火焰原子吸收法測定蜂蜜中六種微量元素的含量

趙悅，譚榮欣

(牡丹江師范學院，黑龍江牡丹江157012)

蜂蜜通常情況下為一種透明狀或半透明狀的粘稠液體，大部分在低溫下容易產生結晶狀的沉淀，具有很高的保健效果和藥用價值，是一種天然的綠色食品，同時也是滋補養顏、益壽延年之品。現存的營養品和保健品的資料當中，幾乎很少有能夠和蜂蜜相比的[1]。李時珍在《本草綱目》中也曾闡述過蜂蜜的藥用價值：“清熱也，補中也，解毒也，潤躁也，止痛也”，其對肝炎、肝硬化、失眠、便秘等都有很好的輔助治療作用，還可以促進消化吸收，增進食欲，提高肌體的免疫功能，增強身體抵抗力，特別是對于消化功能不是很健全的老人、孩童及病人，蜂蜜的保健效果更為明顯。

蜂蜜當中含有豐富的礦物質元素，且其含量與人體血液中的礦物質元素含量相接近[2]。有研究表明，蜂蜜當中含有的礦物質元素種類豐富，即使是相同種類的蜂蜜，其組成成分也隨著品種的不同而不同。現代醫學和生命科學的研究中已有研究表明，常量元素和微量元素及其含量的高低與人體的神經內分泌免疫系統的功能密切相關[3]，而蜂蜜中恰好含有這些人體必須的微量礦物元素，包括鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、銅、鋅、錳、鋁、鉻、鉛、鎘等。因此，對于各種類蜂蜜當中各微量元素含量的研究是十分有必要的，對人體生命健康也有著重要的意義[4-5]。

對金屬元素的檢測，常用的方法有原子吸收分光光度法(AAS)、原子熒光光譜法(AFS)[6]和電感耦合等離子體質譜法(ICP/MS)[7]。原子吸收分光光度法是基于物質產生的原子蒸汽對特定譜線的吸收作用來進行定量分析的一種分析檢測方法。該方法將待測樣品溶液噴射成霧狀使其進入燃燒的高溫火焰，用與待測元素相對應的元素空心陰極燈作光源，輻射出相對應元素波長的特征譜線的光，特征譜線的光通過一定厚度的對應元素蒸汽之后，部分光被蒸汽中基態原子吸收而相應減弱，通過單色器和檢測器測得元素特征譜線光被減弱的程度，求得待測試樣中的元素含量。這種方法操作方法簡單，測定靈敏度高，抗干擾能力強，穩定性好，適用范圍廣泛。因此，本文采用火焰原子吸收法測定了目前市面上4種常見種類的蜂蜜中的鈣、鎂、鋅、銅、鐵、錳6種元素的含量，可為消費者根據需求選擇蜂蜜的種類時提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

龍眼蜂蜜(山東濟南產)、東北黑蜂蜜(黑龍江產)、椴樹蜜(浙江金華產)，百花蜜(北京房山產)均為超市購買。硫酸鐵銨、硫酸銅、無水氯化鈣、硫酸鋅、過氧化氫(30%)、硝酸、硫酸、硫酸錳、硫酸鎂均為分析純。

1.2 設備

HITACHI Z-5000型原子吸收分光光度計(日立公司)，MC 1500B型致冷水循環器(北京美誠科貿集團，FD-97型無油空氣壓縮機(復旦大學科教儀器廠)，TB-214型電子天平(北京塞多利斯儀器系統有限公司)，DB-6弄電熱板(北京中西遠大科技有限公司)。

2 實驗部分

2.1 標準儲備溶液的配制

分別稱取硫酸鎂(MgSO4·7H2O，0.0124 g)、氯化鈣(CaCl2，0.0367 g)、硫酸錳(MnSO4·H2O，0.0308 g)、硫酸鐵銨[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O、0.0864 g]、硫酸銅(CuSO4·5H2O，0.0393 g)、硫酸鋅(ZnSO4·7H2O，0.0440 g)，各自用蒸餾水溶解后，分別移入100 mL容量瓶中，稀釋至刻度，定容，即得濃度為0.1 mg/mL的各元素標準儲備液。

2.2 標準工作溶液的配制

鎂、鈣、錳、鐵、銅、鋅6種元素的標準工作溶液采用逐級稀釋法，用(1+99)硝酸溶液稀釋配制，其濃度列于表1。

污泥分級處理系統是對污泥分類處理的主要部分,由污泥脫水機和污泥生態凈化濕地組成,根據污泥的含水狀態分別將高濃度污泥脫水處理,中等濃度污泥經生態凈化濕地滲透處理,低濃度泥水供應綠化帶灌溉;優化污泥的處理工藝,節約處理費用,降低運行成本.

表1 六種元素的標準工作溶液濃度

2.3 試樣溶液的制備

測定金屬元素含量之前需要將樣品進行前處理，使待測元素從待測樣品中的有機物中游離出來，本實驗采用濕法消解對蜂蜜樣品進行前處理。

分別準確稱取3 g的蜂蜜樣品，放入100 mL的燒杯當中，向其加入HNO3︰H2O2體積比為1︰4的10 mL混酸，加蓋表面皿，置于通風櫥內，靜置過夜。第二天在恒溫電熱板上緩慢加熱，直到樣品開始冒棕紅色的煙，在低溫條件下進行加熱消解，直至溶液呈無色透明狀或略帶淺黃色并冒白煙。拿下燒杯冷卻一會兒后再向燒杯中加入少量的水，繼續加熱，待燒杯中殘留的酸揮發近干時停止加熱，拿下燒杯冷卻至室溫，將消化好的蜂蜜樣品轉移到25 mL容量瓶中，用水定容至刻度。

同法處理空白溶液1份。

2.4 工作參數的設定

表2 工作參數

2.5 標準曲線的繪制

按照表2的分析測定條件，采用標準曲線法將所配制好的6種元素標準系列溶液導入火焰原子化器，測其吸光度。并繪制出各元素標準曲線，如圖1所示。從圖1可以看出，各元素的濃度與吸光度成正比，且線性關系良好。

圖1 6種元素的標準曲線 (a.鋅b.銅c.鈣d.鐵e.錳f.鎂)

2.6 樣品的測定

按照表2的分析測定條件，分別將空白溶液和樣品溶液導入火焰原子化器進行檢測，將樣品中各元素吸光度與標準曲線相比較，按下式求各元素含量[8],其結果列于表3。

式中：X-樣品中所含有金屬元素的含量，單位:mg/kg；

A-樣品測定液中待測微量金屬元素的含量，單位:μg/mL；

A0-樣品空白中待測微量金屬元素的含量，單位:μg/mL；

V-樣品測定液的體積，單位:mL；

M-樣品質量，單位:g。

表3 4種樣品中的微量元素含量及標準偏差

根據表3樣品中6種微量元素的測定結果，取含量的對數關系做出元素比例曲線圖，如圖2所示。由圖2可以看出，4種蜂蜜樣品中微量元素種類及含量均較豐富，且普遍鈣元素和鐵元素含量相對其他元素較高，銅元素和鋅元素含量相對較低。其中鈣元素含量在椴樹蜜當中含量最高為54.60 mg/kg，東北黑蜂蜜中含量最低為28.37 mg/kg；鎂元素含量在東北黑蜂蜜中含量最高為10.72 mg/kg，椴樹蜜中含量最低為9.36 mg/kg；銅元素含量在百花蜜中含量最高為7.22 mg/kg，在龍眼蜂蜜中含量最低為1.28 mg/kg；鐵元素含量在椴樹蜜中含量最高為51.39 mg/kg，在龍眼蜂蜜中含量最低為23.86 mg/kg；鋅元素含量在東北黑蜂蜜中含量最高為2.73 mg/kg，在椴樹蜜中含量最低為1.56 mg/kg；錳元素含量在東北黑蜂蜜中含量最高為3.07 mg/kg，在百花蜜中含量最低為2.63 mg/kg。通過精密度實驗的測定，可以得出本實驗的精密度在0.06%～0.63%之間，測定結果準確可靠。

圖2 4種蜂蜜元素比例分布圖

2.7 樣品加標回收率的測定

為考察樣品對測定的影響，取測定完畢的樣品溶液于25 mL的容量瓶當中，向其分別加入1 mL不同濃度的標準溶液，定容，測定吸光度，計算加標回收率，結果如表4所示。

續表4

由表4可見，4種樣品的鈣、鎂、銅、鐵、鋅、錳6種元素回收率在96.4% ～103.8%之間，平均值為100.3 %。

3 結論

采用原子吸收分光光度法測定了4種常見市售蜂蜜中微量元素的含量(mg/kg)。實驗結果表明蜂蜜當中含有豐富的、與人體生命活動息息相關的微量元素，其中，鈣元素和鐵元素的含量在4種蜂蜜當中普遍較高，銅元素和鋅元素含量較低。通過回收率實驗和精密度實驗得出，此法回收率在96.4%～103.8%，精密度在0.06%～0.63%。