可可粉中銅、鐵、鋅、錳、鉛的測定

蒲濤猛，張金生，*，李麗華，焦瑞，牛桂昂

（1.遼寧石油化工大學化學與材料科學學院，遼寧撫順 113001；2.遼寧石油化工大學石油化工學院，遼寧撫順 113001）

可可粉中銅、鐵、鋅、錳、鉛的測定

蒲濤猛1，張金生1，*，李麗華2，焦瑞1，牛桂昂1

（1.遼寧石油化工大學化學與材料科學學院，遼寧撫順 113001；2.遼寧石油化工大學石油化工學院，遼寧撫順 113001）

摘 要：建立微波消解火焰原子吸收法測定可可粉中的微量元素銅、鐵、鋅、錳、鉛含量的方法。對酸效應、共存離子干擾、背景干擾、準確度和精密度進行考察。用微波消解法處理可可粉。測得各元素的工作曲線相關系數均大于0.999 0，方法檢出限均小于0.004 2 mg/L，相對標準偏差（RSD）均小于4.72%，各元素的加標回收率分別為96.5%～101.2%、97.3%～102.7%、95.4%～101.5%、97.7%～102.3%。經統計對比不同廠家生產的可可粉，發現各元素的含量不存在顯著差異。

關鍵詞：火焰原子吸收法；可可粉；銅；鐵；鋅；錳；鉛

可可粉是可可豆經發酵、粗碎、脫殼、焙炒、脫脂、粉碎之后的粉狀物[1]，含有多種人體需要的微量元素，這些微量元素參與人體多種生理作用[2-4]。可可粉可用于飲料、糖果、糕點，由于可可制品在人們的日常飲食中消耗巨大，測定可可粉中的微量元素有利于可可制品的進一步研發及幫助人們了解日常飲食時攝入金屬元素的含量，避免不健康飲食導致的疾病[5-7]。

本實驗采用火焰原子吸收法測定可可粉中的微量元素，結合快捷簡便的微波消解技術，保證該實驗方法準確可靠[8]。

1 材料與方法

1.1 試劑與主要儀器

1.1.1 試劑

銅、鐵、鋅、錳、鉛標準儲備液均為1 g/L，濃硝酸（GR）；雙氧水（GR）；二次水；可可粉。

1.1.2 儀器

WFX-110A型火焰原子吸收分光光度計：北京瑞利分析儀器公司；Excel微波消解儀：上海屹堯儀器科技有限公司；FA2104N電子天平：上海天平儀器廠；766-3型遠紅外干燥箱：上海陽光實驗儀器有限公司；SG純水儀：德國；DRT-SX型數顯恒溫電熱套：鄭州長城科工貿有限公司。

實驗中所用器皿用（1+1）硝酸浸泡，洗滌，干燥后備用。

1.2 火焰原子吸收工作條件

火焰原子吸收的最佳工作條件如表1所示。

表1 火焰原子吸收儀器工作條件Table 1 Flame atomic absorption working conditions of the instrument

1.3 微波消解儀工作條件

微波消解儀最佳的工作參數見表2。

表2 微波消解儀工作條件Table 2 Microwave digestion working conditions of the instrument

1.4 方法

將少量可可粉，放在遠紅外干燥箱中，在80℃下烘干8 h，準確稱量樣品0.2 g，放于消解罐中，加入5 mL濃硝酸，2 mL雙氧水，放入消解罐中消解。消解完畢，冷卻至室溫后，將消解液轉移至100 mL燒杯中，多次洗滌消解罐，倒入燒杯中，加熱到微沸狀態下，持續微沸到燒杯中剩余1 mL～2 mL消解液，冷卻后，轉移至50 mL容量瓶中，用二次水定容，搖勻備用。

2 結果與討論

2.1 酸效應的考察

配制一定濃度的銅、鐵、鋅、錳、鉛標準溶液各6份，并調節酸度，使其分別達到1%～6%（體積分數），依次測定吸光度。實驗結果表明，火焰原子吸收法測定銅、鐵、鋅、錳、鉛時，吸光度在1%～6%（體積分數）的酸度范圍內恒定，考慮硝酸對實驗人員的危害，本實驗采用1%的硝酸，如圖1所示。

2.2 共存離子干擾實驗

對于2mg/L的銅、鐵、鋅、錳、鉛試劑的測定，相對誤差為±5%時，共存離子的允許量為：K+和Na+為800mg/L，Cu2+、Fe3+、Zn2+、NO3-為 500 mg/L，Ca2+和 Mg2+為 800 mg/L，Mn2+和Pb2+為20 mg/L，以上干擾實驗中共存離子的考察濃度均已超過其在可可粉待測液中的可能含量，因而對測定結果無影響。

圖1 酸度對吸光度的影響Fig.1 The influence of acidity on spectrophotometry

2.3 背景干擾的考察

在選定的實驗條件下，比較使用氘燈和不用氘燈對測定銅、鐵、鋅、錳、鉛標準溶液的吸光度差別。實驗結果表明，兩種情況下，測定的銅、鐵、鋅、錳、鉛標準溶液的吸光度一致，表明不存在背景吸收。

2.4 繪制標準工作曲線

配制一系列所需濃度的標準工作溶液，按火焰原子吸收儀器最佳工作條件進行測定，并根據所測數據繪制各微量元素的工作曲線，由下表可知，各微量元素在所測的濃度范圍內具有良好的線性關系。

表3 線性方程及檢出限Table 3 Linear equation and the detection limit

2.5 精密度實驗

對試液重復測定6次，測得相對標準偏差見下表。

表4 精密度實驗結果（n=6）Table 4 The result of the precision test（n=6）

2.6 樣品的測定和加標回收實驗

分別測定2種進口可可粉和1種國產可可粉中的銅、鐵、鋅、錳、鉛的含量。每種樣品經微波消解，以選定參數的火焰原子吸收儀測定樣品中微量元素，并計算回收率。

表5 可可粉中微量元素的測定結果（±s，n=6）Table 5 The test results of trace elements in cacao powder（±s，n=6）

表5 可可粉中微量元素的測定結果（±s，n=6）Table 5 The test results of trace elements in cacao powder（±s，n=6）

注：*表示可可粉中鉛含量為0。

元素樣品1/（mg/kg）樣品2/（mg/kg）樣品3/（mg/kg）回收率/%Cu 15.3±0.63 15.9±0.59 14.8±0.52 96.5～101.2 Fe 10.2±0.49 10.8±0.45 10.5±0.42 97.3～102.7 Zn 11.1±0.43 11.8±0.39 11.6±0.37 95.4～101.5 Mn 1.2±0.09 1.3±0.16 1.5±0.14 97.7～102.3 Pb * * * *

依據t檢驗法對可可粉中微量元素的含量進行統計比較（置信度 P=95%，t0.95，3=3.182）。對 3個不同廠家生產的可可粉兩兩對比后，發現其中銅、鐵、鋅、錳的含量均無明顯差異（t計

3 結論

1）采用微波消解-火焰原子吸收法測定可可粉中微量元素，保證方法操作簡便、快速、無污染，靈敏度高，準確度好，結果可靠。

2）根據統計結果分析，進口與國產的可可粉中微量元素無顯著差異，說明國內的生產工藝達到國際水平，為國產可可粉進入國際市場提供可靠的科學依據。

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[1]Maria Laura Colombo,Maria Teresa Pinorini-Godly,Ario Conti.Botany and Pharmacognosy of the Cacao Tree[M].Berlin:Springer-Verlag,2012:41-62

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Determination of Cu Fe Zn Mn Pb in Cocoa Powder

PU Tao-meng1，ZHANG Jin-sheng1，*，LI Li-hua2，JIAO rui1，NIU Gui-ang1
（1.College of Chemistry and Material Science，Liaoning Shihua University，Fushun 113001，Liaoning，China；2.College of petrochemical Technology，Fushun 113001，Liaoning，China）

Abstract：The method of determining the contents of trace element Cu Fe Zn Mn and Pb in cacao powder was studied by microwave digestion-flame atomic absorption spectrometry.Some process variables，including the effects of acid，coexistence ion disruption，background interference，accuracy and precision were optimized.The cacao powder was treated by microwave digestion.We can obtain the linear coefficients （all more than 0.999 0），limits of detection （all less than 0.004 2 mg/L）， the RSDs（all less than 4.72%）.The standard addition recovery rate of each element respectively were 96.5%-101.2%，97.3%-102.7%，95.4%-101.5%，97.7%-102.3%.The result proved that the method was correct and reliable，higher sensitivity and recovery.Compared with the content of each element in cacao powder from different manufacturer through statistical comparison，the results showed that there was no significant difference.

Key words：flame atomic absorption spectrometry；cacao powder； copper；iron；zinc；manganese；lead

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2014.06.025

蒲濤猛（1985—），男（漢），碩士研究生，研究方向：現代分析測試新技術。

張金生，男，博士，教授。

2012-08-22