湛江市售5种食用菌中微量元素的检测与分析

陈伟珍

（岭南师范学院化学化工学院，广东湛江524048）

湛江市售5种食用菌中微量元素的检测与分析

陈伟珍

（岭南师范学院化学化工学院，广东湛江524048）

以湛江市售的5种食用菌（新鲜黑木耳、香菇、茶树菇、金针菇和杏鲍菇）为试材，采用加热回流消解法消解样品，电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定食用菌中锌、镍、铜、铁、锰、砷、铅、镉、钙和镁10种微量元素的含量，并对消解液选择、消解条件、分析谱线选择等多个方面进行探讨。结果表明，采用加热回流消解法结合ICP-AES测定食用菌中微量元素的相对标准偏差（RSD）在1.8%～8.7%之间，检出限在0.37～2.55μg/L之间，加标回收率为91.0%～108.5%。该方法快速、稳定、试剂用量少、精确度高，适合食用菌中多种元素的同时测定。

加热回流消解法；电感耦合等离子体原子发射光谱法；食用菌；微量元素；检测

食用菌是一种高蛋白质、低脂肪、污染少的绿色保健食品，其营养价值较高，富含锌、铁、镁、钙等多种微量元素，这些元素参与人体内许多物质的合成，具有保证造血和肌肉分泌机能的正常进行，维护神经、心血管、骨骼的生长发育和抗癌防病等功效。微量元素虽然在人体中需求量很低，但其作用却非常大［1-2］。加热回流消解法属于湿法消解，与干法灰化消解和微波消解等样品处理方法相比较，可对易挥发元素进行测定，操作简单快捷，试剂用量少，空白值较低，有利于植物样品中多元素电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定［3］。ICP-AES是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法，与经典光谱法相比，具有光源稳定性好、可同时多元素测定、样品基体影响小等优点［4-6］。目前关于应用此法测定食用菌中的微量元素还未见报道。

本文采用加热回流消解法处理样品，电感耦合等离子体原子发射光谱法测定湛江市市售食用菌中锌、镍、铜、铁、锰、砷、铅、镉、钙和镁10种微量元素含量，并探讨各元素对人体健康的影响，为食用菌中多种元素的同时测定提供参考。

1　材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1材料与试剂

新鲜的黑木耳（Auricularia auricula）、香菇（Lentinus edodes）、茶树菇（Agrocybe aegerita）、金针菇（Flammulina velutipes）和杏鲍菇（Pleurotus eryngii）均购于湛江市赤坎区各大农贸市场及超市。

硝酸，优级纯，由广州化学试剂厂生产；过氧化氢，优级纯，质量分数30%，由天津市科密欧化学试剂有限公司生产。

试验用水为双重蒸馏水；氩气，纯度99.999%。

锌、镍、铜、铁、锰、砷、铅、镉、钙和镁元素的标准储备液，各元素标准储备液浓度均为1mg/mL，均为国家标准物质，购于核工业北京化工冶金研究院。临用前用5%的硝酸作介质，逐级稀释配制成0、0.50、2.00、5.00、10.00μg/mL标准系列溶液，同时作空白试液。

1.1.2仪器与设备

AUY120型电子分析天平，WLY100-1型等离子体单道扫描光电直读光谱仪，自动回流消化仪（由重庆北碚玻璃仪器总厂特制玻璃仪器分厂生产，注册专利号：85203401）。

所用玻璃仪器均用稀硝酸浸泡过夜，用自来水反复冲洗，最后用双重蒸馏水冲洗干净，自然晾干，备用。

1.1.3仪器工作参数

WLY100-1型等离子体单道扫描光电直读光谱仪：阳极电压3 000V，阳极电流0.7A，栅极电流140mA，冷却气流量10 L·min-1，辅助气流量0.5 L·min-1，载气压力0.06 MPa，积分时间0.2 s，溶液提升流量1.5mL·min-1，观测高度为感应线圈上方10mm。

1.2方法

1.2.1样品处理方法

新鲜的食用菌样品用自来水冲洗，再用双重蒸馏水洗干净后，取可食用部分，自然晾干后切片，置于干燥箱中，于80℃烘干8～10 h，粉碎后过80目筛，再于80℃烘至恒重，备用。

1.2.2消解液及其用量的选择

植物样品中含有大量的有机物，样品消解通常采用HNO3、HClO4和H2O2等强氧化剂作为消解液。HNO3是最适合分解有机物的试剂。H2O2是一种弱酸性氧化剂，在较低温下即可分解成高能态活化氧，与HNO3共用，可以提高混合液的氧化能力，完全破坏有机物。

本试验选择HNO3-H2O2为消解体系。称取等量的食用菌样品各3份，每份约0.500 0 g，分别加入3mL HNO3、1～3mLH2O2，消解时间为25～30min。

1.2.3样品的消解

准确称取烘干的样品0.500 0 g于150mL平底烧瓶中，加入3mLHNO3和3mLH2O2，加入几颗小玻璃珠（防止爆沸），用自动回流消化仪消化样品，使溶液微沸，有泡沫产生时停止加热，待泡沫消失后继续加热至样品溶液澄清，并旋开活塞，溶液体积蒸发至约2mL，用双重蒸馏水冲洗回流管入烧瓶中，继续加热浓缩至约2mL，然后转移至25mL比色管中，定容，待测。同时做空白样。

1.2.4分析波长及负高压参数的选择

以浓度最高的标准溶液作谱图分析，选择测定各元素适合的波长及负高压值。以检出限低、灵敏度高、干扰元素少为选择的依据。

1.2.5方法的检出限、精密度和准确度

选用浓度均为0.10μg/mL的各元素混合标准溶液（浓度C一般大于估计检出限的100倍），扫描谱图，求出3次扫描的平均能值I，然后扫描上述混合标准溶液共计12次，求出标准偏差δ，用公式，求出检出限DL。准确称取杏鲍菇样品6份，每份均为0.500 0 g，消解方法同“1.2.3”，在选定的条件下测定各元素的含量，计算相对标准偏差（RSD）。选取杏鲍菇样品进行加标回收试验。样品中分别加入待测元素的标准液，按样品相同的方法消解、测定。每个元素重复3次，结果取平均值。

1.2.6样品的测定

准确称取处理好的食用菌样品各3份，每份均为0.500 0 g，消解方法同“1.2.3”，在选定的条件下测定各微量元素的含量。

1.2.7数据处理

采用SPSS13.0和Excel统计学软件对数据进行分析。

2　结果与分析

2.1消解条件的确定

由表1可知，每0.500 0 g食用菌在HNO3和 H2O2的加入量均为3.0mL时，采用自动回流消化仪消解样品，消解时间约为25min，样品消解完全，消解液透明澄清，消解效果理想。

表1　消解条件的选择Table 1　The selection of digestion condition

2.2分析波长、负高压、标准曲线的线性回归方程及相关系数

试验中各元素波长、负高压参数、标准曲线的回归方程和线性相关系数见表2。

表2　各元素波长、负高压、线性回归方程及相关系数Table 2　Wavelength，negative high voltage，regression equation and correlation coefficientofmicroelements

由表2可知，相关系数在0.999 0～1.000 0之间，线性范围回归较好。

2.3方法的检出限、精密度和准确度

在选定的条件下测定杏鲍茹样品中各微量元素的含量，计算检出限、相对标准偏差（RSD）及加标回收率，结果见表3。

由表3可见，各微量元素的检出限在0.37～2.55μg/L之间，RSD在1.8%～8.7%之间，小于10%，属于可靠数据。各微量元素的加标回收率在91.0%～108.5%之间，说明此方法具有较好的准确性，符合分析要求。

表3　加标回收试验结果Table 3　Results of the standard addition test　（n=3）

2.4样品的测定结果

在选定的条件下测定湛江市售的5种食用菌样品中各微量元素的含量，结果见表4。

由表4可知，检测的5种食用菌中均含有丰富的微量元素，特别是Mg和Ca这两种元素的含量最高，其含量的平均值分别为1 480.24、819.08mg/kg，Fe和 Zn元素的含量也较高。5种食用菌中各元素含量平均值由高至低为Mg＞Ca＞Fe＜Zn＞Mn＞Cu＞Ni＞Pb＞As＞Cd。Mg含量最高的食用菌是黑木耳，Ca含量最高的食用菌是茶树菇，Fe和Ni含量最高的食用菌是金针菇，Zn、Mn和Cu含量最高的食用菌是香菇，Pb、As和Cd这三种元素在5种食用菌中含量均较低。

表4　5种食用菌中各微量元素的含量Table 4　Microelements contents in five kinds of edible fungi　（mg/kg）（n=3）

3　讨论与结论

微量元素在人体新陈代谢中起着重要的作用，人体如果缺乏某种微量元素，就会导致一些疾病的发生。如钙是人体的生命之源，是人体含量最丰富的无机元素，Ca可以加强大脑皮层的抑制过程，调节兴奋和抑制过程的平衡；Mg具有舒张血管而使血压下降的作用，食用含Mg丰富的食品对高血压及胆固醇引起的动脉硬化有一定的防治作用［7-8］，本次测定的5种食用菌中Mg的含量均大于1 100mg/kg，Ca的含量均大于585mg/kg。Zn影响胰岛素的合成、分泌及其活性，对机体的生长发育非常重要［9］，食用菌中锌含量也很高，是补充人体微量元素的有效食品。Fe是构成血红蛋白、肌红蛋白及一些酶的必要成分，人体内Fe的不足或缺乏可导致缺铁性贫血，根据Hallberg［10］报道，成年女性周期性的月经血排出是导致铁流失的主要原因。金针菇、茶树菇、香菇和黑木耳中含铁很高，常吃可补血。香菇中的Cu含量较高，Cu是多种氧化酶的组成成分［11］，铜元素含量在体内减少时，会影响铁的吸收，导致铁的利用障碍，最终发生缺铁性贫血。可见，食用菌类食品有助于提高机体的免疫力。

采用自动回流消化仪消解样品可减少易挥发元素的损失和消解液的用量，其操作简单快捷，仪器价格便宜。用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）可同时测定多种元素，且具有检出限低、精确度高、操作灵活、简便等优点。加热回流消解法结合ICP-AES的建立为有效地进行食品检测与管理提供了有力的技术保障。

［1］周志华.化学与生活·社会·环境［M］.江苏教育出版社，2007：13-16.

［2］包蕊，滕文锋，杜景娇，等.辽宁省朝阳地区八种小杂粮中必需微量元素的测定分析［J］.保鲜与加工，2015，15（1）：54-57.

［3］藏吉良，李志伟，赵伟，等.风冷回流消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定植物样品中46个元素［J］.岩矿测试，2012，31（2）：247-252.

［4］铁梅，臧树良，张威，等.ICP-MS测定食用菌中硒的方法研究［J］.光谱学与光谱分析，2006，26（3）：551-553.

［5］韩超，刘翠平，詹秀明.微波消解-等离子体原子发射光谱法测定羊栖菜中的微量元素［J］.分析科学学报，2008，24（1）：91-93.

［6］罗海英，郭新东，叶嘉荣，等.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食品中的钛［J］.食品科学，2008，29（3）：409-411.

［7］范文秀，李新峥.洋櫆花中微量元素的光谱测定［J］.光谱学与光谱分析，2005，25（10）：1714-1716.

［8］张传来，范文秀，高启明，等.金光杏梅果实发育过程中微量元素含量的光谱测定［J］.光谱学与光谱分析，2005，25（7）：1139-1411.

［9］徐顺清.环境健康科学［M］.北京：化学工业出版社，2004：5.

［10］HALLBERG L.Iiron Nutrition in women industrialized tountries［J］.BibliothecaNutritioetDieta，1989（30）：111-123.

［11］沈晓芳，张勇，秦雪梅.火焰原子吸收光谱法测定中草药丹参不同部位金属元素的含量［J］.光谱学与光谱分析，2006，26（1）：187-188.

Determ ination and Analysisof M icroelements in Five K indsof Edible Fungiin Zhanjiang

CHENWei-zhen
（SchoolofChemistry and ChemicalEngineering，Lingnan NormalCollege，Zhanjiang524048，China）

Five kinds of edible fungi including fresh Auricularia auricula，Lentinus edodes，Agrocybe aegerita，Flammulina velutipes and Pleurotus eryngii purchased from Zhanjiang were taken asmaterials.After thermal reflux digestion，ten trace elements of Zn，Ni，Cu，Fe，Mn，As，Pd，Cd，Ca and Mg in edible fungi sampleswere determined simultaneously by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy（ICP-AES），and the selection of digestion solution，digestion conditions，selection of analyzing spectrum line and so on were discussed.The results showed that，the relative standard deviation（RSD）was 1.8%～8.7%，the limit of detection（LOD）was 0.37～2.55μg/L，and the recovery of standard addition was 91.0%～108.5%.Therefore，thismethod was demonstrated to be fast，stable，high precision and the less reagent consumption，and provided a viable alternative for rapid detecting ofmultiple trace elements in edible fungiat a same time.

heating reflux digestionmethod；inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy（ICP-AES）；edible fungi；microelement；detection

S646

A

10.3969/j.issn.1009－6221.2016.04.021

陈伟珍（1967—），女，汉族，硕士，高级实验师，研究方向：食品检测与分析。

2016-03-16