四种坚果中有益元素的微波消解－FAAS法的测定*

唐永，梁慧，姚晓青

（广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000）

四种坚果中有益元素的微波消解－FAAS法的测定*

唐永，梁慧，姚晓青

（广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000）

为了检测坚果中有益人体健康的微量元素含量，采用微波消解法对4种坚果（花生、核桃、板栗、苦杏仁）进行消解，并利用火焰原子吸收光谱法测定其Ca、Cu、Zn、Mn、Fe这5种微量元素的含量。结果表明：方法加标回收率在97.17%～102.00%之间，相对标准偏差均小于1.52%，该方法具有良好的精密度和准确度。4种坚果中均富含Ca、Cu、Zn、Mn、Fe元素，但每种微量元素的含量在各坚果里是有差异的，人们可依据自身需要有选择地食用坚果，以达到人体对微量元素需求平衡的目的。

坚果；微量元素；微波消解；火焰原子吸收光谱法

坚果的营养价值高，尤其是微量元素的含量很丰富，这些微量元素参与机体主要生理代谢过程，与人体机体的繁殖、生长机能、免疫等重要生命代谢体征密切相关［1－5］。据记载，我国广西巴马每10万人就有61.5位百岁老人，是唯一获得“世界长寿之乡”称号的地区。究其原因，巴马的水和土壤中富含锰、锌等微量元素，使得产出的农作物也富含同样的元素，对补充人体缺乏的微量元素，维持人体的身体平衡起到很好的作用［6］。由此可知，微量元素对人体的健康起着至关重要的作用。

近年来，随着生活水平的提高，人们也逐渐意识到微量元素与人体健康有着密切的联系，但在生活中很多人缺乏科学补充体内微量元素的知识，很容易发生体内微量元素摄取过量或不足的情况，从而不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病，甚至危及生命［7］。本文根据坚果的特点及其对人体的保健作用，选取了4种常见的食用坚果（核桃、花生、板栗、苦杏仁）作为研究对象，采用微波消解法消解坚果样品，利用火焰原子吸收光谱法测定其Ca、Cu、Zn、Mn、Fe这5种微量元素的含量，并对其元素的含量进行分析比较，以期为人们依据自身需求有选择地食用坚果提供科学依据，从而达到人体对微量元素需求平衡的目的。

1 实验部分

1.1 仪器设备与测试条件

样品预处理加热仪（XT－9816型，上海新拓分析仪器科技有限公司）；原子吸收光谱仪（Z－2000型，日本日立公司）；电子分析天平（先行者CP313型，奥豪斯仪器（上海）有限公司）；密闭式智能微波消解仪（XT－9912型，上海新拓分析仪器科技有限公司）。

火焰原子吸收光谱仪测试仪器参数见表1。样品微波消解程序见表2。

表1 火焰原子吸收分光光度计测定各元素的仪器参数

表2 微波消解程序

1.2 试剂与标准溶液

浓硝酸（质量分数65%，GR，广州市东红化工厂），过氧化氢（质量分数30%，GR，天津百世化工有限公司），高氯酸（GR，天津鑫源化工有限公司）；质量浓度为1 000 μg/mL的Cu、Ca、Fe、Mn、Zn标准储备液（钢铁研究总院分析测试研究所）；实验用水为超纯水。

基体改进剂：称取7.649 9 g六水氯化锶于250mL容量瓶中，配制成质量浓度为0.01 g/mL的锶溶液，以作为实验中测定Ca的掩蔽剂。

将质量浓度为1 000 μg/mL的Ca、Cu、Fe、Mn、Zn标准储备液进行逐级稀释，可配得不同梯度浓度的标准系列溶液［4］，各元素的标准系列溶液的质量浓度分别为0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 μg/mL。

1.3 样品来源及样品处理

1.3.1 样品来源

板栗（市售，产地广西）；核桃（市售，产地新疆）；花生（市售，产地广东）；苦杏仁（市售，产地河北）。

1.3.2 样品处理

1）样品前处理。将买回来的样品去皮，切成小块，放入烘箱中在80～100℃的温度下烘至恒重（前后称量质量差＜0.01g），将烘干的样品用研钵研磨，过筛（80目），放进干燥器里备用。由于花生和核桃的油性太大，因此不用过筛［8－10］。

2）样品微波消解。准确称取板栗0.502 9 g，核桃0.503 6 g，花生0.511 6 g，苦杏仁0.501 9 g于干净无水的聚四氟乙烯罐内，各加入8.00mL浓硝酸和2.00mL的过氧化氢，静置一夜。第二天把装有样品的聚四氟乙烯罐放在样品预处理加热仪上，缓慢加热至80℃左右处理3 h，接着升温到100℃处理1 h。此时若还有浓烟冒出，继续让其在100℃温度下反应，直至浓烟冒尽。冷却至室温，各补加2.00mL浓硝酸，组装消解罐，放进微波消解仪中，按表2设置的微波消解程序开始消解样品。消解结束后，待其冷却，取出内罐，将消解好的样品倒进50mL容量瓶里，并用超纯水少量多次洗涤内罐，将洗涤液转移至容量瓶中，各加入2.5mL的锶溶液，用超纯水定容至刻度，摇匀。与此同时，做空白试验以进行对比。

2 实验结果与讨论

2.1 各元素的标准曲线方程及线性相关系数

以Mn元素为例绘制标准曲线图，如图1所示。由绘制的标准曲线图可得到Mn元素的标准曲线方程及线性相关系数。同理，可得另外4种元素的标准曲线方程及线性相关系数。将这5种元素的标准曲线方程及线性相关系数归纳起来如表3所示。

图1 Mn元素标准曲线

表3 标准曲线方程及线性相关系数

由表3可知，这5种微量元素的线性相关性较好，满足本实验的分析要求。

2.2 实验最佳条件及方法的探讨结果

2.2.1 微波消解剂消解效果的探讨结果

选择不同酸微波消解后样品差异性见表4。

表4 最佳消解体系的探讨

实验结果表明：两种混酸都能将苦杏仁消解完全，用硝酸－高氯酸消解体系得到的消解液不够澄清透明的原因可能是由于高氯酸分解产物残留在消解液中不易除去造成的。而过氧化氢分解产物为水和氧气，不会在消解液中留下残留物，因而得到的消解液较纯，确保了实验结果的可靠性和准确性。因此本次实验采用硝酸－过氧化氢的消解体系。

2.2.2 精密度与加标回收率测定结果

为了考查微波消解法及分析结果的精密度及准确度，以核桃为例，在最佳的微波消解条件下分别做Cu、Fe、Zn、Mn、Ca这5种微量元素的加标回收率实验。在已知含量的核桃样品中加入一定量的Cu、Fe、Zn、Mn、Ca的标准液，并各加入2.5mL的锶溶液，用超纯水定容，摇匀，用原子吸收光谱仪测定其微量元素的含量，并计算其加标回收率及相对标准偏差（RSD）［13－15］，见表5。

加标回收率计算公式：加标回收率＝（加标试样浓度－试样测定值）/加标量×100%。

表5 FAAS法测定核桃中元素含量的精密度及加标回收率测定结果（n＝3）

由表5可知，核桃中的Ca、Cu、Fe、Zn、Mn这5种微量元素的加标回收率在97.17%～102.00%之间，相对标准偏差均小于1.52%，符合火焰原子吸收光谱法的测定要求。该方法具有良好的精密度和准确度，能满足本实验的分析要求。

2.3 实验测定结果

4种坚果中5种微量元素的测定结果见表6。

表6 4种坚果中5种微量元素的测定结果（n ＝3）

由表6可知，平行测定3次实验所算得的相对标准偏差（RSD）均小于2.5%，说明实验结果具有较高的精密度和可靠性。就4种坚果中的5种微量元素而言，苦杏仁、核桃中含量最高的是Ca元素，花生中含量最高的是Fe元素，板栗中含量最高的是Mn元素；4种坚果中含量最低的均为Cu元素。

3 结论

（1）本实验采用HNO3－H2O2消解体系对实验样品进行消解，消解体系用量比为：V（浓硝酸）：V（过氧化氢）＝4∶1时消解效果最好。以核桃为例对选定方法的精密度和加标回收率进行了检测分析，实验结果表明：核桃中的Ca、Cu、Fe、Zn、Mn 5种微量元素的加标回收率在97.17%～102.00%之间，相对标准偏差均小于1.52%，符合火焰原子吸收光谱法的测定要求。该方法具有良好的精密度和准确度，能满足本实验的分析要求。

（2）由实验结果可知：在这4种坚果样品中，Ca元素含量最高的是苦杏仁，Fe元素含量最高的是花生，Mn元素含量最高的是板栗，Zn元素含量最高的是花生，Cu元素含量最高的是核桃。通过本文的分析研究，为人们依据自身需求有选择性地食用坚果提供了科学依据。

［1］魏国涛，王亦军，高翠丽，等.微波消解－FAAS法测定五种坚果中微量元素的研究［J］.广东微量元素科学，2012（11）：16－20.

［2］海韵.食坚果治病多［J］.健身科学，2006（5）：38－40.

［3］龚秀英.小坚果大营养［J］.生活与健康，2009（7）：32－33.

［4］魏国涛.常见坚果中微量元素和含量的分析方法研究［D］.青岛：青岛大学，2013.

［5］陈涵贞.火焰原子吸收光谱法测定板栗中七种金属元素含量的研究［J］.食品科学，2008，24（9）：88－90.

［6］黄作明，黄 .微量元素与人体健康［J］.微量元素与健康研究，2010，27（6）：58－62.

［7］顾佳丽，赵刚.食品中的元素与检测技术［M］，北京：中国石化出版社，2013（1）：1－109.

［8］朱冬，王磊，李超，等.核桃微量元素含量的测定［J］.安徽农业科学，2012，40（16）：8947－8949.

［9］罗志冬，杨欣欣，包永睿，等.抗癌中药苦杏仁中金属元素含量测定研究［J］.辽宁化工，2014，43（2）：146－148.

［10］许景秀，李尚德.FAAS法测定豫南板栗中的微量元素［J］.广东微量元素科学，2009，16（5）：56－59.

［11］敖茂红，宋智琴，罗晓青.澳洲坚果中微量元素的测定［J］.贵州农业科学，2009，37（7）：162－163.

［12］张星海，周晓红.火焰原子吸收光谱法测定奶粉中金属元素［J］.理化检验－化学分册，2009，45（5）：512－513.

［13］李志洲.甜杏仁中微量元素的光谱测定［J］.光谱实验室，2008，25（4）：584－587.

［14］买买提・吐尔孙，阿不力米提・那士，司马义・巴拉提.不同品种巴旦杏仁中微量元素及总黄酮含量的比较研究［J］.广东微量元素科学，2009，16（7）：25－28.

［15］任雪峰，吴冬青，王永生，等.FAAS法测定苦杏仁和甜杏仁中的13种金属元素［J］.光谱实验室，2009，26（2）：405－406.

Content Detection of Beneficial Elements in Four Nuts by Means of Microwave Digestion－FAAS

TANG Yong，LIANG Hui，YAO Xiaoqing
（College of Chemical Engineering，Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China）

In order to detect the content of trace elements in nuts which benefit the health of human body，four kinds of nuts（peanut，walnut，chestnut，bitter almond）are digested withmicrowave，and the contents of five trace elements，including calcium，copper，zinc，manganese，iron are determined by flame atomic absorption spectrometry.The experimental results show that the recovery of standard addition is between 97.17%and 102.00%，and relative standard deviation is less than1.52%.Thismethod is of precision and accuracy.Four kinds of nuts are rich in Calcium，Copper，Zinc，Manganese，Iron，but the content of each trace element in these nuts is different.People can choose the nuts according to the needs of their body in order to balance the demand for trace elements.

Nuts；Trace elements；Microwave digestion；Flame Atomic Absorption Spectrometry

O657.31

A

2095－2562（2016）01－0031－04

（责任编辑：贺嫁姿）

2015－12－17；

2016－01－08

唐永（1975—），男，陕西富平人，硕士，工程师，主要从事仪器分析方面工作。