吳忠文，虞安楠，吳小說(shuō)

(池州學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 池州 247000)

紅棗是我們生活中常見(jiàn)的一種養(yǎng)生食品，其營(yíng)養(yǎng)豐富，富含各種維生素和多種人體必需的微量金屬元素，如鈣、鐵、鋅等，這些金屬元素對(duì)人體的健康起著巨大的作用[1]。鈣元素在人體內(nèi)起著代謝平衡調(diào)節(jié)作用，維持人體各個(gè)器官正常運(yùn)行[2]。鐵元素是構(gòu)成血紅蛋白和肌紅蛋白的主要成分，廣泛參與人體的各項(xiàng)代謝活動(dòng)[3]。鋅元素在人體內(nèi)參與著一些酶的合成，維持著機(jī)體平衡，缺少鋅會(huì)使平衡失調(diào)，影響身體健康[4]。這些微量金屬元素都是需要在日常飲食中獲取，研究不同食品中各種金屬元素的含量對(duì)我們?nèi)粘ｏ嬍车陌才庞兄e極的指導(dǎo)作用。

棗類消解常用前處理方法有濕法消解、微波消解、壓力罐消解以及干法灰化法等[5-8]。本實(shí)驗(yàn)采用壓力罐消解法對(duì)紅棗進(jìn)行消解處理，該方法操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、消解效果好。測(cè)量微量金屬含量的分析方法主要包括原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法以及比色法等[9-12]。在本文中，我們采用了火焰原子吸收光譜法，該方法操作簡(jiǎn)單，精密度好，準(zhǔn)確度高，常用于食品中微量金屬元素含量的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器和設(shè)備

TAS-986原子吸收分光光度計(jì)，北京普析通用公司；DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；電子天平，F(xiàn)A2204N，上海菁海儀器有限公司。

1.2 主要試劑及材料

不同產(chǎn)地的紅棗，超市采購(gòu)；濃硝酸，國(guó)藥集團(tuán)藥業(yè)股份有限公司；1000 mg/L 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，1000 mg/L 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1000 mg/L 鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，國(guó)家鋼鐵研究總院。

1.3 樣品前處理

1.3.1 樣品的干燥

將超市隨機(jī)采購(gòu)的安徽、新疆、山東、河南4個(gè)產(chǎn)地的紅棗分別編號(hào)為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4，用剪刀將不同品種的棗子剪成細(xì)薄的小塊，去掉棗子中間的核，方便后期的研磨。取4個(gè)干凈干燥的小燒杯，將剪碎的棗子分別裝如對(duì)應(yīng)的燒杯中，將4個(gè)燒杯放入 120 ℃ 的烘箱中進(jìn)行干燥，大約 3 h 后將燒杯取出，棗子的水分已經(jīng)完全烘干，分別倒入研缽中進(jìn)行研磨，研磨至粉末狀態(tài)，待用。

1.3.2 樣品的消解

分別稱取研磨后的不同產(chǎn)地的棗子3份，每份 1 g 左右，精稱至 0.0001 g，將其裝入玻璃內(nèi)襯中，再向玻璃內(nèi)襯中加入 5 mL 的濃硝酸，將玻璃內(nèi)襯裝入聚四氟乙烯內(nèi)襯中，最后放入不銹鋼反應(yīng)釜中，密封后放入 140 ℃ 的烘箱中消解大約 5 h，自然冷卻后取出玻璃內(nèi)襯，得到清亮消解液。

將消解后的液體轉(zhuǎn)移至燒杯中，燒杯放置于電爐上小火加熱揮發(fā)去除剩余的硝酸，臨近蒸干時(shí)加入去離子水，繼續(xù)蒸發(fā)至近干時(shí)，關(guān)閉電爐，將燒杯內(nèi)的液體轉(zhuǎn)移 25 mL 比色管中，定容至刻度，待測(cè)。

1.4 鈣、鐵、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

1.4.1 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

將質(zhì)量濃度為 1000 mg/L 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液初步稀釋至質(zhì)量濃度為 10 mg/L，分別取 10 mg/L 的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00、10.00、15.00、20.00、25.00 mL 于 25 mL 比色管中，用去離子水稀釋至刻度線，搖勻，待用。

1.4.2 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

將 1000 mg/L 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至質(zhì)量濃度為 10 mg /L ，分別取 10 mg/L 的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 于 25 mL 比色管中，用去離子水稀釋至刻度線，搖勻，待用。

1.4.3 鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

將 1000 mg/L 鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至質(zhì)量濃度為 5 mg/L，分別取 5 mg/L 的鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL 于 25 mL 比色管中，用去離子水稀釋至刻度線，搖勻，待用。

1.5 樣品的測(cè)量

打開(kāi)并預(yù)熱火焰原子化器，分別調(diào)節(jié)鈣、鐵、鋅元素?zé)簦瑑?yōu)化測(cè)量條件，主要測(cè)量條件列于表1中，通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，繪制鈣、鐵、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)曲線，并同時(shí)測(cè)量前處理過(guò)的樣品，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得出每種樣品中鈣、鐵、鋅元素含量。

表1 火焰原子吸收分光光度計(jì)的工作條件

1.6 回收實(shí)驗(yàn)

稱取一定質(zhì)量的紅棗樣品，消解、趕酸后轉(zhuǎn)移至 25 mL 比色管中，定容至刻度，用移液管取 12.50 mL 該溶液置于另一只 25 mL 比色管中，兩只比色管其中一只用去離子水稀釋至刻度，待測(cè)。另一只中加入一定體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液(鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液 5.00 mL、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液 1.00 mL、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.50 mL)后稀釋至刻度，待測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以金屬元素質(zhì)量濃度ρ為橫坐標(biāo)，吸光度值A(chǔ)為縱坐標(biāo)繪制出了鈣、鐵、鋅的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1、圖2和圖3所示。從圖中可以看出，鈣、鐵、鋅元素質(zhì)量濃度和吸光度之間線性關(guān)系良好，其中，鈣元素的線性方程為y=0.0389x-0.006，R2=0.9986；鐵元素的線性方程為y=0.0728x+0.0027，R2=0.9997；鋅元素的線性方程為y=0.2897x+0.0039，R2=0.9981。

圖1 鈣標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖2 鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖3 鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 不同產(chǎn)地紅棗中的鈣含量

不同產(chǎn)地紅棗中鈣含量測(cè)量結(jié)果如表2所示，平均鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為182.6～393.5 mg/kg，其中樣品2即新疆紅棗中的鈣含量最高，其次是河南紅棗，安徽和山東紅棗鈣含量相當(dāng)。

表2 不同產(chǎn)地紅棗中的鈣含量

2.3 不同產(chǎn)地紅棗中的鐵含量

各地紅棗中鐵含量測(cè)量結(jié)果如表3所示，平均鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57.3～157.0 mg/kg，其中，山東、安徽和新疆的紅棗中鐵含量相差都不大，但河南棗中鐵含量較高，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了 157.0 mg/kg。

表3 不同產(chǎn)地紅棗中的鐵含量

2.4 不同產(chǎn)地紅棗中的鋅含量

各地紅棗中鋅含量測(cè)量結(jié)果如表4所示，平均鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3～22.3 mg/kg，其中，河南紅棗中鋅的平均含量最高，山東棗中鋅的平均含量最低，安徽和新疆棗鋅含量相當(dāng)。

表4 不同產(chǎn)地紅棗中的鋅含量

2.5 不同產(chǎn)地紅棗鐵、鈣、鋅含量的比較

紅棗中微量金屬元素含量豐富，不同產(chǎn)地的紅棗功效大體上相同，能夠補(bǔ)充人體對(duì)鈣、鐵、鋅等微量元素的吸收。如圖4所示，本實(shí)驗(yàn)選用的4種產(chǎn)地紅棗中鈣含量最為豐富，鐵含量次之，鋅元素的含量最低，這是由于不同植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求以及消化吸收利用能力的差異引起的，和植物種類的營(yíng)養(yǎng)遺傳特性息息相關(guān)。不同產(chǎn)地的鈣、鐵、鋅含量也有差異，本實(shí)驗(yàn)選用的新疆和河南紅棗中鈣含量比安徽和山東紅棗的鈣含量更高，河南紅棗中鐵和鋅的含量比其他產(chǎn)地紅棗中的鐵和鋅的含量高，這些差別很可能是由當(dāng)?shù)氐耐寥赖氐V不同引起的。

圖4 不同產(chǎn)地紅棗中的鈣、鐵、鋅含量

2.6 回收實(shí)驗(yàn)

鈣、鐵、鋅元素的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示，鈣元素的回收率為97.7%～102.8%，鐵元素的回收率為96.2%～103.0%，鋅元素的回收率為97.0%～100.0%，3種元素的回收率均滿足測(cè)量要求。

表5 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果

3 結(jié)論

本文隨機(jī)選擇了市售安徽、新疆、河南、山東產(chǎn)地的紅棗為研究對(duì)象，在濃硝酸的作用下，利用不銹鋼反應(yīng)釜壓力罐在 140 ℃ 條件下對(duì)樣品進(jìn)行前處理，采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定了4種產(chǎn)地紅棗中的鈣、鐵、鋅元素的含量，測(cè)量方法線性關(guān)系良好，回收率符合要求。測(cè)量結(jié)果表明不同產(chǎn)地的紅棗中鈣含量最高(182.6～393.5 mg/kg)，鐵元素含量次之(57.3～157.0 mg/kg)，鋅元素含量最低(7.3～22.3 mg/kg)，不同產(chǎn)地的鐵、鈣、鋅含量有小的差別，這與各個(gè)產(chǎn)地的土壤和地質(zhì)情況相關(guān)。