四種堅(jiān)果中有益元素的微波消解－FAAS法的測(cè)定*

唐永，梁慧，姚曉青

（廣東石油化工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，廣東茂名525000）

四種堅(jiān)果中有益元素的微波消解－FAAS法的測(cè)定*

唐永，梁慧，姚曉青

（廣東石油化工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，廣東茂名525000）

為了檢測(cè)堅(jiān)果中有益人體健康的微量元素含量，采用微波消解法對(duì)4種堅(jiān)果（花生、核桃、板栗、苦杏仁）進(jìn)行消解，并利用火焰原子吸收光譜法測(cè)定其Ca、Cu、Zn、Mn、Fe這5種微量元素的含量。結(jié)果表明：方法加標(biāo)回收率在97.17%～102.00%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.52%，該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確度。4種堅(jiān)果中均富含Ca、Cu、Zn、Mn、Fe元素，但每種微量元素的含量在各堅(jiān)果里是有差異的，人們可依據(jù)自身需要有選擇地食用堅(jiān)果，以達(dá)到人體對(duì)微量元素需求平衡的目的。

堅(jiān)果；微量元素；微波消解；火焰原子吸收光譜法

堅(jiān)果的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，尤其是微量元素的含量很豐富，這些微量元素參與機(jī)體主要生理代謝過程，與人體機(jī)體的繁殖、生長(zhǎng)機(jī)能、免疫等重要生命代謝體征密切相關(guān)［1－5］。據(jù)記載，我國(guó)廣西巴馬每10萬人就有61.5位百歲老人，是唯一獲得“世界長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)”稱號(hào)的地區(qū)。究其原因，巴馬的水和土壤中富含錳、鋅等微量元素，使得產(chǎn)出的農(nóng)作物也富含同樣的元素，對(duì)補(bǔ)充人體缺乏的微量元素，維持人體的身體平衡起到很好的作用［6］。由此可知，微量元素對(duì)人體的健康起著至關(guān)重要的作用。

近年來，隨著生活水平的提高，人們也逐漸意識(shí)到微量元素與人體健康有著密切的聯(lián)系，但在生活中很多人缺乏科學(xué)補(bǔ)充體內(nèi)微量元素的知識(shí)，很容易發(fā)生體內(nèi)微量元素?cái)z取過量或不足的情況，從而不同程度地引起人體生理的異?；虬l(fā)生疾病，甚至危及生命［7］。本文根據(jù)堅(jiān)果的特點(diǎn)及其對(duì)人體的保健作用，選取了4種常見的食用堅(jiān)果（核桃、花生、板栗、苦杏仁）作為研究對(duì)象，采用微波消解法消解堅(jiān)果樣品，利用火焰原子吸收光譜法測(cè)定其Ca、Cu、Zn、Mn、Fe這5種微量元素的含量，并對(duì)其元素的含量進(jìn)行分析比較，以期為人們依據(jù)自身需求有選擇地食用堅(jiān)果提供科學(xué)依據(jù)，從而達(dá)到人體對(duì)微量元素需求平衡的目的。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備與測(cè)試條件

樣品預(yù)處理加熱儀（XT－9816型，上海新拓分析儀器科技有限公司）；原子吸收光譜儀（Z－2000型，日本日立公司）；電子分析天平（先行者CP313型，奧豪斯儀器（上海）有限公司）；密閉式智能微波消解儀（XT－9912型，上海新拓分析儀器科技有限公司）。

火焰原子吸收光譜儀測(cè)試儀器參數(shù)見表1。樣品微波消解程序見表2。

表1 火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定各元素的儀器參數(shù)

表2 微波消解程序

1.2 試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液

濃硝酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%，GR，廣州市東紅化工廠），過氧化氫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，GR，天津百世化工有限公司），高氯酸（GR，天津鑫源化工有限公司）；質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的Cu、Ca、Fe、Mn、Zn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（鋼鐵研究總院分析測(cè)試研究所）；實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

基體改進(jìn)劑：稱取7.649 9 g六水氯化鍶于250mL容量瓶中，配制成質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的鍶溶液，以作為實(shí)驗(yàn)中測(cè)定Ca的掩蔽劑。

將質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的Ca、Cu、Fe、Mn、Zn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行逐級(jí)稀釋，可配得不同梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液［4］，各元素的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度分別為0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 μg/mL。

1.3 樣品來源及樣品處理

1.3.1 樣品來源

板栗（市售，產(chǎn)地廣西）；核桃（市售，產(chǎn)地新疆）；花生（市售，產(chǎn)地廣東）；苦杏仁（市售，產(chǎn)地河北）。

1.3.2 樣品處理

1）樣品前處理。將買回來的樣品去皮，切成小塊，放入烘箱中在80～100℃的溫度下烘至恒重（前后稱量質(zhì)量差＜0.01g），將烘干的樣品用研缽研磨，過篩（80目），放進(jìn)干燥器里備用。由于花生和核桃的油性太大，因此不用過篩［8－10］。

2）樣品微波消解。準(zhǔn)確稱取板栗0.502 9 g，核桃0.503 6 g，花生0.511 6 g，苦杏仁0.501 9 g于干凈無水的聚四氟乙烯罐內(nèi)，各加入8.00mL濃硝酸和2.00mL的過氧化氫，靜置一夜。第二天把裝有樣品的聚四氟乙烯罐放在樣品預(yù)處理加熱儀上，緩慢加熱至80℃左右處理3 h，接著升溫到100℃處理1 h。此時(shí)若還有濃煙冒出，繼續(xù)讓其在100℃溫度下反應(yīng)，直至濃煙冒盡。冷卻至室溫，各補(bǔ)加2.00mL濃硝酸，組裝消解罐，放進(jìn)微波消解儀中，按表2設(shè)置的微波消解程序開始消解樣品。消解結(jié)束后，待其冷卻，取出內(nèi)罐，將消解好的樣品倒進(jìn)50mL容量瓶里，并用超純水少量多次洗滌內(nèi)罐，將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，各加入2.5mL的鍶溶液，用超純水定容至刻度，搖勻。與此同時(shí)，做空白試驗(yàn)以進(jìn)行對(duì)比。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及線性相關(guān)系數(shù)

以Mn元素為例繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，如圖1所示。由繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖可得到Mn元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及線性相關(guān)系數(shù)。同理，可得另外4種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及線性相關(guān)系數(shù)。將這5種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及線性相關(guān)系數(shù)歸納起來如表3所示。

圖1 Mn元素標(biāo)準(zhǔn)曲線

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及線性相關(guān)系數(shù)

由表3可知，這5種微量元素的線性相關(guān)性較好，滿足本實(shí)驗(yàn)的分析要求。

2.2 實(shí)驗(yàn)最佳條件及方法的探討結(jié)果

2.2.1 微波消解劑消解效果的探討結(jié)果

選擇不同酸微波消解后樣品差異性見表4。

表4 最佳消解體系的探討

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩種混酸都能將苦杏仁消解完全，用硝酸－高氯酸消解體系得到的消解液不夠澄清透明的原因可能是由于高氯酸分解產(chǎn)物殘留在消解液中不易除去造成的。而過氧化氫分解產(chǎn)物為水和氧氣，不會(huì)在消解液中留下殘留物，因而得到的消解液較純，確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。因此本次實(shí)驗(yàn)采用硝酸－過氧化氫的消解體系。

2.2.2 精密度與加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果

為了考查微波消解法及分析結(jié)果的精密度及準(zhǔn)確度，以核桃為例，在最佳的微波消解條件下分別做Cu、Fe、Zn、Mn、Ca這5種微量元素的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。在已知含量的核桃樣品中加入一定量的Cu、Fe、Zn、Mn、Ca的標(biāo)準(zhǔn)液，并各加入2.5mL的鍶溶液，用超純水定容，搖勻，用原子吸收光譜儀測(cè)定其微量元素的含量，并計(jì)算其加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）［13－15］，見表5。

加標(biāo)回收率計(jì)算公式：加標(biāo)回收率＝（加標(biāo)試樣濃度－試樣測(cè)定值）/加標(biāo)量×100%。

表5 FAAS法測(cè)定核桃中元素含量的精密度及加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果（n＝3）

由表5可知，核桃中的Ca、Cu、Fe、Zn、Mn這5種微量元素的加標(biāo)回收率在97.17%～102.00%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.52%，符合火焰原子吸收光譜法的測(cè)定要求。該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確度，能滿足本實(shí)驗(yàn)的分析要求。

2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果

4種堅(jiān)果中5種微量元素的測(cè)定結(jié)果見表6。

表6 4種堅(jiān)果中5種微量元素的測(cè)定結(jié)果（n ＝3）

由表6可知，平行測(cè)定3次實(shí)驗(yàn)所算得的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于2.5%，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較高的精密度和可靠性。就4種堅(jiān)果中的5種微量元素而言，苦杏仁、核桃中含量最高的是Ca元素，花生中含量最高的是Fe元素，板栗中含量最高的是Mn元素；4種堅(jiān)果中含量最低的均為Cu元素。

3 結(jié)論

（1）本實(shí)驗(yàn)采用HNO3－H2O2消解體系對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行消解，消解體系用量比為：V（濃硝酸）：V（過氧化氫）＝4∶1時(shí)消解效果最好。以核桃為例對(duì)選定方法的精密度和加標(biāo)回收率進(jìn)行了檢測(cè)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：核桃中的Ca、Cu、Fe、Zn、Mn 5種微量元素的加標(biāo)回收率在97.17%～102.00%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.52%，符合火焰原子吸收光譜法的測(cè)定要求。該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確度，能滿足本實(shí)驗(yàn)的分析要求。

（2）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在這4種堅(jiān)果樣品中，Ca元素含量最高的是苦杏仁，F(xiàn)e元素含量最高的是花生，Mn元素含量最高的是板栗，Zn元素含量最高的是花生，Cu元素含量最高的是核桃。通過本文的分析研究，為人們依據(jù)自身需求有選擇性地食用堅(jiān)果提供了科學(xué)依據(jù)。

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Content Detection of Beneficial Elements in Four Nuts by Means of Microwave Digestion－FAAS

TANG Yong，LIANG Hui，YAO Xiaoqing
（College of Chemical Engineering，Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China）

In order to detect the content of trace elements in nuts which benefit the health of human body，four kinds of nuts（peanut，walnut，chestnut，bitter almond）are digested withmicrowave，and the contents of five trace elements，including calcium，copper，zinc，manganese，iron are determined by flame atomic absorption spectrometry.The experimental results show that the recovery of standard addition is between 97.17%and 102.00%，and relative standard deviation is less than1.52%.Thismethod is of precision and accuracy.Four kinds of nuts are rich in Calcium，Copper，Zinc，Manganese，Iron，but the content of each trace element in these nuts is different.People can choose the nuts according to the needs of their body in order to balance the demand for trace elements.

Nuts；Trace elements；Microwave digestion；Flame Atomic Absorption Spectrometry

O657.31

A

2095－2562（2016）01－0031－04

（責(zé)任編輯：賀嫁姿）

2015－12－17；

2016－01－08

唐永（1975—），男，陜西富平人，碩士，工程師，主要從事儀器分析方面工作。