應用ICP-OES測定葡萄酒中鉛、銅、鐵金屬元素方法研究

楊建興

（寧夏回族自治區食品檢測中心、國家農副加工產品質量監督檢驗中心、國家清真食品質量監督檢驗中心，寧夏銀川750001）

應用ICP-OES測定葡萄酒中鉛、銅、鐵金屬元素方法研究

楊建興

（寧夏回族自治區食品檢測中心、國家農副加工產品質量監督檢驗中心、國家清真食品質量監督檢驗中心，寧夏銀川750001）

研究建立了ICP-OES法測定葡萄酒中鉛、銅、鐵金屬元素的方法，對儀器的工作參數和樣品前處理方法進行了優化研究。樣品前處理采用80℃的水浴加熱除去酒精，此方法簡單易行，大大減少了金屬元素的損失。采用ICP-OES法同時測定鉛、銅、鐵，標準曲線線性關系良好，鉛、銅、鐵的檢出限分別為1.7 ng/m L、0.001μg/m L、0.001μg/m L，相對標準偏差小于2.9%，回收率在84.3%～104.1%。該方法分析速度快、操作簡單，結果表明，該方法能夠滿足重金屬痕量檢測要求。

ICP-OES；葡萄酒；重金屬

隨著社會經濟發展，人們的生活水平也在不斷提高，葡萄酒已經成為人們餐桌上不可或缺的飲品，且產量也逐年在增加，市場占有率也不斷增加。醫學研究表明：葡萄的營養很高，而以葡萄為原料的葡萄酒也蘊藏了多種氨基酸、礦物質和維生素[1]，這些物質都是人體必需補充和吸收的營養物質。已知的葡萄酒中對人體有益的成分大約就有600種。適量飲用葡萄酒可以延緩衰老、美容養顏、預防心腦血管疾病，預防癌癥等[2]。葡萄酒中所含有的微量元素，有些雖然是人體必需的，對人的生命活動有著重要作用，但是攝入過量也會影響人體的健康安全[3-6]。鉛元素過量蓄積，會對人體造血系統、神經系統、消化系統等造成不良影響。同時，若葡萄酒中有過量的銅、鐵等元素，也會降低葡萄酒應有的品質，鐵含量過多會形成絮狀沉淀物酒石，會促進葡萄酒的氧化衰敗，降低葡萄酒的穩定性，銅含量過多，會使葡萄酒變渾濁產生異味[7-8]。本實驗將樣品直接用酸稀釋處理定容，采用電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）測定葡萄酒中鉛、銅、鐵含量。本檢測方法打破傳統的濕法消解、干法灰化的樣品前處理方法，可以減少被檢測金屬元素的損失，且實驗試劑用量少，操作簡單，靈敏度高穩定性好，能快速檢測樣品，可以滿足多元素測定。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

樣品：葡萄酒，市售。

試劑：硝酸，優級純（購于德國merck公司）；鉛、銅、鐵單元素標準溶液（1000μg/m L，國家標物中心）；標準參考物質葡萄酒（QC-GW-006）。

儀器設備：電感耦合等離子體發射光譜儀（美國Thermo Fisher公司7400）；恒溫水浴鍋（上海齊欣科學儀器有限公司）；電子天平（瑞士Mettler）；密理博純水儀（美國M illipore）；普蘭德瓶口分配器（德國Brand）；移液槍（德國eppendorf）。

1.2 實驗方法

1.2.1 ICP-OES工作條件

低波長范圍：水平20 s，垂直5 s；全譜圖最大積分時間：30 s；等離子體觀測：水平；全譜圖觀測：垂直；沖洗泵速：50 r/m in；分析泵速：50 r/m in；RF功率：1200W；霧化器流量：0.40 L/m in；輔助氣：0.5 L/m in。

1.2.2 樣品前處理

根據樣品測定的元素類別及含量，吸取2.5m L的樣品于25m L容量瓶或比色管中（用于銅、鐵元素的測定），同時在天平上稱量并記錄下吸取的樣品的重量（精確至0.1mg，用于鉛元素的測定），將取好的樣品放入80℃的恒溫水浴鍋中30min，除去酒精，取出冷卻至室溫，用2%硝酸溶液定容至刻度，混勻，上機測定。

2 結果與分析

2.1 標準曲線及相關性

在測試條件下，依次對混合系列標準使用液進行測定，銅、鐵、鉛各元素標準曲線的線性及相關系數見表1、圖1，線性關系良好。

表1 標準溶液線性及相關系數(μg/mL)

2.2 方法精密度（RSD）

按照前述前處理方法對樣品進行10次測定，用相對標準偏差確定本實驗方法條件下各元素測定的精密度，結果見表2。由表2可以看出，該方法的標準偏差在1.7%～2.9%，可以滿足葡萄酒中痕量元素檢測。

2.3 方法準確度——回收率

圖1 標準曲線

表2 方法的精密度(n=10)

表3 樣品加標回收率

表4 國家標準物質檢測結果

以干紅葡萄酒為樣品本底進行3個濃度水平的加標，測試加標回收率，加標回收率測定結果見表3，鉛、銅、鐵元素回收率在84.3%～104.1%之間，可以看出經過優化的儀器條件參數及方法合適，能夠用于葡萄酒中各元素的測定。

2.4 檢出限

將空白溶液連續測定20次，由儀器計算其標準偏差，以3倍標準偏差對應的濃度作為檢出限：Pb為1.7 ng/m L；Cu為0.001μg/m L；Fe為0.001μg/m L。

2.5 方法驗證——質控樣品分析

為了進一步驗證本方法的準確性，在同一儀器條件下，選取中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心的標準參考物質葡萄酒（QC-GW-006）、（QCGW-004）作為質控樣品，對樣品中鉛、鐵元素進行測定，結果見表4。由表4可看出，實測值與標準樣品證書上的指定值基本一致，結果滿意，可以看出此方法適用于葡萄酒中金屬元素的檢測。

3 討論

3.1 樣品前處理采用80℃的水浴加熱除去酒精，此方法簡單易行，試劑用量少，大大減少了金屬元素的損失。

3.2 通常采用原子吸收法測定葡萄酒中的鉛、銅、鐵等元素，需要對每一種元素單獨進樣測試并分次做標準曲線，還要加入基體改進劑，而且單獨對樣品進行單元素的測定，試驗要求有足夠量的測試樣品，樣品消耗量大，加大了工作量。本研究采用ICP-OES法測定葡萄酒中鉛、銅、鐵元素，操作簡單，靈敏度高，分析速度快，穩定性好，樣品一次處理可滿足多個元素的同時測定，大大提高檢測效率，該研究方法可以滿足葡萄酒中金屬元素痕量分析的需求。

3.3 目前國家對葡萄酒中金屬元素的監督抽查檢測項目為鉛、銅、鐵，一般依據的檢測方法為GB/T 15038《葡萄酒、果酒通用分析方法》，但是該方法只是作為推薦方法進行檢測，而本實驗中采用的ICP-OES法測定葡萄酒中鉛、銅、鐵元素，可以滿足國家對葡萄酒檢測的方法要求，且應用效果也優于國標所推薦的方法。

3.4 葡萄酒所富含的微量元素對人體健康有著積極意義，同時也對葡萄酒的質量有決定性的影響，這是決定食品質量安全的重要指標，因此在檢測技術上尋找快速、方便、準確度高的檢測方法具有很重要的意義。同時，葡萄酒中的元素來源于葡萄原料，而葡萄中富集的元素與葡萄產地的土壤有關，因為地區不同土壤所含有的元素也有很大差別，所以建立一種葡萄酒中元素的檢測方法，還可以將這種方法應用到地理保護標志葡萄酒的鑒別當中，從而具有一定的意義。

[1]杜利成,宋開平.微量元素與人體健康[J].中國食物與營養,2000,28(5)：37-38.

[2]楊銘真.葡萄酒的品質營養和保健作用[J].福建輕紡, 2003(8)：18-22.

[3]張玉芝.微量元素與人體健康[J].微量元素與健康研究, 2004,21(3)：56-57.

[4]夏敏.必需微量元素與人體健康[J].廣東微量元素科學, 2003,10(1)：13-15.

[5]REZENDEH C,NASCENTESCC,COELHO NM M. Cloud pointextraction for determination of cadmium in softdrinksby thermo spray flame furnaceatomic absorption spectrometry[J].M icrochem ical journal,2011, 97(2)：118-121.

[6]DAVISAC,WU P,ZHANG X F,etal.Determination of cadm ium in biologicalsamples[J].Applied spectroscopy reviews,2006,41(1)：35-75.

[7]高建會,葛寶坤.原子吸收光譜法測定進口葡萄酒中的鐵、錳、銅、鋅[J].口岸衛生控制,2001,5(1)：15-17.

[8]彭德華.影響葡萄酒質量的主要因素分析[J].中外葡萄與葡萄酒,2004(5)：40-44.

Detection of Pb,Feand Cu in GrapeW ineby ICP-OES

YANG Jianxing
（(Ningxia Food Testing Center,NationalQuality Inspection&Supervision Center for Processed Agricultural Products, NationalQuality Inspection&Supervision Center forMoslem Food,Yinchuan,Ningxia750001,China）

In this study,the detection ofmetal elements in grapew ine including Pb,Cu and Fe by ICP-OES had been developed.The working parameters of the apparatus and the pretreatmentofw ine sampleswere optimized.Alcohol in grapew inewas evaporated by water bathing at80℃in the pretreatment,whichwassimple to operateand could greatly reduce the lossofmetalelements.The simultaneous detection of Pb,Cu and Fe in w ine by ICP-OES presented a good linearity of standard curves.The detection lim its of Pb,Cu and Fewere1.7 ng/m L,0.001μg/m L,and 0.001μg/m L respectively.RSD was less than 2.9%,and the recovery wasw ithin 84.3%to 104.1%.Suchmethod had theadvantagesof rapid detection and simpleoperation and itcouldmeet the detection requirementsofmetalelements in grapew ine.

ICP-OES;grapew ine;heavymetals

TS262.6；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）04-0106-04

10.13746/j.njkj.2016374

2016-12-15

楊建興(1981-)，男，碩士研究生，工程師，主要從事食品及保健品中元素分析，E-mail：yjx1026@163.com。