xué)院1,上海 200235)

(上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院香料研究所2,上海 200235)

蕎麥?zhǔn)俏覈?guó)的一種雜糧作物,不同品種蕎麥種子中礦物元素含量的差異還未見(jiàn)報(bào)道。采用微波輔助消解處理蕎麥種子樣品,以火焰原子吸收法測(cè)定了 24種蕎麥樣品中礦物元素 Zn、Ca、Se、Fe、Na、Mg、Cu、Pb的含量。結(jié)果表明,蕎麥種子中,Ca元素質(zhì)量比最高,平均約為 18.7 mg·g-1;其次為 Fe、Mg、Na、Se的質(zhì)量比,平均值為 6 mg·g-1;Zn的質(zhì)量比較少,約為 2.4 mg·g-1;重金屬元素 Pb、Cu含量很小。通過(guò)研究,旨在為開(kāi)發(fā)蕎麥保健食品和蕎麥的深加工研究提供理論依據(jù)。

蕎麥 礦物元素 原子吸收光譜

蕎麥屬于蓼科蕎麥屬植物,蕎麥種子中含有蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、脂肪和碳水化合物等,種類豐富,含量平衡。同時(shí)還含有多種保健和藥用成份,具有降血糖、降血脂等藥理作用[1]。蕎麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值已引起食品營(yíng)養(yǎng)及醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。研究表明蕎麥中的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素含量明顯高于其它糧種[2],含有微量元素 Fe、Ca、P、Cu、Zn、Mg和極微量的 B、I、Ni、Co、Se等[3-4]。但是不同蕎麥品種之間礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素含量的差異及重金屬污染狀況還未見(jiàn)報(bào)道。

利用高壓微波消解以及火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定了蕎麥中微量元素 Fe、Zn、Se、Mg、Ca、Na、Pb、Cu的含量,為開(kāi)發(fā)蕎麥保健食品和蕎麥的深加工研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

不同品種蕎麥 (編號(hào)):2、3、4、9、13、14、15、16、19、23、26、27、29、30、34、35、36、37、39、49、50、51、57、58共 24種:山西農(nóng)科院。

水中硒 (0.1 g·L-1)、水中鐵 (0.1 g·L-1)、水中銅 (0.1 g·L-1)、水中鈣 (0.1 g·L-1)、水中鎂(0.1 g·L-1)、水中鈉 (0.1 g·L-1)、水中鉛(0.1 g·L-1)、水中鋅 (0.1 g·L-1):均為國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院。

火焰原子吸收光譜儀 (Spectr AA240FS):美國(guó)VAR I AN公司;微波快速消解系統(tǒng) (WX-4000):上海屹堯微波化學(xué)技術(shù)有限公司。

1.2 高壓微波消解樣品

將 6個(gè)微波消化罐先用水清洗三遍,然后用高純水清洗 3遍,涼干備用。每次稱取蕎麥 1.0 g樣品各 6份于消化罐中,用移液管分別加入 3 mL優(yōu)級(jí)純HNO3、高純水 1 mL。用擴(kuò)口器將 6個(gè)消化罐順時(shí)針擴(kuò)口,將其按照對(duì)應(yīng)的編號(hào)組裝,采用多步自動(dòng)消化程序,消化完成后,待溫度降低室溫,分別定容 10 mL備用。

1.3 SpectrAA240FS分析方法建立及評(píng)價(jià)

檢查 Spectr AA240FS硬件,設(shè)定分析條件。利用配好的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行信號(hào)的優(yōu)化,調(diào)樣液提升量,使元素?zé)舻哪芰孔罡?增益值最小,開(kāi)始繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)繪制的標(biāo)準(zhǔn)品曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量分析,并對(duì)分析方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4 蕎麥樣品的測(cè)定

根據(jù)優(yōu)化好的條件,利用火焰原子吸收光譜儀(SpectrAA240FS),測(cè)定已消解的蕎麥樣品中礦物元素的含量,若樣品消化液中某種礦物元素含量超出標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍,使用自動(dòng)稀釋器將樣品液稀釋,記錄數(shù)據(jù)。計(jì)算出蕎麥樣品的各礦物元素質(zhì)量比W。

式中:W為蕎麥樣品中礦物元素元素的質(zhì)量比/ mg·g-1;X為蕎麥消化樣液中礦物元素元素的質(zhì)量濃度/mg·L-1;V為蕎麥消化樣液定容的體積/mL; m為蕎麥樣品的質(zhì)量/g;k為蕎麥消化樣液稀釋倍數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 分析條件的評(píng)價(jià)

根據(jù)優(yōu)化好的條件,利用火焰原子吸收光譜儀,按照推薦值配置各元素的母液,繪制各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。測(cè)定已知濃度的標(biāo)樣中各元素的含量,連續(xù)讀數(shù) 10次,計(jì)算各次測(cè)量值之間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)和回收率。

表1 優(yōu)化后分析條件的評(píng)價(jià)

表 1表明,8種元素分析方法的回收率都大于96%,RSD值都小于 1.2%,其中,Ca的 RSD值較高為 1.187 7%,其余的都在 0.5%左右,Ca、Na的回收率相對(duì)較低為 96%左右。可能的原因是元素?zé)舻脑鲆嬷递^大,Na燈為 47%,Ca燈為 38%,從而影響了回收率。

2.2 蕎麥種子中各種礦物元素含量的測(cè)定

利用火焰原子光譜吸收儀測(cè)定了 24種蕎麥種子中各種礦物元素的含量,如圖 1所示。

圖1 24種蕎麥樣品中Ca和 Fe的含量

由圖 1可以發(fā)現(xiàn) 24種蕎麥樣品中 Ca元素的質(zhì)量比大約在 18～20mg·g-1之間,Ca元素質(zhì)量比最高的是蕎麥 13,為 24.85 mg·g-1,最低的是蕎麥 03為 16.3 mg·g-1。蕎麥中 Ca元素的質(zhì)量比很相近,平均值為 18.7 mg·g-1。而 Fe元素的質(zhì)量比在 5～10 mg·g-1之間,Fe元素質(zhì)量比最高的是蕎麥 19為11.18 mg·g-1,最低的是蕎麥 34為 3.89 mg·g-1。蕎麥中 Fe元素的質(zhì)量比也很相近,平均值為7.15 mg·g-1。在蕎麥樣品中 Ca元素的含量幾乎是Fe元素含量的 3倍。

圖2 24種蕎麥樣品中 Se和Mg的含量

由圖 2可以發(fā)現(xiàn) 24種蕎麥樣品中 Se元素的質(zhì)量比變化較大,在 0.1～20 mg·g-1之間,Se元素質(zhì)量比最高的是蕎麥 19為 17.95 mg·g-1,最低的是蕎麥 03為 0.62 mg·g-1,平均值為 6.45 mg·g-1。Mg元素的質(zhì)量比在 5～10 mg·g-1之間,Mg元素質(zhì)量比最高的是蕎麥 14為 8.85 mg·g-1,最低的是蕎麥 39為 5.68 mg·g-1。24種蕎麥中Mg元素的相當(dāng)相近,平均值為 6.36 mg·g-1。在蕎麥樣品中 Se元素的平均含量與Mg元素的平均含量很接近。

圖3 24種蕎麥樣品中Cu和 Pb的含量

由圖 3可以發(fā)現(xiàn) 24種蕎麥樣品中 Pb元素的質(zhì)量比在 0～0.9 mg·g-1之間,Pb元素質(zhì)量比最高的是蕎麥 09為 0.88 mg·g-1,最低的是蕎麥 35為0.05 mg·g-1,24種蕎麥中此元素的質(zhì)量比變化較大,平均值為 0.47 mg·g-1。Cu元素的質(zhì)量比大約在 0～0.6 mg·g-1之間,Cu元素的質(zhì)量比最高的是蕎麥 19為 0.579 mg·g-1,最低的是蕎麥 49為0.00 mg·g-1。24種蕎麥中此元素的質(zhì)量比相近,平均值為0.21 mg·g-1,在蕎麥樣品中 Pb元素的平均含量與Mg元素的平均含量很接近,含量很低。

圖4表明24種蕎麥樣品中 Zn元素的質(zhì)量比大約在1～4 mg·g-1之間,Zn元素質(zhì)量比最高的是蕎麥13為 4.31 mg·g-1,最低的是蕎麥 14為 1.58 mg·g-1。平均值為 2.48 mg·g-1。Na元素的質(zhì)量比在 3～9 mg·g-1之間,除蕎麥 19外,其余樣品波動(dòng)很小此元素的質(zhì)量比相當(dāng)相近,平均值為 3.35 mg·g-1,在24種蕎麥中Na元素質(zhì)量比最高的是蕎麥19為8.12 mg·g-1,最低的是蕎麥 35為 2.25 mg·g-1。

圖4 24種蕎麥樣品中 Zn和Na的含量

24種蕎麥種子樣品中各種礦物元素的平均質(zhì)量比如圖5所示。

圖 5 24種蕎麥樣品中金屬元素的平均含量

由圖 5可見(jiàn),蕎麥種子中,Ca元素平均質(zhì)量比最高為18 mg·g-1左右,其次 Fe、Mg、Na、Se四種元素的平均質(zhì)量比較高,為 6 mg·g-1左右,Se元素在其他植物中的質(zhì)量比一般是很少的,蕎麥種子中卻含有豐富的 Se元素,Zn元素的平均質(zhì)量比較少,為2.4 mg·g-1左右,Pb、Cu這兩種重金屬元素平均質(zhì)量比很小;在不同蕎麥種子中,蕎麥 19的各元素的質(zhì)量比均較高,特別是 Na、Cu、Fe、Se這四種元素。

3 結(jié)論

蕎麥種子中,Ca元素質(zhì)量比最高,為 18 mg·g-1左右,其次 Fe、Mg、Na、Se四種元素的質(zhì)量比較高,為6 mg·g-1左右,蕎麥種子中含有豐富的 Se元素,Zn元素的質(zhì)量比較少為 2.4 mg·g-1左右,Pb、Cu兩種重金屬元素質(zhì)量比很少;在不同蕎麥種子中,有幾種元素的質(zhì)量比均較高,如Na、Cu、Fe、Se等。

[1]阮景軍,陳惠.蕎麥蛋白的研究進(jìn)展與展望[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2008,23(3):209-213

[2]劉清,王敏群,孫麗楓,等.蕎麥不同組成部分中金屬元素含量及分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2007,17(7):1218-1219

[3]姜忠麗,康艷紅,辛士剛.ICP-AES法測(cè)定苦蕎麥中的礦物元素[J].糧食與飼料工業(yè),2008,(8):45-46

[4]朱加葉,乙小娟,丁曉峰.微波消化 -石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定進(jìn)口西洋參中的鉛[J].光譜學(xué)與光譜分析,2003,23(2):380-382.

Analysis ofMineral Elements in Buckwheat Seeds of 24 Species

TangWen1Zhou Xiaoli1Wu Ying2Zhou Yiming1ZhangMeiling1
(School of Perfume and Aroma Technology,Shanghai Institute of Technology1,Shanghai 200235)
(Research Institute of Fragrance&Flavor Industry,Shanghai Institute of Technology2,Shanghai 200235)

The contents of Zn,Ca,Cu,Pb,Se,Fe,Na,Mg in buckwheat seeds of 24 specieswere detected by atom absorbance spectrophotometer.Results:Ca accounts for the highest content in buckwheat seeds among the tested mineral elements.The average content of Ca is 18 mg/g;followed by Fe,Mg,Na,Se,average contents are a2 round 6 mg/g;the content of Zn is about 2.4 mg/g,and the contents of heavymetal Pb,Cu are very low.

buckwheat,mineral element,atom absorbance spectrogram

TS202.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-0174(2010)05-0039-03

國(guó)家自然科學(xué)基金(3085007),上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(074905114)

2009-05-30

唐文,男,1970年出生,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,食品科學(xué)與生化藥理學(xué)