電感耦合等離子體質譜法檢測龍舌蘭酒中22種元素

張　建，田　玲，楊　俊，盧垣宇

（1.貴州省產品質量監督檢驗院，貴州貴陽550004； 2.黃埔出入境檢驗檢疫局，廣東廣州510730； 3.深圳市計量質量檢測研究院，廣東深圳518000； 4.國家酒類檢測重點實驗室（廣東），廣東廣州510730）

電感耦合等離子體質譜法檢測龍舌蘭酒中22種元素

張建1，田玲2，4，楊俊3，盧垣宇1

（1.貴州省產品質量監督檢驗院，貴州貴陽550004； 2.黃埔出入境檢驗檢疫局，廣東廣州510730； 3.深圳市計量質量檢測研究院，廣東深圳518000； 4.國家酒類檢測重點實驗室（廣東），廣東廣州510730）

建立電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法同時快速測定進口龍舌蘭酒中22種元素鋰、鈉、鎂、鋁、鉀、鈣、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、砷、硒、銀、鎘、鋇、鉛、鉍、鍶的分析方法。龍舌蘭酒經水浴揮發乙醇處理，采用ICP-MS測定，外標法定量。結果表明，該方法測定22種元素的線性范圍寬，線性關系良好（r＞0.999），檢出限低，各元素的加標回收率在90%～110%之間，相對標準偏差均小于5%。方法具有簡單、快速、靈敏度高、準確度高、回收率高等特點，完全可以滿足龍舌蘭酒中22種元素的分析要求。

電感耦合等離子體質譜法； 龍舌蘭酒； 元素分析； 22種元素

西班牙殖民者將蒸餾技術傳至中美地區，生產出第一批以agave龍舌蘭為原料的蒸餾酒，Tequila特基拉一度流行的飲用方法是搭配鹽和青檸一口飲盡，但是近年來，這類烈酒作為雞尾酒的優良組分以及單獨品飲酒，得到越來越多的認可。龍舌蘭酒中的微量元素受龍舌蘭產地、龍舌蘭草種類、生產環境、生產加工等多種因素影響。由于其產地廣、種類多，不同產地不同種類的龍舌蘭酒中微量元素和重金屬元素的含量也不同，對龍舌蘭酒中微量元素的測定不但能準確標識龍舌蘭酒的品質，還能對不同產地不同種類龍舌蘭酒進行區分。

目前，龍舌蘭酒中元素的測定方法主要有原子吸收光譜法（atomic absorption spectroscopy，AAS）、電感耦合等離子體發射光譜法（inductively coupledplasma-atomic emissionspectrometry，ICP-AES）和電感耦合等離子體質譜 法 （inductivelycoupledplasma-masspectrometry，ICPMS）［1］。AAS法耗時長、檢出限較高、基體效應大、線性范圍窄、且難以實現多元素同時分析。ICP-AES法雖可以同時測定多種元素，但譜線干擾多，靈敏度較低，難以滿足痕量分析的要求。ICP-MS具有分析速度快、檢出限低、基體效應小、精密度高、靈敏度高、線性范圍寬及多元素同時分析等優點，能夠對常量元素和微量元素進行同時測定。

龍舌蘭酒主體成分是由乙醇和酯類構成的。由于乙醇含量高的溶液不能直接用ICP-MS進樣，故采取用水浴揮發乙醇再定容的方法對樣品進行處理，然后再上機測定［2］。用ICP-MS對龍舌蘭酒中鋰（Li）、鈉（Na）、鎂（Mg）、鋁（Al）、鉀（K）、鈣（Ca）、釩（V）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鋅（Zn）、砷（As）、硒（Se）、銀（Ag）、鎘（Cd）、鋇（Ba）、鉛（Pb）、鉍（Bi）、鍶（Sr）22種微量元素進行同時測定分析，進一步明確龍舌蘭酒中微量元素的含量及其分布規律，并為進口龍舌蘭酒的產地來源和真偽鑒定提供依據［3］。

1　材料與方法

1.1材料、試劑及儀器

酒樣：樣品庫中龍舌蘭酒。

試劑：硝酸、高氯酸、30%過氧化氫（均為優級純）；超純水（電阻率18.2 MΩ·cm）。多元素標準溶液、質譜最佳化調諧液，美國PerkinElmer公司。多元素標準溶液（100 mg/L，CAS號為［7697-37-2］），以5%硝酸為介質；臨用時逐級稀釋；質譜最佳化調諧液（10 mg/L），儀器普通靈敏度條件優化需用質量濃度為10 μg/L的調諧液（1%硝酸為介質）。

儀器設備：DRC-e ICP-MS System電感耦合等離子體質譜儀，美國PerkinElmer公司；Milli-Q Gradient純水處理系統，French Millipore；MARS微波消解儀，美國CEM公司；全自動恒溫水浴鍋，LabTech有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1ICP-MS工作條件

采用1.0 μg/L的調諧液對儀器進行優化，優化參數列于表1。砷元素的測定采用動態反應池模式，設定參數為Cell gasA：0.3；Cellgas B：0；RPa：00；RPq：0.5。

表1　待測元素ICP-MS的儀器參數

1.2.2樣品前處理方法

量取樣品25 mL，100℃水浴揮干酒精后用1%硝酸定容25 mL上ICP-MS測試［4］。

1.2.3標準溶液的配制

金屬離子標準溶液的配制：用1%HNO3（v∶v）溶液分別稀釋各金屬離子的單標貯備液，得濃度為10 μg/mL的金屬離子標準溶液。

混合標準貯備液的配制：取各金屬離子標準溶液2.5 mL，用1%HNO3溶液稀釋至50 mL，得500 μg/L混合標準貯備液。

不同濃度標準液的配制：取一定量的混合標準貯備液，用1%HNO3溶液逐級稀釋為以下濃度：0.1 μg/L、0.5 μg/L、1.0 μg/L、5.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、50.0 μg/L、100.0 μg/L、200.0 μg/L。

1.2.4樣品測定

開機，儀器進入真空狀態下，打開冷卻循環水，打開氬氣閥，調節分壓為0.6 MPa。裝好蠕動泵管，將進樣端插入純水中。儀器點火，并進入操作準備狀態。用濃度均為1.0 μg/L的元素調諧液來調整儀器工作參數，觀察In、Co、U 3個元素的信號強度，當氧化物產率（CeO/Ce）＜2.0%、雙電荷＜2.1%，同時Co、In、U的響應值分別大于15.7 Mcps、44 Mcps、100 Mcps時，進行樣品測定。設置提升時間30 s，將試劑空白、系列標準液、樣品溶液、質控樣品分別引入儀器，每個樣品采集3次，取平均值。以各個元素的濃度為橫坐標，質譜強度為縱坐標，繪制標準曲線，計算線性回歸方程、給出測定結果［5］。

2　結果與分析

2.1前處理方式的選擇

樣品前處理是龍舌蘭中微量元素檢測的重要環節，本方法采用水浴加熱揮發酒精，用1%硝酸定容后上機的方法測定龍舌蘭中22種元素，加標回收率見表2。從表2結果可知，22種元素的加標回收率范圍分別為90%～110%。說明本法在前處理過程中元素損失較小，是一種龍舌蘭元素測定的簡單高效的方法，因此，最終選擇此方法作為樣品前處理方法［6］。

表2　方法的準確度和精密度（n=11）

2.2線性關系及方法檢出限

根據龍舌蘭中各元素的大致范圍，配制多元素混合標準曲線，進行ICP-MS測定，以濃度為橫坐標，各元素響應值為縱坐標建立標準曲線，結果見表3，各元素在各自線性范圍內線性關系良好，相關系數均大于0.999。同時各元素的檢出限均較低，能滿足龍舌蘭中元素的測定。

表3　元素的線性范圍、線性方程、檢出限

2.3方法準確度和精密度

本研究采用加標回收實驗考察實驗方法的準確度和精密度。按照上述的實驗條件和步驟，對同一龍舌蘭樣品重復測定11次，并計算加標回收率和相對標準偏差，結果如表2所示，各待測元素的加標回收率均處于90%～110%之間，能滿足各元素的檢測要求［7］。

2.4樣品分析

對樣品庫中11種不同品牌的進口龍舌蘭進行檢測，每個樣品平行測定3次，其結果見表4。由檢測結果可知，龍舌蘭中含有多種人體必需的微量元素，含量最高的是Fe，平均值為1.539 mg/kg，Zn、Cu、Mn等元素在龍舌蘭酒中的平均含量分別為0.351 mg/L、0.0464 mg/L、0.039 mg/L；同時也含有一些對人體有害的元素，比如鉛、汞、鎘等3種元素在龍舌蘭中的平均含量分別為0.0263 mg/L、0.003 mg/L、0.0113 mg/L，但這些元素都在安全限量范圍內［8］。

表4　11種龍舌蘭中元素含量　（mg/L）

3　結論

本研究通過比較不同前處理方式，建立了微波消解-ICP-MS測定龍舌蘭中22種金屬元素的方法［9］。實驗結果表明，方法檢出限低、靈敏度高，準確度和精密度均滿足分析要求。將此方法用于進口龍舌蘭中元素的分析，獲取了龍舌蘭中22種金屬元素的含量信息，為進一步區分龍舌蘭的產地來源提供了方法依據。

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［5］倪張林，湯富彬，屈明華.微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定油茶籽油中的5種重金屬元素［J］.食品科學，2013，34（4）：165-167.

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Detection of 22 Elements in Tequila by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

ZHANG Jian1，TIAN Ling2，4，YANG Jun3and LU Yuanyu1
（1.Guizhou Product Quality Supervision and Inspection Institute，Guiyang，Guizhou 550004；2.Huangpu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guangzhou，Guangdong 510730；3.ShenzhenAcademy of Metrology&Quality Inspection，Shenzhen，Guangdong 518000；4.National Key Lab ofAlcoholic Beverage Inspection，Guangzhou，Guangdong 510730，China）

A method for rapid and simultaneous detection of 22 elements in imported Tequila including lithium，sodium，magnesium，aluminum，potassium，calcium，vanadium，chromium，manganese，iron，cobalt，nickel，copper，zinc，arsenic，selenium，silver，cadmium，barium，lead，bismuth，strontium etc.has been developed by inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）.In the detection，Tequila was treated by water evaporation of ethanol and then measured by ICP-MS with external standard method quantification.The results showed that，the method has a wide linear range，good linear relationships（r＞0.999），and low detection limits，and the recovery rate of each element is within 90%～110%，and the relative standard deviation is less than 5%.In conclusion，the method had the advantages including simple and rapid operation，high sensitivity，high accuracy，and high recovery rate etc.and it could fully meet the requirements of the analysis of 22 elements in Tequila.

inductively coupled plasma mass spectrometry；Tequila；element analysis；22 elements

TS262.38；TS261.7

A

1001-9286（2016）08-0121-03

10.13746/j.njkj.2016203

國家質量監督檢驗檢疫總局科技計劃項目（GDCIQ-2015IK064）；貴州省科學技術廳社會攻關計劃項目（黔科學SY［2013］3111）。

2016-06-15

張建（1982-），男，高級工程師，碩士，研究方向為食品與化學，E-mail：6630495@qq.com。

田玲（1981-），女，工程師，工學博士，研究方向為酒精類飲料質量安全，E-mail：409232198@qq.com。

優先數字出版時間：2016-07-20；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160720.1429.002.html。