安岳柠檬及土壤中元素含量的初步测定与评价1)

何理,刘军,阮尚全,李晓玲,李春蓉,罗媛

(内江师范学院化学与生命科学学院,四川 内江 641112)

柠檬是一种营养和药用价值都极高的水果,它富含香精油和叶酸、泛酸、柠檬烯、柠檬酸、苹果酸、高量钠和低量钾元素,同时还含有钙、磷、铁及维生素C、VA、B1、B2、VP和烟酸等多种营养成分,也含有丰富的黄酮类挥发油及橙皮甙等。除食用外,在食品工业和医药行业具有重要的用途。因此,柠檬的经济、食用、药用价值越来越受到人们的高度重视[1-2]。安岳是我国唯一的国家级柠檬生产基地,目前其研究主要集中于柠檬果实中有机成分方面,今未见有关矿质元素的研究报道[3-5]。本实验采用原子吸收分光光度法初步测定了安岳柠檬及种植土壤中部分矿质元素的含量分布情况,为人们更进一步了解柠檬的营养及药用价值,为健康饮食和柠檬的科学种植及加工,提高产品品质提供了基础实验信息。

1 实验部分

1.1 实验材料及方法

实验材料采集于柠檬采收期,采用梅花形布点采样,分布于安岳县龙西乡、云丰乡、岳溪乡、姚市镇、龙台镇柠檬种植基地,共采集63个柠檬样品和21个土壤样品。果实经自来水、蒸馏水、高纯水洗净,自然凉干,分离果皮、果肉、果核;土壤经烘干、粉碎、过筛。准确称取果皮、果肉、果核及土壤样品各2.000g于烧杯中,加混合酸8m L(HClO4∶HNO3=1∶4),按文献[6]方法消解及测试。

1.2 仪器及试剂

TAS-986G型原子吸收分光光度计(北京普析);AE240电子分析天平(梅特勒-托利多);Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、Mg空心阴极灯(河北衡水)。各元素标准储备液均为国标溶液(GSB G,1000μg/L),HNO3(GR),HClO4(GR),HCl(GR),Sr(NO3)2(AR),H2O为高纯水。

2 结果及讨论

在仪器最佳测试条件下,用火焰吸收光谱法测定Cu、Mn、Zn、Fe、Ca、Mg含量,石墨炉原子吸收光谱法测定Pb、Cd含量(氘灯扣除背景)。

2.1 工作曲线及相关系数

准确移取各标准储备溶液,配制成混合标准系列,含量为(μg/m L):Cu2+,0～0.25;Mn2+,0～2.0;Zn2+,0～2.0;Fe3+,0～0.60;Ca2+,0～20.0;Mg2+,0～0.60;Pb:0～100ng/m L;Cd:0～10ng/m L。线性方程和相关系数为,Cu:A=0.25230C+0.00156(r=0.9995);Zn:A=0.38880C+0.06649(r=0.9995);Fe:A=0.08846C+0.00656(r=0.9993);Ca:A=0.02455C+0.02975(r=0.9989);Mg:A=0.86250C+0.06296(r=0.9974);Mn:A=0.15920C+0.00761(r=0.9995);Pb:A=0.00233C+0.09710(r=0.9998);Cd:A=0.03290C+0.20440(r=0.9993).

2.2 实验结果

实验测得柠檬鲜果及土壤(干基)中的元素分布,a代表姚市镇,b代表龙台镇,见表1,表2,表3:

表1 柠檬不同部位的金属元素总含量分布 μg/kg

表2 不同基地柠檬中金属元素含量分布 μg/kg

2.3 讨论

由表1可知,柠檬中矿质元素含量丰富,Ca、Mg、Fe等元素含量相对较高,Cu、Mn、Zn较低,不同元素含量普遍存差异,总的变化趋势是:果核＞果皮＞果肉。描述性统计分析表明:各元素平均含量变化趋势是:Cu,果核＞果皮＞果肉;Mn,果核＞果皮＞果肉;Zn,果核＞果皮＞果肉;Ca,果皮＞果核＞果肉;Fe,果核＞果皮＞果肉;Mg,果核＞果皮＞果肉。从其变异系数来看,元素含量存在一定的区域性差异,并且有的元素差异性较大。

表3 植地土壤中的金属含量与柠檬不同部位的相关性

不同种植基地柠檬中各个部位元素含量见表2。其中,果皮中除Ca、Fe、Zn的平均含量龙台镇是姚市镇的两倍左右外,其它几种金属元素含量基本持平,果肉中Cu、Fe姚市镇稍高于龙台镇,Ca、Zn姚市镇稍低于龙台镇,其它几种金属元素含量基本持平,果核中Cu、Fe姚市镇稍高于龙台镇,Ca、Zn姚市镇稍低于龙台镇,其他几种金属元素含量基本持平。地域之间同种金属元素的平均含量在柠檬同一部位存在一定的差别,可能在种植土壤及管理方面存在一定的差异性。

柠檬种植地土壤与柠檬中金属元素含量相关性数据见表3。种植地土壤中各种金属含量与国家标准相比均处于特优水平。各种元素含量在两基地土壤中水平相差不大,特别是重金属元素Pb(12.3～20.7mg/kg)、Cd(0.18～0.28mg/kg)含量都远低于国家无公害水果生产地环境的限量标准最低值(总铅≤250mg/kg,总镉≤0.30mg/kg,GB/T 18407.2-2001)。姚市镇土壤中Mn、Ca、Pb元素的变异系数相对较高,龙台镇土壤中Cu、Zn、Cd元素的变异系数相对较高。富集系数是果皮中姚市镇Cu高于龙台镇,Mn相当,其于都低于龙台镇;果肉中姚市镇Cu、Fe高于龙台镇,Mn相当,其于都低于龙台镇;果核中姚市镇Cu、Mn高于龙台镇,Fe、Mg相当,其于都低于龙台镇。说明与土壤中营养成分以及与果农用肥料及种植技术管理可能有一定的关系。从富系数看,果皮、果肉及果核对Ca、Mg、Zn、Cu均具有较强的富集能力,对Mn和Fe富集能力相对较小。

3 结论

安岳柠檬含丰富的营养元素,具有相对较高的钙、镁、铁的特性。在研究区域,各元素在果实中含量总的变化趋势是,果核＞果皮＞果肉。果实中Ca、Mg、Fe等对人体有益的必需元素含量相对较高。Ca含量是Mg的25倍左右,Mg含量是Fe的2倍左右,Fe含量是Cu、Mn、Zn的18倍左右。柠檬种植土壤中平均含量:Ca＞Fe＞Mn＞Mg＞Z n＞Cu,有害元素Pb、Cd远低于我国无公害水果种植地土壤的最低限量。变异系均不很大,说明土壤中元素分布较为均匀。为保持土壤及果品的优良特性,应注意土壤和种植管理,在种植过程中注意补充人体必需微量元素,避免有害元素的引入,以提高柠檬品质。

[1] 石健泉,曾沛繁.柠檬的经济价值及栽培管理[J].广西热带农业,2006(1):8-9.

[2] 程劲.柠檬加工利用研究[J].四川食品与发酵,2005(01):11-15.

[3] 彭长江.我国柠檬产业的现状[J].中国果业信息,2005,21(6):4-6

[4] 吴厚玖,焦必林,孙志高,等.安岳柠檬果实和香精油的理化性状评价[J].中国南方果树,1998.27(6):13-14.

[5] 董庆亮.刘凌.崔明学.柠檬籽油中几种活性成分的分析与检测[J].食品与发酵工业,2007.33(03):103-106

[6] 温润娟,郭军成,王丽,等.原子吸收光谱法测定宁夏几种中草药中微量元素含量[J].广东微量元素科学,2008,25(6):47-50.