火焰原子吸收光谱法测定人参果中微量元素

陈桂芳，高丹丹，田晓静，李明生，伍应海

（1.西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃兰州 730030；2.甘肃省动物细胞工程技术研究中心，甘肃兰州 730030）

人参果（Solanum muricatum） 又名香艳果、长寿果、香瓜茄、香瓜梨等，是一种茄科多年生蔬菜、水果兼观赏型的草本或亚灌木，原产于南美洲的秘鲁、厄瓜多尔等地区[1-2]。果实成熟后果皮呈浅黄色，带有浅紫色条纹，色彩鲜艳，果实脆嫩多姿，清香美味，它没有酸、甜、苦、辣、涩的滋味，风味非常独特，且营养丰富，具有高蛋白、低糖、低脂肪等特点，富含多种维生素和硒、钴等18种人体所必需的微量元素，特别是微量元素硒的含量高达0.15 mg/kg，属富硒植物，被誉为“抗癌之王”“绿色的保健珍品”。微量元素的测定一般采用原子吸收光谱法[3]、原子发射光谱法[4]、原子荧光光谱法[5]、质谱法[6]等。其中，火焰原子吸收光谱法（Flame atomic absorption spectroscopy，FAAS） 是测定物质中微量元素含量的重要方法，也是定量分析检测微量元素的主要手段，具有快速、灵敏、准确等特点[7-8]。试验利用火焰原子吸收光谱法测定甘肃兰州市场上的人参果的微量元素及含量，探索湿法消解过程中不同比例混合酸对测定结果的影响，由测得的微量元素含量判定人参果的食用安全性，为进一步开发甘肃产地的人参果奠定基础。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂

人参果，采自甘肃兰州市场。

锌、铜、砷、镉、铅标准储备液质量浓度均为1 000 μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心提供；HNO3、HClO4（分析纯），烟台市双双化工有限公司提供。

1.1.2 试验仪器

SOLAARS4型原子吸收光谱分析仪，美国热电公司产品；锌、铜、砷、镉、铅空心阴极灯，河北宁强光源公司产品；JJ-2型高速组织粉碎机，无锡沃信仪器有限公司产品；JINGHONG-53L型恒温干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司产品；BS223S型电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司产品；电热板，北京科伟永兴仪器有限公司产品。

1.1.3 仪器工作条件

通过试验详细调试了4种待测元素的仪器工作条件，并分别进行了优化选择。

火焰原子吸收光谱法测定的工作条件见表1。

表1 火焰原子吸收光谱法测定的工作条件

1.2 试验方法

1.2.1 样品预处理

将人参果鲜果用蒸馏水及高纯水冲洗4～5次，洗净后切片晾干，置于洁净表面皿在干燥箱中于105℃条件下恒温干燥1 d，粉碎后过100目筛，装袋后放入干燥器中备用。

1.2.2 消解溶剂浓度配比的选择

样品消解采用HNO3和HClO4作为溶剂，为减少消解时由难溶物的生成而造成一些微量元素的损失和分析时因微量元素之间共存而导致相互掩蔽和干扰[9]。试验时，分别以V（HNO3）∶V（HClO4）为3∶1，4∶1，5∶1的体积比消化样品，观察样品的消化效果。

1.2.3 电热板湿法消解

称取人参果粉5.000 g置于锥形瓶中，加HNO3-HClO4的混合酸20 mL，盖上表面皿，在电热板上消化到液体变为淡黄色或无色为止。加H2O2数滴除去残留酸，蒸发至近干，冷却后将消解液转移至100 mL容量瓶，定容至刻度，即得样品溶液。

1.2.4 各微量元素的标准溶液的配制

用超纯水配制1%HNO3溶液作为各标准溶液的稀释溶剂。取 Zn，Cu，Cd，Pb元素的标准液，配制成对应质量浓度的标准溶液。

各微量元素标准溶液的质量浓度见表2。

1.2.5 样品中微量元素的测定

表2 各微量元素标准溶液的质量浓度

用超纯水配制1%HNO3溶液作为空白参比溶液，在原子吸收光谱仪的最佳工作条件下，分别对各微量元素的标准溶液和样品进行检测。以标准溶液的质量浓度对相应检测波长下的吸光度绘制标准曲线，将样品测得的吸光度代入标准曲线，即得到样品中各微量元素的含量。

2 结果与分析

2.1 消解溶剂体积配比的选择

试验研究HNO3，HClO4体积比对消化效果的影响，以 V（HNO3）∶V（HClO4）为 3∶1，4∶1，5∶1的体积比消化样品，观察消化结果发现，V（HNO3）∶V（HClO4）为4∶1时消化液澄清透明，消化效果最好。

2.2 样品中微量元素的测定

2.2.1 标准曲线绘制

各种微量元素的标准曲线及相关系数见表3。

表3 各种微量元素的标准曲线及相关系数

在仪器最佳工作条件下，测定不同质量浓度梯度标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，由表3可知，各元素线性回归方程的相关系数均在99%以上，说明各微量元素在工作范围内线性关系良好，可用于试验中微量元素的测定。

2.2.2 样品中微量元素含量

按照仪器的检测条件，测定待测样品在不同空心阴极灯照射下的吸光值，并作空白对比，分析得到各金属元素的含量。

人参果中金属元素含量见表4。

表4 人参果中金属元素含量

2.2.3 精密度试验

精密度试验见表5。

为了确定此方法的准确性和可靠性，量取样品溶液5份，在正常工作条件下，分别测定样品中Zn，Cu，Cd，Pb元素的吸光度，重复5次，计算RSD值。由表5可知，RSD值均在1.70%～4.60%，表明火焰原子吸收法测定产品中微量元素含量具有可靠性，精密度良好。

表5 精密度试验

2.2.4 加标回收率试验

加标回收试验见表6。

表6 加标回收试验

在已知样品中各微量元素含量的基础上，进行加标回收率试验。取一定量的样品溶液，加入标准溶液后定容至50 mL容量瓶中，由表6可知，各元素的回收率在98.24%～101.23%，表明采用火焰原子吸收光谱法测定人参果中微量元素的含量具有可靠性，而且操作简便。

3 结论

用不同体积比的HNO3和HClO4消化样品，结果表明 V（HNO3）∶V（HClO4）为 4∶1 时消化效果最好。通过精密度试验和加标回收率试验进一步说明火焰原子吸收光谱法测定微量元素含量具有良好的准确性和可靠性。同时，对甘肃兰州市场上的人参果中微量元素含量进行研究，其富含锌，铜、重金属元素镉和铅含量极少，检测结果低于GB 2762—2017规定的最高限量，说明甘肃兰州市场上的人参果符合食品安全国家标准，不会对人体健康造成伤害。科学研究证实，微量元素与人的生命活力有着密切关系，特定状态的微量元素对于维持健康和防病治病是必不可少的[10]，人参果本身富含多种微量元素，营养价值高，具有保健功能，因此，开发利用价值极大。