馮小飛, 趙 寧, 澤桑梓, 楊 斌*
(1.西南林業(yè)大學(xué) 云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點實驗室, 云南 昆明 650224; 2.云南省林業(yè)有害生物防治檢疫局, 云南 昆明 650051)
不同產(chǎn)地黑木耳中礦質(zhì)元素含量的測定
馮小飛1, 趙 寧1, 澤桑梓2, 楊 斌1*
(1.西南林業(yè)大學(xué) 云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點實驗室, 云南 昆明 650224; 2.云南省林業(yè)有害生物防治檢疫局, 云南 昆明 650051)
為深入了解黑木耳的營養(yǎng)價值,為消費者的選擇提供理論依據(jù),采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法測定黑龍江(東北)與云南省臨滄市、丘北縣和鳳慶縣4個產(chǎn)地黑木耳中18種礦質(zhì)元素的含量。結(jié)果表明:供試樣品中含有豐富的鈣、鎂、鉀、磷、鐵、銅、鋅、硅等人體必需礦質(zhì)元素;不同產(chǎn)地的黑木耳中同一種礦質(zhì)元素的含量不同,黑龍江黑木耳的人體所需的礦質(zhì)元素Ca、Co、Fe、P、Zn、Cr含量較高,分別達9838.82 μg/g、0.44 μg/g、701.48 μg/g、1 963.22 μg/g、32.6 μg/g和1.74 μg/g;鳳慶黑木耳的人體所需的礦質(zhì)元素Cu、K和Se含量較高,分別為14.79 μg/g、9 700.51 μg/g和8.35 μg/g;丘北黑木耳礦質(zhì)元素含量較低, Ca、Mg、P、Fe、Cu和Zn含量僅有2 317.61 μg/g、2 255.31 μg/g、1 082.45 μg/g、423.47 μg/g、3.75 μg/g 和17.95 μg/g。黑龍江和云南鳳慶黑木耳礦質(zhì)元素含量豐富,具有較高的營養(yǎng)價值和保健作用。
黑木耳; 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法; 礦質(zhì)元素; 產(chǎn)地
黑木耳〔Auriculariaauricula(L.ex Hook.)Underwrd.〕又稱木耳,為木耳科木耳屬真菌。其不僅味道鮮美、營養(yǎng)豐富,而且具有較高的藥用價值,是一種食藥兼用的優(yōu)質(zhì)食用菌[1]。黑木耳作為人類餐桌上常見的食用菌種之一,營養(yǎng)價值也日益受到人們的關(guān)注,黑木耳含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等人體所需營養(yǎng)物質(zhì)[2]。礦物質(zhì)是構(gòu)成人類機體組織和維持正常新陳代謝不可缺少的物質(zhì),在生物整個生命史中承擔(dān)著重要角色。在現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)中,人們常將礦物質(zhì)的含量作為衡量食品中營養(yǎng)價值的一個重要指標,研究不同產(chǎn)地黑木耳中礦質(zhì)元素的含量,有助于消費者對不同產(chǎn)地黑木耳營養(yǎng)價值的深入了解,為日常飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整及產(chǎn)地的選擇提供理論依據(jù),指導(dǎo)人們根據(jù)自身的情況對缺失營養(yǎng)物質(zhì)進行恰當(dāng)?shù)难a充[3-4]。礦質(zhì)元素含量分析的方法主要有原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法和熒光光譜分析法等。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法因其靈敏度高,干擾少,檢出限低, 操作簡便而成為一種普遍適用的元素分析方法[5]。因此,試驗以黑龍江、云南省臨滄市、丘北縣和鳳慶縣4個不同產(chǎn)地黑木耳為研究對象,采用微波(HNO3-H2O2)濕法消解,電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)[6]法對不同產(chǎn)地黑木耳中的Ca、K、Mg、Fe、Zn和B等18種礦質(zhì)元素進行測定, 研究不同產(chǎn)地的黑木耳中常量元素與微量元素含量的差異,為人們深入了解不同產(chǎn)地黑木耳的營養(yǎng)價值及消費選擇提供依據(jù)。
1.1 材料
黑龍江黑木耳(以下均采用東北黑木耳表述)和云南的丘北黑木耳、臨滄黑木耳及鳳慶木黑耳均購自超市。將樣品挑揀干凈,蒸餾水清洗3次后晾干,80℃條件下烘干。研磨后過80目篩,自封袋保存?zhèn)溆肹7-8]。
儀器:VISFA-MPX型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國VARIAN公司,波長范圍:175~785 nm波長連續(xù)覆蓋,完全無斷點;焦距0.4 m,中階梯光柵刻線97.4線/mm),RF發(fā)生器頻率40.68 MHz,等離子體輸出功率700~1 700 W,等離子體冷卻氣0~22.5 L/min可調(diào)。MDS-2002A壓力自控微波消解儀(上海新儀微波化學(xué)科技有限公司),U -II-207型超純水器,聚四氟乙烯微波消解罐。
儀器工作參數(shù):入射功率1.0 kw,等離子氣流量15 L/min;輔助氣流量1.5 L/min;霧化器壓力200 kPa,泵速15 r/min,清洗時間10 s。試驗過程中所需玻璃儀器均經(jīng)10%HNO3浸泡過夜,用超純水清洗備用[5,9]。
試劑:鈣、鎂、鐵、鋅、鉀、猛、磷和硼等標準儲備溶液(國家鋼鐵材料測試中心) ,濃度均為1 000 μg/mL;濃硝酸、雙氧水為分析純。溶液所需溶劑為去離子水(超純水)。
1.2 樣品的消解
精確稱取0.500 g干燥樣品于聚四氟乙烯燒杯消解罐中,加入9 mL濃HNO3浸泡過夜,燒杯口用保鮮膜封住。次日,將浸泡過夜后的樣品置于電熱板上緩慢加熱至微沸騰,30 min后取下冷卻至室溫,然后加入1 mL的雙氧水(30%)混勻,將溶液緩慢加熱至溶液清亮,蒸發(fā)至干。稍冷,加入1 mL硝酸,緩慢加熱以溶解殘渣,冷卻后將溶液定量轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用5%的硝酸定容,同時做全程樣品空白[10-11]。
1.3 標準工作溶液的制備
為了保證標準曲線的線性良好,按照測定要求,將1 000 μg/mL的各元素標準儲備液用5%的硝酸稀釋為100 μg/mL的標準使用液,然后根據(jù)需要逐級稀釋,配制為相應(yīng)的標準工作溶液系列。18種元素都采用五點標準曲線法繪制標準曲線,相關(guān)系數(shù)都大于0.999。
1.4 各元素分析譜線的選擇及檢出限
試驗中每種元素都有多條靈敏度不同的特征譜線供選擇,綜合分析信號強度、穩(wěn)定性、干擾等因素,最終選擇了干擾小、精密度高的分析線作為儀器的工作分析譜線[12]。同時在相同條件對空白溶液重復(fù)測定11次,計算標準偏差,按照IUPAC規(guī)定,3倍標準偏差的吸光值所對應(yīng)的濃度值即為檢出限[13]。各待測元素的分析線波長及檢出限見表1。
表1 不同元素的分析譜線及檢出限 (n=11)
1.5 樣品的測定
樣品經(jīng)消化處理后,用ICP-AES對不同產(chǎn)地的木耳樣品進行測定,每個樣品平行測定3次,取平均值作為最后的礦質(zhì)元素含量.
1.6 礦質(zhì)元素的計算方法
微量元素含量=m×50/M
式中,m為機測數(shù)據(jù)(μg/mL),M為樣品質(zhì)量(g),50為樣品稀釋濃度(即測量前樣品定容為50 mL)。
1.7 測定方法的回收率及精密度檢測
為了檢驗試驗方法的準確性,在相同條件下進行加標回收試驗,按照1.2的試驗方法,準確稱取0.500 g樣品消解后,加入元素標準溶液,測定各元素的含量。
2.1 不同產(chǎn)地黑木耳微量元素的含量
由表2可知,供試樣品中均含有人體所需的礦質(zhì)元素,除丘北木耳樣品中未檢測出Ce和Ti元素外,其他3個木耳樣品均檢測出18種礦質(zhì)元素。云南鳳慶、丘北和臨滄3個不同產(chǎn)地的黑木耳樣品K含量均高于其他元素,分別為9 700.51 μg/g、4 917.53 μg/g和3 658.97 μg/g;Co元素含量最低,分別為0.42 μg/g、0.21 μg/g和0.33 μg/g;東北黑木耳樣品中Ca元素含量最高,為9 838.82 μg/g,Co元素含量最低,僅0.44 μg/g。
2.2 不同產(chǎn)地間黑木耳微量元素含量的差異
不同產(chǎn)地木耳樣品礦質(zhì)元素的含量也有明顯差異,人體所需大量元素:Ca、K、Mg和P含量分別在2 317.61~9 838.82 μg/g、3 658.97~9 700.51 μg/g、2 255.31~3 313.42 μg/g和1 270.58~1 963.22 μg/g。臨滄黑木耳中Mg、Si、Sr 元素含量較高,其中Mg元素含量為3 313.42 μg/g,是丘北木耳Mg含量(2 255.31 μg/g)的1.5倍;鳳慶木耳樣品B、Cu、K、Se、Ti、Mn含量較高,其中K含量為9 700.51 μg/g,是臨滄樣品K含量(3 658.97 μg/g)的2.6倍,必需微量元素Cu和Se含量高達14.79 μg/g和8.35 μg/g;東北木耳Ca、Ce、Co、Fe 、P、Pb、Zn和Cr含量豐富,其中Ca含量為9 838.82 μg/g,是丘北樣品Ca含量(2 317.61 μg/g)的4.0倍,Co、Fe、Zn和Cr 4種必需礦質(zhì)元素含量分別達0.44 μg/g、701.48 μg/g、32.6 μg/g和1.74 μg/g;丘北木耳除Na含量較高外,其他17種元素的含量均相對較少。 測定結(jié)果顯示,東北黑木耳樣品人體必需礦質(zhì)元素含量相對較高;鳳慶黑木耳是礦質(zhì)元素含量較高的云南當(dāng)?shù)仄贩N,含有豐富的Cu、K和Se等人體所需礦質(zhì)元素。黑木耳礦質(zhì)元素的含量受生長環(huán)境、基質(zhì)種類和種植管理等因素的影響。東北森林資源豐富,晝夜溫差大,適合黑木耳子實體礦質(zhì)元素的積累;鳳慶縣氣候溫和、日照充足、雨水調(diào)勻,適合黑木耳的生長。由于生長氣候的影響,在供試樣品中,東北和鳳慶2個產(chǎn)地的黑木耳樣品礦質(zhì)元素含量較高。
表2 不同產(chǎn)地木耳礦質(zhì)元素的含量
注:ND表示沒有檢測出該元素。
Note:NDshowed that the element was not detectable.
2.2 方法回收率及精密度
試驗表明,該測定方法的回收率為96.45%~104.92%,相對標準偏差(RSD)為0.35%~1.58%(<5%)。表明該試驗方法準確度和精密度較好,試驗結(jié)果可靠。
試驗采用ICP-AES濕法消解測定4個不同產(chǎn)地黑木耳中礦質(zhì)元素的含量,相對標準偏差為0.35%~2.52%,加標回收率為96.45%~104.92%,方法準確度較高,試驗儀器精密度較好。試驗結(jié)果表明,供試的黑木耳樣品Ca、K、Fe和Zn等多種礦質(zhì)元素含量豐富,除丘北黑木耳未檢出Ce、Ti 2種元素外,其他3個樣品中均檢測出18種礦質(zhì)元素。由于地域生長環(huán)境的差異、栽培基質(zhì)的不同、栽培管理等因素的差異影響了不同產(chǎn)地的黑木耳在生長過程中礦質(zhì)元素的積累。產(chǎn)于東北的黑木耳樣品Ca、Co、Fe 、P、Zn和Cr 人體所需礦質(zhì)元素含量較高 ,分別達9 838.82 μg/g、0.44 μg/g、701.48 μg/g、1 963.22 μg/g、32.6 μg/g和1.74 μg/g;鳳慶黑木耳樣品人體所需的礦質(zhì)元素Cu、K和Se含量較高,分別為14.79 μg/g、9 700.51 μg/g和8.35 μg/g;Mg在臨滄黑木耳樣品中含量較高,為3 313.42 μg/g;丘北黑木耳中除Na元素含量較高外,其他檢測的礦質(zhì)元素含量均相對較少。P、Ca、K、Mg、Zn、Se等是人體生長發(fā)育過程中不可或缺的礦質(zhì)元素,對維持正常的新陳代謝起著重要作用。東北和鳳慶產(chǎn)黑木耳礦質(zhì)元素含量較高,長期食用有助于補充體內(nèi)所需的礦質(zhì)元素;對于礦質(zhì)元素含量較低的丘北黑木耳,可嘗試調(diào)整基質(zhì)配方和栽培管理模式,或是引進新的黑木耳品種來提高當(dāng)?shù)胤N植的黑木耳產(chǎn)品質(zhì)量。 黑木耳是營養(yǎng)價值較高的食用菌之一,弄清不同產(chǎn)地黑木耳礦質(zhì)元素的含量,有助于深入了解其營養(yǎng)價值,為人類飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整及產(chǎn)地的選擇提供理論依據(jù)。
[1] 胡良成.木耳營養(yǎng)品質(zhì)的研究初報[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,1998(2):67-69.
[2] 熊知行,劉 臨.原子吸收光譜法測定黑木耳中微量元素[J].湖北農(nóng)業(yè)科技,2010,49(5):1191-1192.
[3] 黃桂萍,黃承玲,胡躍華.微量元素與健康[J].贛南師范學(xué)院學(xué)報,2001(6):64-67.
[4] 發(fā) 良,鐘廣濤.微量元素與人體健康[J].化學(xué)教育,1992(1):1-4.
[5] 趙 寧,郭盤江,雷 然,等.ICP-OES測定兩種松樹中的礦質(zhì)元素[J].光譜實驗室,2009,26(1):74-77.
[6] 蔣 蕓,肖筑胤,王小平.同一產(chǎn)地黑木耳、白木耳元素組成的比較[J].光譜實驗實,2011,8(4):1790-1795.
[7] 劉亞軒,李曉靜,白金峰,等.植物樣品中無機元素分析的樣品前處理方法和測定技術(shù)[J].巖礦測試,2013,32(5):681-693.
[8] 何 帆,陸志發(fā).黑木耳中10種微量元素含量測定[J].化工技術(shù)與開發(fā),2013(5):33-36.
[9] 張伍榮,侯天平,曹 林.ICP—AES測定超微木耳粉中微量元素及掃描電鏡觀察[J].食品研究與開發(fā),2010,31(4):89-91.
[10] 趙永強,孫曉薇,胡 崗,等.火焰原子吸收法測定木耳中鋅、鎂、鐵、錳的含量[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué).2012,51(9):1872-1874.
[11] 王秀峰,黃寶美,唐 杰,等.川北地區(qū)黑木耳中鋅鐵銅微量元素的測定[J].食品科技,2007(7):213-215.
[12] 趙 寧,楊 斌,段育岑,等.ICP-OES測定月季中礦質(zhì)元素的五種前處理方法比較[J].光譜學(xué)與光譜分析,2011,31(8):2256-2258.
[13] 呂文英.黑木耳和毛木耳中無機營養(yǎng)元素含量的測定與研究[J].微量元素與健康研究,2007,24(4):30-32.
(責(zé)任編輯: 孫小嵐)
Determination of Mineral Elements inAuriculayiaauricularfrom Different Habitats
FENG Xaofei1,ZHAOning1, ZE Sangzi2,YANGbing1*
(1.TheKeyLaboratoryofForestDisasterWarningandControlofYunnanProvince,SouthwestForestryUniversity,KunmingYunnan650024; 2.TheForestPestControlandQuarantineBureauofYunnanProvince,KunmingYunnan650051)
To deeply explore the nutritive value ofA.auricular, and provide a theoretical reference for consumers to select, inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry(ICP-AES)was employed to determine 18 mineral elements inA.auricularfrom different producing areas, including Heilongjiang(northeast), Lincang City, Qiubei County and Fengqing County of Yunnan. Results: Abundant calcium, magnesium, potassium, phosphorus, iron, copper, zinc, silicon and other essential mineral elements were detected in the samples; The same mineral element inA.auricularfrom different regions had different contents; There were higher contents of mineral elements such as Ca,Co, Fe, P, Zn and Cr inA.auricularfrom the northeast regions, the contents of mineral elements were respectively 9 838.82 μg/g, 0.44 μg/g, 701.48 μg/g, 1 963.22 μg/g, 32.6 μg/g and 1.74 μg/g. There were higher contents of mineral elements with Cu, K and Se from Fengqing County, the contents were respectively 14.79 μg/g, 9700.51 μg/g and 8.35μg/g. There were lower contents with Ca, Mg, P, Fe, Cu and Zn from Qiubei County, the contents were respectively 2 317.61 μg/g, 2 255.31 μg/g, 1 082.45 μg/g, 423.47 μg/g, 3.75 μg/g and 17.95 μg/g.A.auricularfrom northeast and Fengqing country of Yunnan regions were of higher nutritional values and health care function.
Auriculariaauricular;inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES);mineral elements; producing area
2015-10-12; 2016-04-11修回
云南省高校森林有害生物科技創(chuàng)新團隊;云南省優(yōu)勢特色重點學(xué)科生物學(xué)一級學(xué)科建設(shè)項目(50097505)
馮小飛(1986-),男,助理實驗師,碩士,從事天然產(chǎn)物化學(xué)成分研究。E-mail:575556848@qq.com
*通訊作者:楊 斌(1979-),男,教授,博士,從事植物營養(yǎng)與植物病蟲害研究。E-mail:yangbin48053@163.com
1001-3601(2016)04-0154-0035-04
S567.3; O657.31
A