基于ICP-MS 結合微波消解對紅花茶油多元素含量測定及成分分析

2022-09-08 05:52:04歐陽端萍

現代食品 2022年15期

◎ 歐陽端萍

（肇慶市食品檢驗所，廣東肇慶 526060）

紅花茶油為茶油的一種，是珍貴的純天然木本食用油，其不飽和脂肪酸含量較高，對人體的有益成分豐富，穩定性強，在高溫下不變色，無析出物，是茶油中的珍品[1]。長期食用紅花茶油可提高兒童消化吸收能力，增進兒童食欲；能有效幫助孕產期女性預防肥胖、減少妊娠紋、解決便秘等問題；可提供充足優質的脂類營養。此外，紅花茶油中富含的天然維生素E 和DHA 能保證嬰幼兒神經系統健康、安全的發育；對產婦身體恢復，老年性便秘，降低膽固醇、高血壓、高血脂，防止動脈硬化及冠心病的發生具有明顯療效。在醫藥方面，紅花茶油也有高效價值。許多化妝品用油均使用紅花茶油[2]。目前，對紅花茶油的研究多集中在擴大產量、提高結果率、病蟲害防治和用途及功效等方面，少有對其礦質元素的研究報道[3]。隨著消費者對食用農產品品質和安全意識的不斷提高，紅花茶油的礦質元素含量成為大眾關注的熱點。在紅花茶樹生長過程中，若土壤環境中的重金屬超標，將導致紅花山茶油存在重金屬超標的安全隱患。此外，一些人體必需的元素如硒，也存在于茶油中。食用富硒茶油常常是某些缺硒地區補給硒的重要途徑之一[4]。因此，建立紅花茶油中多種礦質元素檢測方法，對研究不同產地紅花茶油的營養價值和開發生產相關功能性產品具有重要意義。

本研究采用電感耦合等離子體質譜法結合微波消解[5]，對市面上7種紅花茶油中的19種元素進行測定，建立紅花茶油中礦質元素的測定方法并對其所含礦質元素進行分析，以期能夠為紅花茶油樹的種植，紅花茶油的生產、加工等行業提供科學依據和理論參考。

1 材料與方法

1.1 樣品與試劑

7種紅花山茶油樣品，均為市售，其中包括土榨紅花山茶油和精榨紅花山茶油，分別編號為S1、S2、S3、S4、S5、S6 和S7。

Li、B、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Cd、Sn、Sb、Ba、Hg 和Pb 等各元素的標準溶液濃度均為1 000 μg·mL-1，由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供；汞單元素標準溶液的濃度為100 μg·mL-1，由中國計量科學研究院提供；Sc、Ge、Rh、In、Re 和Bi 等6種內標元素儲備液的濃度均為 10 μg·mL-1，由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供；硝酸（69%～70%，質譜純，Genius High Purity Chemicals）；氬氣（純度≥99.999%，MESSER）；氮氣（純度≥99.999%，Air Liquide）。

1.2 設備與儀器

ICAP Q 型電感耦合等離子體質譜儀，美國賽默飛科技有限公司；電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；ETHOS UP 型微波消解儀，意大利麥爾斯通公司；Comfort‖超純水機，德國賽多利斯公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液的配制

精確吸取一定體積的多元素混合標液和Hg標液，用硝酸溶液（體積分數為2%）配制成標準工作溶液，溶液中Li、B、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Cd、Sn、Sb、Ba 和Pb 的濃度分別為1 ng·mL-1、 2 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1和20 ng·mL-1；Hg 的濃度為0.1 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、 1.5 ng·mL-1和2.0 ng·mL-1。

1.3.2 樣品前處理

稱取約0.2 g（精確至0.000 1 g）樣品于微波消解管中，加入8 mL 硝酸，將樣品置于趕酸器上110 ℃預消解30 min。之后蓋好蓋子，將樣品放入微波消解儀內進行微波消解，微波消解條件見表1。消解結束后，將樣品置于趕酸板上，設置130 ℃趕酸至溶液剩余 0.5 mL，待冷卻后，用超純水將樣品移至10 mL 離心管中并定容，混勻待測。同時做空白實驗。

表1 微波消解參數表

1.3.3 儀器條件

實驗運行儀器，待其真空度達到要求，用調諧液和校正液進行調諧和質量矯正以優化儀器操作條件，使儀器各項指標達到分析要求。儀器參數見表2。

表2 電感耦合等離子體質譜儀工作參數表

1.3.4 數據處理

采用Excel 進行實驗數據統計。

2 結果與分析

2.1 線性關系

以質量濃度（x）為橫坐標，響應值強度f(x)為縱坐標，得到對應的19種元素的工作曲線，見表3。由表3可知，除Hg 以外18種元素回歸方程在1 ～20 ng·mL-1線性關系良好，相關系數R值為0.994 9 ～1.000 0，背景等效濃度在0.011 ～4.485 μg·L-1，檢出限在 0.000 1 ～0.623 5 μg·L-1。Hg 元素回歸方程在0.1 ～ 2.0 ng·mL-1線性關系良好，相關系數R值為0.999 3，背景等效濃度為0.015 μg·L-1，檢出限為0.004 0 μg·L-1。

表3 19種元素工作曲線表

2.2 準確度與精密度

實驗選取1 份樣品，對其進行測試，得出本底值，并對該樣品進行加標試驗。分別加入兩個不同濃度的多元素標準溶液，在相同測試條件下，進行重復性測試（n=6），計算精密度和加標回收率，檢測結果見表4。由表4 可知，該方法的精密度為0.71%～2.25%，加標回收率為82.5%～104.8%，滿足實驗要求。

表4 樣品中各元素的精密度和加標回收率結果表

2.3 紅花茶油礦物元素含量測定

通過電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）測定了不同產地紅花茶油中19種礦物元素，其中Cr、Ni 和Fe 未檢出，檢測結果見表5。由表5 可知，在檢出的16種礦物元素中，平均含量由高到低依次為Mn、Al、Zn、Sr、Ba、B、Ti、Cu、Pb、As、Sb、Sn、Se、Hg、Li和Cd。其中，含量較高的礦物元素為Mn、Al、Zn、Sr和Ba，含量較低的礦物元素為Pb、As、Sb、Sn、Se、Hg、Li和Cd。不同產地的紅花茶油，同一礦物元素含量間存在不同的差異性。茶油樹對礦物元素的獲取主要來自于土壤，溫度、濕度、降雨量和晝夜溫差等皆會影響產地土壤環境，說明產地的環境、紅花茶油樹的品種及栽培技術等因素會影響紅花茶油的礦物元素含量。