原子吸收光譜法測定洛川蘋果中的微量元素

王遷

渭南師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院（渭南 714099）

蘋果（學(xué)名Malus pumila）屬于薔薇科落葉喬木，是一種低熱量食物，每百克只產(chǎn)生約251 kJ熱量[1]。蘋果中營養(yǎng)成分可溶性大，易被人體吸收，故有“活水”之稱，有利于溶解硫元素，使皮膚潤滑柔嫩[2]。常食用蘋果可以達(dá)到降低膽固醇、防癌抗癌、清理血管、促進(jìn)胃腸蠕動、維持酸堿平衡及美容減肥的目的[3-4]。蘋果的果實富含豐富的糖類、礦物質(zhì)、維生素類和胡蘿卜素，同時還富含多種微量元素[5]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明：微量元素是人體必需的營養(yǎng)元素，它通過參與人體內(nèi)的新陳代謝、各種生物和化學(xué)反應(yīng)等，維持人機(jī)體內(nèi)的環(huán)境及正常生理活動，是人體內(nèi)不可缺少的元素，當(dāng)其攝入量不足或過量時都會影響到細(xì)胞和組織，降低機(jī)體的免疫功能，導(dǎo)致生理生化的改變而產(chǎn)生疾病，因此對微量元素含量的測定和分析具有重大的實用意義[6-7]。

洛川蘋果“個大、色艷、細(xì)脆、香甜”，頗受國內(nèi)外消費者的青睞。陜西洛川縣地處渭北黃土高原的核心地段，晝夜溫差大，土層深厚，質(zhì)地疏松，具有得天獨厚的蘋果生產(chǎn)自然資源條件，因此洛川有“中國蘋果之鄉(xiāng)”的美稱，2013年洛川蘋果喜獲地理標(biāo)志證明商標(biāo)[8]。目前，還未見有關(guān)洛川蘋果中微量元素含量測定的文獻(xiàn)報道，為此采用原子吸收光譜法對洛川蘋果果皮和果肉中6種微量元素含量進(jìn)行分析測定，對洛川蘋果地理標(biāo)志產(chǎn)品的科學(xué)研究、營養(yǎng)開發(fā)、合理膳食等提供了一定的理論依據(jù)和參考[9-10]。

1 試驗部分

1.1 試劑與儀器

1.1.1 試劑

濃HNO3、HClO4、CaCO3、CuSO4·5H2O、ZnO、MnSO4·H2O、Fe(NO3)3·9 H2O、Mg(NO3)2·6H2O，所用試劑均為分析純。試驗用水，去離子水。蘋果，產(chǎn)地陜西洛川。

1.1.2 儀器及工作條件

1810B型自動雙重純水蒸餾器（上海申立玻璃儀器有限公司）；WFX-200型原子吸收分光光度計（北京瑞利分析儀器公司）；鈣、銅、鋅、錳、鐵、鎂空心陰極燈；WG43-電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；BS-224S型電子天平（深圳泰立儀器公司）；電子萬用爐（上海科恒實業(yè)發(fā)展有限公司）。原子吸收分光光度計的工作條件見表1。

表1 儀器工作條件

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

分別稱取CaCO3、CuSO4·5H2O、ZnO、MnSO4·H2O、Fe(NO3)3·9 H2O、Mg(NO3)2·6H2O試劑，配制成質(zhì)量濃度為1.00 g/L的儲備液。按表2配制成各元素相應(yīng)質(zhì)量濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。在表1的工作條件下分別測定其吸光度A，并得出吸光度A與各質(zhì)量濃度梯度C的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程及相關(guān)系數(shù)，其結(jié)果見表3。各元素在各自標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，吸光度A和質(zhì)量濃度C呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系，相關(guān)性系數(shù)均大于0.994 6，因此該方法符合測定要求。

表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度 mg/L

表3 線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

1.3 樣品處理及消解

采摘于洛川某果園的未套袋新鮮蘋果，及時用塑料袋密封送到實驗室。將樣品先用自來水清洗，再用去離子水沖洗，用不銹鋼刀將果皮與果肉分離，分別切成小塊，置于表面皿中，放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱，溫度控制在70～80 ℃之間，烘干3～4 h達(dá)到恒溫，備用。用電子天平準(zhǔn)分別稱取1 g果皮和果肉粉末置于2個100 mL的燒杯中，緩緩加入10 mL濃硝酸，室溫下放置在通風(fēng)櫥過夜，然后再加入10 mL濃硝酸，放置若干小時，加熱消解，并不停用玻璃棒攪拌以防爆炸，控制溫度使樣品在加熱過程中處于微沸狀態(tài)，待體積減少為1～2 mL時，取下蒸發(fā)液，靜置冷卻，加入5 mL高氯酸，靜置若干分鐘，繼續(xù)用電熱爐低溫加熱消解，仍使樣品處于微沸狀態(tài)，至溶液變?yōu)槌吻逋该鳎?dāng)體積變?yōu)? mL左右時，取下蒸發(fā)液，靜置冷卻，冷卻后將消化液移入至50 mL容量瓶中，用2%硝酸定容，搖勻待用。按相同的方法做空白試驗。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品微量元素測定

將處理好的蘋果果皮和果肉樣品溶液，按照表1儀器的工作條件，測定樣品中各種元素的吸光度A。在測定過程中，如果測得某元素的吸光度超出線性范圍，則應(yīng)對該溶液進(jìn)行稀釋，定容，再重新進(jìn)行測定。將測定的數(shù)據(jù)帶入到表3中各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，計算出樣品中各種微量元素含量，結(jié)果見表4。

表4 洛川蘋果中果皮和果肉微量元素的含量 mg/kg

2.2 方法檢出限及精密度試驗

用樣品的空白溶液進(jìn)行11次平行測定，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，其檢測結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的質(zhì)量濃度即為各元素的檢出限，各元素的檢出限和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表5。這6種微量元素的檢出限在0.003 7～0.082 mg/L之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.52%～2.96%之間，均小于3%，說明該測定方法精密度較高，測定結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度。

表5 檢出限和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的測定結(jié)果（n=11）

2.3 加標(biāo)回收試驗

表6 蘋果果皮和果肉加標(biāo)回收率的測定

為了考察方法的可靠性，在蘋果果皮和果肉樣品中待測的Ca、Cu、Zn、Mn、Fe、Mg 6種元素，進(jìn)行低、中、高3個質(zhì)量濃度水平的加標(biāo)回收試驗，每個水平質(zhì)量濃度重復(fù)6次，加標(biāo)質(zhì)量濃度和測定結(jié)果見表6。該方法測定的樣品的加標(biāo)回收率在92.56%～106.45%之間，具有較高的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)論

分別對洛川蘋果果皮和果肉進(jìn)行硝化處理，并采用原子吸收光譜法詳細(xì)分析蘋果果皮和果肉中的6種微量元素含量。結(jié)果顯示，果皮中的微量元素含量關(guān)系為Ca＞Mg＞Fe＞Mn＞Zn＞Cu，果肉中微量元素含量關(guān)系為Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Cu＞Mn，其中果皮中的Mn、Mg、Ca、Cu、Zn微量元素含量分別為果肉含量的41.14，4.06，3.29，2.49和2.20倍，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于果肉。微量元素在果皮中含量較為豐富，如果是品質(zhì)可靠的優(yōu)質(zhì)蘋果，嚴(yán)格按生產(chǎn)規(guī)程生產(chǎn)的無公害產(chǎn)品、綠色產(chǎn)品和有機(jī)栽培生產(chǎn)的蘋果，人們便可以直接帶皮食用。此次試驗提供了洛川蘋果中6種微量元素含量數(shù)據(jù)，為人們生活中健康補(bǔ)充各種微量元素提供了參考，也為工業(yè)上蘋果的綜合開發(fā)及精深加工利用提供了科學(xué)根據(jù)。