中國(guó)大豆主要礦質(zhì)元素含量特征與分析評(píng)價(jià)

虞曉凡　蔣高明

摘要：采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法，對(duì)32?。ㄊ?、自治區(qū)，除港澳）的大豆樣品進(jìn)行全定量分析，研究中國(guó)不同產(chǎn)地大豆礦質(zhì)元素含量及分布特征，并采用SPSS主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)其元素進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，不同產(chǎn)區(qū)大豆中元素K、Mg、P、S含量相對(duì)穩(wěn)定，而Fe、Zn、Mn、Cu地區(qū)間差異較大；大豆籽粒元素含量依次為K>S>P>Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu。不同元素之間存在一定的相關(guān)關(guān)系；利用主成分分析法將9種元素綜合為3個(gè)主成分，聚類(lèi)分析將不同地區(qū)分為2個(gè)類(lèi)群，表明不同產(chǎn)地大豆礦質(zhì)元素含量存在差異性。

關(guān)鍵詞：ICP-MS；大豆；礦質(zhì)元素；主成分分析；聚類(lèi)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2015）01-0021-05

Abstract To study the content and distribution characteristics of mineral elements in soybean from different areas of China， the samples from 32 provinces （cities， autonomous regions， except for HongKong and Macao） were conducted quantitative analysis via ICP-OES technique and the data were evaluated using SPSS principal component and cluster analysis. The results showed that contents of K， Mg， P and S from different regions were relatively stable， while those of Fe， Zn， Mn and Cu had large differences. The mineral element contents in soybean were in the order of K>S>P>Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu，and there were certain correlations between different elements. Using principal component analysis， 9 kinds of elements were synthesized into 3 principal components， and 32 areas were divided into 2 groups by cluster analysis. It indicated that the mineral element contents in soybean from different regions were various.

Key words ICP-OES； Soybean； Mineral elements； Principal component analysis； Cluster analysis

中國(guó)是大豆原產(chǎn)國(guó)，有著5 000多年的種植歷史。我國(guó)傳統(tǒng)飲食講究“五谷宜為養(yǎng)，失豆則不良”。大豆籽粒中含有約40%的蛋白質(zhì)和20%的脂肪，并富含各類(lèi)礦質(zhì)元素，是兼具經(jīng)濟(jì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)質(zhì)高效作物[1，2]。我國(guó)盛產(chǎn)大豆，并且產(chǎn)區(qū)跨度大，不同地域的土壤、氣候、水質(zhì)及種植條件等因素均會(huì)影響大豆籽粒中礦質(zhì)元素的含量。

2011年轉(zhuǎn)基因大豆占據(jù)全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的47%（7 540萬(wàn)公頃），同年，中國(guó)大豆進(jìn)口量達(dá)到5 000萬(wàn)噸，2012年大豆播種面積下降至717萬(wàn)公頃[3]。轉(zhuǎn)基因大豆嚴(yán)重沖擊著中國(guó)的大豆市場(chǎng)。為充分了解目前市售大豆的礦質(zhì)元素含量，本實(shí)驗(yàn)收集全國(guó)共32?。ㄊ?、自治區(qū)，除港澳）共38份大豆樣品進(jìn)行分析，為開(kāi)展大豆礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)研究，促進(jìn)大豆開(kāi)發(fā)與利用，保護(hù)大豆種質(zhì)資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 大豆來(lái)源

在全國(guó)7個(gè)地區(qū)（東北、華北、華東、華中、華南、西北、西南）32個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)）縣級(jí)以上市場(chǎng)、超市或者農(nóng)家隨機(jī)采購(gòu)大豆樣品共38份。

1.2 樣品處理

大豆用去離子水沖洗數(shù)次，放入烘箱烘干至恒重，用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎后過(guò)100目篩，備用。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

iCAP 6000系列電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國(guó)Thermo公司）；Mars6 高通量密閉微波消解系統(tǒng)（微波消解儀，美國(guó)CEM公司）；ALC-11.4電子分析天平（德國(guó)Sartorius公司）；Milli1Q超純水（美國(guó)Millipore公司）。

待測(cè)元素鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、磷（P）、硫（S）、鐵（Fe）、鋅（Zn）、錳（Mn）、銅（Cu）標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）；硝酸、過(guò)氧化氫均為分析純。

1.4 測(cè)定方法

元素含量測(cè)定采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法。樣品測(cè)定均重復(fù)3次。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2003和SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆主要礦質(zhì)元素含量特征

如表1所示，對(duì)38份大豆樣品9種元素分析結(jié)果表明，大豆中K、Mg、P、S元素含量變化較小，相對(duì)穩(wěn)定，變異系數(shù)分別為5.89%、9.11%、10.28%、5.30%，而Ca、Fe、Zn、Mn、Cu含量變化較大，變異系數(shù)分別為24.24%、60.42%、34.29%、27.01%、77.91%。元素含量依次為K>S>P>Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu。endprint