原子吸收光谱法测定汉源花椒的微量元素

王香爱，邱小香

(渭南师范学院 化学与环境学院，陕西省黄河湿地生态与环境重点实验室，陕西 渭南 714099)

原子吸收光谱法测定汉源花椒的微量元素

王香爱，邱小香

(渭南师范学院 化学与环境学院，陕西省黄河湿地生态与环境重点实验室，陕西 渭南 714099)

将花椒用粉粹机研磨至粉末状，再用体积比为1∶4的高氯酸和浓硝酸进行消解，消化完成用原子吸收光谱法测定重庆花椒中Fe，Mn，Zn，Cu 4种微量元素的含量。实验表明：重庆花椒中微量元素含量为Fe>Mn>Zn>Cu，加标回收率位于97.84%～105.88%之间。

汉源；花椒；微量元素；原子吸收光谱法

花椒，别名：檓；是芸香科的一种，分为大椒、秦椒、川椒和山椒4个品种[1]。花椒喜欢生长在阳光充足、温暖、肥沃的地方，地理分布主要在我国北部至西南，在我国华北、华中、华南处处可见[2-6]；花椒的果皮具有香味，茎干有皮刺,可以孤独种植也可以作为防护刺篱笆种植，人工栽培是主要栽培方式，但是南美洲也有一些品种在野外生长。花椒的果实呈圆形，大小和绿豆一般，果皮是一种常见的香料，不仅可提取芳香油，还可入药，入药有散寒燥湿的作用，种子既可食用，也可加工榨油或制作肥皂。由此可见，花椒在我们的生活中比较常见，应用范围也比较广泛。

Fe，Mn，Zn，Cu是4种比较常见的微量元素，并且这4种微量元素是人体必不可少的，而本文采用原子吸收光谱法对花椒中这4种微量元素含量进行研究，采用的样品是汉源花椒，并与宝鸡凤县和韩城大红袍花椒中的微量元素含量做对比，观察其中差异，并就微量元素含量差异对人体的影响展开讨论[7]。

汉源花椒，自唐代就被作为贡品进贡给朝堂，所以自古以来就有“贡椒”之称，至今一千余年。古文曰：“秦椒出天水，蜀椒出武都”，就是说在甘肃的天水以及陇南地区的花椒更是自古有名。现今的川菜是“八大菜系”中排在前三的菜品，食客也是比比皆是，而最正宗的川菜，采用的就是汉源花椒，比如火锅的主要材料、炒菜、炖肉等美味食品都是采用汉源花椒，所以研究汉源花椒中的微量元素含量有着至关重要的意义。

1 实验

1.1 实验试剂及仪器

1.1.1 实验试剂和材料

重庆地区花椒：市售，汉源花椒；浓HNO3，HClO4，CuSO4·5H2O，ZnO：AR，山东鲁光化工厂；Fe(NO3)3·9H2O：AR，沈阳化学试剂厂；MnSO4·H2O：AR，国药集团化学试剂有限公司；实验用水：去离子水。

1.1.2 实验仪器及工作条件

JM-B2001电子天平 金科利达仪器有限公司；DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司；铁、锌、锰和铜空心阴极灯 北京安能天创有限公司；WFX-200原子吸收分光光度计 北京瑞利分析仪器公司。原子吸收分光光度计的工作条件见表1。

表1 仪表的工作条件Table 1 Working conditions of instruments

1.2 实验操作

1.2.1 实验样品(花椒)的处理

样品制备：将实验所用的汉源花椒用清水清洗，再用蒸馏水二次清洗，切碎置于冲洗过的表面皿中，随后放置在烘箱内恒温(120 ℃)烘干2 h至恒重后，用粉碎机将烘干后的花椒制成粉末，再用电子天平称取2份1.0000 g花椒粉末，分别放在2个100 mL的烧杯容器中，标号1，2。向1号容器滴加10 mL浓硝酸，室温下放置在通风橱过夜。

第2天补加10 mL浓硝酸，放置在电炉上消化，直至变成淡黄色的澄清液后取下来放置冷却，再加入高氯酸5 mL，一段时间后再次放在电炉上加热消解，并使样品保持微沸状态(加热过程中，随时观察溶液，由于没有完全消解，可能会出现浑浊，此时向其补加浓硝酸消解)。当溶液接近无色后，开始蒸发，蒸发至剩余体积为1～2 mL时，取下蒸发液室温下冷却，取容量瓶(50 mL)将消化产物用2%的硝酸溶解并定容，然后对照表1仪器的工作条件测量各元素的吸光度A值。如果在测定过程中出现超出线性范围的样品，则将其稀释、定容，再次测量。同时同等条件下做空白对照。

1.2.2 标准液的配制

准确称取Fe(NO3)3·9H2O，MnSO4·H2O，CuSO4·5H2O以及ZnO 4种元素的分析纯试剂，配成储备液浓度为1.00 g/L，再将配制好的Fe，Cu，Zn，Mn这4种元素的储备液用去离子水稀释并定容至50 mL容量瓶中，按照表2所需要4种元素的标准溶液的浓度再用水稀释配制，具体标准溶液的浓度见表2。

表2 标准溶液的浓度Table 2 Concentration of standard solution

1.2.3 各种元素的线性回归方程和相关系数

在表1 的工作条件下测定其吸收光值，并得出吸光度值与各浓度梯度的标准曲线一元线性回归方程(见表3)，可观察4种微量元素在此浓度梯度范围内，线性关系呈现良好趋势。

表3 线性回归方程和相关系数Table 3 Linear regression equation and correlation coefficient

1.2.4 加标回收实验

按上述样品的实验处理方法，得到样品浓缩液，在浓缩样品中加入一定量的各待测微量元素的标准工作液，将标准溶液用2%的稀HNO3定容至50 mL，在仪器工作条件下(见表1)，分别测定各种微量元素的吸光度A值。

2 实验数据总结

2.1 样品测量结果

重庆花椒中各种微量元素的含量见表4。

表4 重庆花椒中微量元素的含量Table 4 Trace elements content in Chongqing Chinese prickly ash μg/g

观察测定的结果，可以得出结论：重庆花椒中含有人体所需的微量元素，并且微量元素含量关系为Fe>Mn>Zn>Cu。

2.2 加标回收率

为了探究此方法实验的可靠性，对样品浓缩液进行加标回收实验，结果见表5。

表5 加标回收率与测试精密度Table 5 Recovery rate and precision of test

由表5可知，4种元素回收率均在97.84%～105.88%之间，实验结果波动范围较小，表明本方法准确度较高。

3 结论

由实验结果可知，汉源花椒中微量元素含量为Fe：175.35 μg/g，Mn：87.53 μg/g，Zn：65.30 μg/g，Cu：13.35 μg/g。查阅文献可以观察到宝鸡凤县花椒中微量元素含量为Fe：184.47 μg/g，Mn：82.09 μg/g，Zn：14.96 μg/g，Cu：10.47 μg/g。而韩城大红袍花椒中微量元素含量为Fe：100.02 μg/g，Mn：13.56 μg/g，Zn：77.10 μg/g，Cu：12.35 μg/g。对比发现，花椒中微量元素含量十分丰富，并且有一定的规律，微量元素含量为Fe>Mn>Zn>Cu。

虽然在人体内微量元素的含量很少，但是对于人体的新陈代谢和成长过程来说，微量元素的作用至关重要，也就是说微量元素是维持人体健康的一部分。比如：铁参与合成血红蛋白，发挥氧的转运及贮存功能，是人体内生理作用的重要部分；人体内缺少铁元素会导致缺铁性贫血症。锰是正常骨骼构成时所需要的物质，在人体内锰元素参与大部分酶的组成，并且影响部分酶的活性；人体内缺乏锰元素时容易引起运动失常、骨质疏松和生长迟缓等生理问题；对于人体健康来说，铜也是一种密不可分的微量元素，在新陈代谢过程中至关重要；缺铜易引起贫血、神经系统失常；但如果过剩，又会引起肝硬化、腹泻、呕吐、运动障碍和知觉神经障碍。锌是一种无法在人体内合成的微量元素，只能从食物中吸收；锌可提高人体免疫能力，是组成人体内许多重要酶的成分，也是胰岛素合成过程中所必需的元素；缺锌通常症状有厌食、偏食等，影响小孩的生长发育，尤其是智力发育不良：如缺锌性侏儒症等。

花椒作为餐桌上的调味品，在菜品中含量虽少，但是基本每餐都会出现，因此可以作为人体补充微量元素的一个重要途径，人们可以对比自身的微小症状从而自己判断微量元素的缺乏情况，对自己的饮食习惯进行调整，拥有健康的饮食习惯，从而拥有健康的身体。

[1]王香爱.火焰原子吸收光谱法测定凤县花椒中的微量元素[J].中国调味品,2014,39(11):123-125.

[2]李吉锋.大红袍花椒中微量元素的分析测定[J].中国调味品,2012,37(7):87-88.

[3]张勇.14种微量元素与人体健康[J].化学与生活,2010,12(6):79-81.

[4]黄淑萍,杜锐,诸铮.AAS法对几种调味品中微量元素的测定[J].光谱学与光谱分析,2001(2):240-241.

[5]魏刚才,郑爱武,荆瑞俊.花椒中五种微量元素含量的测定[J].广东微量元素科学,2008,15(5):38-41.

[6]刘媛媛,曹蔚,张雅,等.花椒属植物化学成分及其活性研究进展[J].中国民族民间医药,2012(3):28-30.

[7]王晓宁,李延生.原子吸收光谱法用于药品分析中的研究进展[J].科技传播,2013(1):105-107.

Detection of Trace Elements in Hanyuan Chinese Prickly Ash by Atomic Absorption Spectrometry

WANG Xiang-ai, QIU Xiao-xiang

(Key Laboratory of Shaanxi Provincial Yellow River Wetland Ecology and Environment, College of Chemistry and Environment, Weinan Normal University, Weinan 714099, China)

Chinese prickly ash is digested with perchloric acid and concentrated nitric acid (volume ratio of 1∶4) after being ground with grinder, and then use atomic absorption spectrometry to detect the content of trace elements such as Fe, Mn, Zn, Cu in Hanyuan Chinese prickly ash. The experimental results show that the content of four kinds of trace elements in Hanyuan Chinese prickly ash is Fe>Mn>Zn>Cu. The standard addition recovery rate is 97.84%～105.88%.

Hanyuan；Chinese prickly ash；trace elements；atomic absorption spectrometry

2017-03-15

陕西省科技厅自然科学基金项目(2013JQ2021)；2014年秦东化工、材料技术调研项目(14TSXK04)；陕西省教育厅专项科研计划项目(16JK1275)；渭南师范学院科研基金项目(17YKS01)

王香爱(1967-)，女，陕西渭南人，教授，主要从事天然绿色水处理剂方面的研究。

TS264.3

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.09.028

1000-9973(2017)09-0116-03