豆类中微量元素的测定

杨 双，陈亚君，房时鑫，陈春竹，简金龙，王秀峰

（绵阳师范学院化学与化学工程学院，四川绵阳 621000）

微量元素参与人体正常的新陈代谢、成长和发育，是生命活动的重要物质基础。人体内微量元素的缺乏或过多，均可导致人体生理功能的失调和疾病的产生[1-2]。铁（Fe）既是人体血液中交换与输送物质的主要元素，又是生物体内许多氧化还原体系的必需元素[3]，是治疗缺铁性贫血药物的主要成分；锌（Zn）是构成人体25种蛋白质的核心部分，也是人体必须的微量元素之一[4]；铜（Cu）是氧化还原体系中非常有效的催化剂，缺Cu可引起骨胳生长障碍、生殖力衰竭[5]。而豆类是人们日常生活必不可少的食品，富含蛋白质、氨基酸和微量元素等营养成分。研究豆类食品中微量元素的含量，有助于人们更好地调节饮食，保持身体健康。

原子吸收光谱法是元素分析最重要的方法之一，因而在微量元素分析中的应用较为广泛[6-7]。该文就是利用火焰原子吸收光谱法分别对豌豆、黄豆、绿豆、芸豆中微量元素 Fe、Zn、锰（Mn）、Cu 的含量进行测定，进而分析4种豆类中微量元素的含量及差异，以期为豆类营养成分的深入研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

豌豆、黄豆、绿豆、芸豆均采购于绵阳市农贸市场。

1.2 试剂

硝酸(GR)、高氯酸（GR）、30%过氧化氢（GR）均为成都市科龙化工试剂厂生产；试验用水为一次蒸馏水和二次蒸馏水；Fe、Zn、Mn和Cu的标准储备液均由相应的优级纯金属配制，其标准储备液的浓度均为1.000 mg/mL，根据测定要求，使用时逐级稀释成标准使用液。

1.3 仪器

TAS-990原子吸收分光光度计（北京普析）；Fe、Zn、Mn、Cu空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；小型高速粉碎机（WB-100北京维博创机械设备有限公司），AUY万分之一全自动分析天平（日本岛津）。

1.4 方法

1.4.1 样品制备与处理。样品制备：将样品用一次和二次蒸馏水洗净，置于105℃烘箱中烘干后粉碎，并过100目筛备用。

样品处理：用分析天平准确称量4种豆类样品各1.000 0 g置于不同烧杯中，并加入HNO3和HClO4(两者比例为4︰1)的混合酸溶液15 mL，盖上表面皿静置24 h；随后用电热板加热，使样品保持微沸，待溶液清澈后加双氧水至无色透明；最后用1%HNO3溶液冲洗表面皿及烧杯内壁，用二次蒸馏水定容至25 mL的比色管中，同时做样品加标试验。

1.4.2 光谱仪工作参数的设定。Fe、Zn、Mn、Cu采用经优化的条件测定，光谱仪工作参数设定见表1。

表1 光谱仪工作参数的设定

1.4.3 分析方法。根据校准曲线法分析测定Fe、Zn、Mn、Cu的含量，其线性回归方程及相关系数见表2。

表2 线性回归方程及相关系数

2 结果与分析

2.1 不同豆类中Fe的含量

通过试验可得4种豆类Fe的含量为55.88～80.35μg/g，具体结果见表3。

表3 不同豆类中Fe的含量

由表3可以看出，黄豆中Fe的含量在4种豆类中最高，芸豆次之，绿豆第3，豌豆最低；4种豆类中Fe的含量相差较大，最高和最低相差24.47μg/g；加标后回收率在95.8%～102.9%之间。

2.2 不同豆类中Zn的含量

通过试验可得4种豆类Zn的含量为27.53～47.75μg/g，具体结果见表4。

表4 不同豆类中Zn的含量

由表4可以看出，在4种豆类中Zn含量最高的为黄豆，绿豆次之，豌豆第3，芸豆最低；Zn的含量在4种豆类中相差较大，最高和最低相差20.22μg/g；加标后回收率在98.4%～104.9%之间。

2.3 不同豆类中Mn的含量

通过试验可得4种豆类Mn的含量为14.60～31.85μg/g，具体结果见表5。

表5 不同豆类中Mn的含量

由表5可以看出，黄豆中Mn的含量在4种豆类中最高，芸豆次之，绿豆第3，豌豆最低，这与4种豆类中Fe含量的排序相一致。并且Mn的含量在4种豆类中相差也较大，最高和最低相差17.25μg/g。另外，加标后回收率在101.0%～104.3%之间。

2.4 不同豆类中Cu的含量

通过试验可得4种豆类Mn的含量在4.15～6.08μg/g之间，具体结果见表6。

由表6可以看出，在4种豆类中Cu含量最高的是黄豆，绿豆次之，豌豆第3，芸豆最低，这与4种豆类中Zn含量的排序相一致。但是，4种豆类中Cu的含量相差不大，最高和最低仅相差1.93μg/g。另外，加标后回收率在95.0%～103.9%之间。

表6 不同豆类中Cu的含量

3 讨论

为考察该试验测定方法的准确度和精密度，将测定的各元素加标回收后发现，不同豆类中各微量元素的回收效率在95.0%～104.9%之间，RSD平均值＜1.9%，说明该试验测定方法精密，测定结果准确。

由该试验结果可知，4种豆类中均含有较为丰富的微量元素，且各微量元素在4种豆类中的含量有所不同。其中，Fe的含量最高，Zn的含量次之，Mn的含量第3，Cu的含量最低，该排序与刘杰等人[8]对野蚕豆根中金属元素含量的分析结果相同。此外，不同种类豆中微量元素的含量也不尽相同。从结果可以看出，黄豆中Fe、Zn、Mn和Cu的含量均高于绿豆、豌豆和芸豆，也高于另外一些豆类[9-10]，如蚕豆、鹰嘴豆等。

总之，豆类（尤其是黄豆）不仅含有大量蛋白质，而且富含Fe、Zn等微量元素，可用于人体微量元素缺乏症如缺铁性贫血、骨胳生长障碍等疾病的辅助治疗或食疗。

[1]王夔主.生命科学中的微量元素分析与数据手册[M].北京:中国计量出版社,1998.

[2]曹治权.微量元素与中医药[M].北京:中国中医药出版社,1996.

[3]张勇.14种微量元素与人体健康[J].化学教与学,2010(6):79-81.

[4]解守宗.我们周围的化学[M].上海:上海科学技术出版社,2003:348,356-358,360.

[5]黄岛平,莫建光,劳燕文,等.广山药中16种元素的分析比较[J].广东微量元素科学,2002,9(2):47-49.

[6]刘彦明.原子吸收光谱法测定中成药中微量元素[J].光谱学与光谱分析,2000,20(3):373.

[7]董思恩.火焰原子吸收法测定豆类食品中微量元素的研究[J].安徽农业科学,2007,35(31):9816,9827.

[8]刘杰,白文伟,李文娟,等.云南蒙自野生野蚕豆根金属元素含量分析[J].安徽农业科学,2011,39(19):11445-11446.

[9]尚启兵,王志刚,李云霞,等.蚕豆新品系Divine的筛选和利用[J].内蒙古农业科技，2003(4):21-22.

[10]张玲,蔡洪信,夏作理.卡布里鹰嘴豆微量元素含量的分析测定[J].实验室研究与探索,2008,27(6):67-68,75.