电感耦合等离子体发射光谱法测定柑桔类水果及果皮中多种微量元素

金 珍 马泓冰 闫春辉 项苏留

(苏州大学分析测试中心，苏州大学，苏州 215023)



电感耦合等离子体发射光谱法测定柑桔类水果及果皮中多种微量元素

金 珍*马泓冰 闫春辉 项苏留

(苏州大学分析测试中心，苏州大学，苏州 215023)

采用HNO3-HClO4体系湿法消解样品，利用电感耦合等离子体发射光谱仪同时测定了柑桔类水果及果皮中Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn 12种微量元素的含量。分析结果的相对标准偏差0.35%～3.26%，加标回收率85.5%～107.0%，该法简单、快速、可靠、灵敏度高。实验表明，大部分柑桔类水果果皮中微量元素含量高于其果肉中含量。柚子内皮和外皮中微量元素含量有少许差异，柚子外皮中的K、Ca、Mg含量最高，而柚子内皮中Fe、Na的含量较高。该结果为有效利用柑桔类水果果皮的药用功效提供了定量参考依据。

电感耦合等离子体发射光谱仪; 柑桔类水果; 果皮; 微量元素

微量元素与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理功能的异常或发生疾病。近年来，水果中微量元素含量的研究越来越引起人们的重视。特别是电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES)以其多元素同时测定的功能广泛地应用于水果中微量元素的研究[1-5]。柑桔类水果有着丰富的营养价值，不仅果肉营养丰富，而且果皮药用价值也较高。柚皮、橙子皮等都是可以食用的，对于它们微量元素含量的测定有利于对其药用功效的了解。因此对具有药用价值的柑桔类水果皮的微量元素测定有利于定量化地了解果皮的药用价值。近年来对柑桔类水果中微量元素含量的研究已经引起了人们的关注[6-7]。而对于柑桔类水果中微量元素的比较研究还鲜有报道。本文以柑桔类水果柚子、桔子及橙子为代表，用ICP-OES同时测定了其果皮和果肉中Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn 12种微量元素的含量。通过比较，结果表明，柚子皮内的微量元素含量最高，橙子皮中含量居中，而桔子皮中的含量相对较低。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent Technologies 5100型电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)(美国 Agilent)；石墨高温消解仪(Lab Tech Digi Block EHD36)；Millipore超纯水系统(美国)；优级纯硝酸(江苏强盛功能化学股份有限公司)；优级纯高氯酸(国药集团化学试剂有限公司)；Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn标准储备液1 000 μg/mL(国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院)。

1.2 仪器测试条件

ICP-OES 射频发生器RF功率：1.20 kW；雾化器流量： 0.70 L/min；等离子体气流量：12.0 L/min；辅助气流量：1.00 L/min；径向观测高度：8 mm ；工作气体：氩气(纯度99.99%以上)。

1.3 标准溶液配制

Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn标准储备液1 000 μg/mL，逐级稀释，配制成标准溶液系列，如表2所示，并用 1% 硝酸溶液定容。

1.4 样品制备与处理

将新鲜样品用去离子水洗净，果肉与果皮分离，其中柚子果皮又分为内皮和外皮。将初步处理的样品于105 ℃烘箱中烘干，于组织捣碎机中粉碎。准确称取0.5 g 左右样品于消解管中，加入8 mL HNO3，2 mL HClO4放于石墨高温消解仪120 ℃消解。直至溶液澄清透明，以超纯水定容于25 mL 容量瓶中，摇匀，待测。同时平行做一份空白试液,在选定的工作条件下，对样品进行测定。

2 结果与讨论

2.1 分析波长的选择与背景校正

ICP-OES对每种元素的测定可以同时选择多条特征谱线，而且光谱仪具有同步背景校正功能，在实验中每种元素选择2～3条谱线，综合分析每条谱线的强度、干扰情况及稳定性，选择各元素最佳谱线如表1所示。利用仪器的双通道检测功能，可以实现轴向径向同时观测。由于所测元素中存在Ca、Na、K、Mg等易电离元素，而轴向等离子体容易受到易电离元素干扰，通过优化可视高度，本文采用径向观测。正确的径向可视高度可以减少谱带结构干扰，获得更好的重现性并消除假阳性。

表1 元素分析线波长

2.2 线性关系及检出限

分别对含有系列浓度标准溶液的12种微量元素进样分析，所得线性回归方程、相关系数见表2。对空白溶液重复测定11次，取3倍标准偏差所对应的浓度为各元素检出限，结果见表2。

表2 标准系列溶液浓度、回归方程及相关系数

2.3 测定结果

利用石墨高温消解仪器处理后的样品，根据所选择的最佳实验条件，在ICP-OES中进样分析，得到样品中各元素含量结果如表3所示。准确移取样品试液稀释100倍后再测定其中K、Ca元素含量。

表3 柑桔类水果及果皮中微量元素含量 单位：mg/kg

2.4 方法准确度考察

为了进一步评估实验方法的准确性，本实验选取桔子果肉样品进行加标回收率实验。分别于样品中添加不同浓度的各微量元素标准溶液，平行三次，测定结果见表4。从表4可见，各元素的加标回收率在85.5%～107.0%，相对标准偏差为0.35%～3.26%。

表4 方法的准确度及回收率

3 结 论

本文采用石墨高温消解仪消解样品，利用电感耦合等离子体发射光谱仪同时测定了柑桔类水果及果皮中Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn 12种微量元素，样品处理快速，分析结果准确。从实验结果可知，柑桔类水果果皮中含有远比其果肉丰富的微量元素，这或许可以从微量元素方面揭示果皮具有更好的药用及食用价值的根源。

[1]张艳萍，刘连利，王莉丽.电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法同时测定水果中Ca、Fe、Zn等元素含量 [J].化学试剂，2010，32(2):144-146.

[2]程发良，宁满霞，莫金垣,等.荔枝果实中微量元素测定的研究[J]. 光谱学与光谱分析，2002，22(4):676-678.

[3]张激光.微波消解-ICP-AES/ICP-MS测定南果梨中微量元素[J]. 当代化工，2011，40(10):1091-1094.

[4]王晓赛，沈燕，季小武,等.微波消解-等离子体原子发射光谱法测定杨梅中的微量元素[J]. 光谱实验室，2010，27(3):1002-1004.

[5]王莹，辛士刚.ICP-AES 快速测定水果中多种微量元素[J]. 光谱实验室，2003，20(3):467-470.

[6]姜孟军，瞿福东，王小逸,等.柑桔皮中微量元素的ICP-AES测定方法研究[J]. 光谱实验室，1994，11(3):48-52.

[7]万益群，肖丽凤，柳英霞,等.ICP-AES法测定柚子不同部位中多种微量元素 [J].光谱学与光谱分析，2008，28(9):2177-2180.

Determination of Multiple Trace Elements in Different Parts of Citrus Fruits by ICP-OES

JIN Zhen*, MA Hongbing, YAN Chunhui, XIANG Suliu

(Analysis & Testing Centre Soochow University, Soochow University, Suzhou 215023,China)

A method of simultaneous determination of multiple trace elements in citrus fruits has been developed by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) together with HNO3-HClO4digestion. The relative standard deviations for trace elements in this method are determined to be 0.35% ～3.26%, whereas the recovery rates are in range of 85.5%～107.0%. The measuring method has been proved to be simple，rapid，reliable，and highly sensitive. The concentration of trace elements in peel of citrus fruits is higher than that in the flesh. A slight difference in trace element is observed between peel and endodermis of grapefruit. The concentration of K, Ca, Mg appears the highest result in the peel of the grapefruit, while the endothelium of the grapefruit has the highest concentration of Fe, Na. Our results provide a quantitative basis for the effective utilization of the medicinal efficacy of citrus fruits.

Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES); citrus fruits; peel; trace elements

1006-446X(2016)12-0007-05

2016 - 10 - 11

金珍(1981—)，女，硕士研究生，主要从事食品、环境方向分析研究工作。E-mial:zjin@suda.edu.cn

O 657.31

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