黃毛草莓鮮果中微量礦物質元素分析

肖湘滇，孫 晶，李桂香

(曲靖醫學高等專科學校，云南 曲靖 655000)

黃毛草莓FragarianilgerrensisSchlecht，云南民間也叫白藨、白脬、白泡兒、白地泡、白蒲草等，系薔薇科(Rosaceae)草莓屬(Fragaria)植物[1]。黃毛草莓野生資源豐富，云貴高原是天然野生草莓的基因庫。《中國植物志》[2]記載，黃毛草莓是云南野生草莓的優勢種，其鮮果白色或略帶粉紅色，果實半圓球形，種子紅色，細小，凹陷；具有獨特的蜜桃香味[3]。王建輝等[4]利用野生黃毛草莓進行了草莓香味改良研究，得到的改良品種具有更好的商業價值。據文獻[5]報道，黃毛草莓味苦，性涼，有清熱解毒、續筋接骨、清熱化痰的作用。本文依據云南馳宏鋅鍺股份有限公司企業標準Q/CHQJJ J3190-2013，采用電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)[6]測定云南野生黃毛草莓鮮果中的11種微量礦物質元素，結果顯示該方法樣品前處理簡單，無需特殊儀器設備，可直接同時測定黃毛草莓鮮果中11種微量礦物質的含量。所建立的方法準確度高、精密度好、測定相對標準偏差小，實現了黃毛草莓鮮果中多種微量礦物質的快速測定，可為云南野生黃毛草莓鮮果的質量評價及質量標準的制定提供科學依據。

1 試驗條件與方法

1.1 主要儀器及試劑

電感耦合等離子發射光譜儀：美國Thermo Elemental公司IRIS Intrepid II 。鋁、鈣、鎂、鋅、鐵、硅、銅、鉛、銻、鎘、砷標準溶液：國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院配制，單元素標準液100 μg/mL。氟化銨：250 g/L；硝酸：ρ=1.42 g/mL，GR；鹽酸：ρ=1.18 g/mL，GR；高氯酸：AR；氫氧化鉀：AR；純水：去離子水(電阻率18.5MΩ·cm)；氬氣：鋼瓶氣，純度99.99%。

1.2 樣品分解方法

1.2.1 硝酸加高氯酸分解 稱取試樣2.000 0 g于150 mL燒杯中，加入氟化銨溶液1～2 mL，加入20 mL硝酸，于中溫電爐上加熱分解2～3 min，在微沸狀態下加入高氯酸5 mL繼續分解至冒濃煙以氧化其中的有機物質。待溶液清亮后繼續低溫蒸發至體積剩約2 mL時取下，加入(1+1)的鹽酸10～15 mL溶解鹽類，冷卻至室溫，移入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻后于ICP-AES上進行測定。

1.2.2 堿熔分解 稱取試樣2.000 0 g于50 mL銀坩堝中，加入氫氧化鉀3～4 g，放入箱式電阻爐中，升溫至700 ℃，熔融10～15 min，取出沿坩堝壁冷卻此溶液，置于300 mL燒杯中，蓋上表面皿，用熱水浸取，用熱鹽酸(1+4)溶液洗凈坩堝并繼續用(1+4)熱鹽酸將杯中溶液中和至清亮，煮沸，取下流水冷卻，轉移至100 mL容量瓶中，用(2+98)鹽酸稀釋至刻度，搖勻后于ICP-AES上進行測定。

1.3 工作曲線

按照表1將Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As標準溶液分取于500 mL燒杯中，加入高氯酸5 mL，置于中溫電爐上加熱冒煙至2～3 mL時取下，加(1+1)硝酸15 mL煮沸，取下冷卻，用水定容于100 mL容量瓶中配制成標準溶液系列。按照選定的工作條件繪制工作曲線，將溶液Std 0作為空白，利用工作曲線測定樣品中的Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As礦物質元素的濃度。結果見表1。

表1 標準溶液系列 (μg/mL)

1.4 儀器與工作條件

美國Thermo Elemental公司IRIS Intrepid II ICP-AES(電感耦合等離子體原子發射光譜儀)；帶有TEVA分析軟件的計算機系統；CID檢測器，可拆卸石英炬管，旋流霧化室，同心霧化器。工作氣體為分析氬氣(體積分數99.99%)。工作條件見表2。

表2 光譜儀工作參數

2 結果

2.1 譜線選擇

由于樣品中各分析元素受高頻等離子的激發會產生上萬條譜線，因而要分析某個元素，就必須確定該元素的分析譜線。儀器譜線庫中擁有2萬多條譜線及其強度、干擾等各種信息，每種元素可選的分析線較多。根據儀器推薦的檢測元素首選第一靈敏線，利用TEVA軟件中的譜線檢查功能，檢查分析譜線有無干擾。綜合考慮譜線干擾、左右背景、靈敏度以及信噪比等因素，選擇各元素的分析線見表3。

2.2 干擾及背景扣除

采用ICP-AES測定時，主要干擾因素是光譜干擾，為了很好地發揮檢測效果，需要選擇合適的譜線和采用背景扣除的方法來消除光譜干擾。由于黃毛草莓鮮果中含有的金屬離子濃度都很低，通過對樣品進行測定，確定其基體效應的影響很小；分別測定空白溶液和被分析溶液，利用分析軟件中的Subarray功能，觀察11種金屬元素的峰值圖像，確定了恰當的背景校正點。見表4。

表3 各檢測元素的分析譜線

表4 背景扣除點 (nm)

扣除背景后，譜峰之間沒有明顯干擾，可同時進行測定。

2.3 酸效應的影響

酸效應通常以有酸時的譜線強度和無酸時(純水溶液)的譜線強度的比值來表示。由于樣品黏度或密度等物理性質不同，會影響溶液進樣量、霧化效率等，并最終影響譜線強度；所以在樣品溶解過程中常加入無機酸，根據研究表明，鹽酸對譜線強度的影響較低，并且隨酸度的增加譜線強度呈明顯降低的趨勢。所以，根據樣品性質及其中金屬離子的特點，選用鹽酸溶樣品，并考察不同濃度鹽酸對測定結果的影響。

表5 不同酸度對待測雜質元素譜線強度的影響

由表5可見，不同酸度對應的I酸/I水值隨酸度增加大體呈下降趨勢，并且在酸度小于15%時較為明顯。為了保證樣品不發生水解，溶液必須具有一定的酸度，依據本實驗考察結果，選擇2%的鹽酸濃度作為酸效應。

2.4 方法的精密度和加標回收試驗

為了驗證方法的準確性和精密度，進行回收率實驗。黃毛草莓鮮果樣品(樣品中人工加入Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As)進行了11次測定，實驗結果見表6。加標回收率在97.62%～100.90%之間，標準相對偏差小于2.32%，表明該方法準確度高、精密度好。

表6 方法的精密度和回收率

2.5 分析結果對照

將1號、2號和3號黃毛草莓鮮果樣品按“1.2”的方法處理后所得樣品溶液分別采用ICP-AES法和化學分析法進行測定。測試結果見表7。

表7 樣品分析結果

由表7可以看出，采用ICP-AES法與化學分析法的測定結果相吻合。

3 討論

本試驗將黃毛草莓鮮果樣品以硝酸、高氯酸分解或以氫氧化鉀熔融分解，用鹽酸酸化，采用ICP-AES直接測定，通過選取合適的待測元素譜線，可同時測定黃毛草莓鮮果中Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As 11種微量礦物質元素的含量。該方法樣品前處理簡單，無需特殊儀器設備，方法有較好的檢出限，準確度高、精密度好，測定相對標準偏差小；實現了黃毛草莓鮮果中11種微量礦物質元素的快速測定。