黄毛草莓鲜果中微量矿物质元素分析

肖湘滇，孙 晶，李桂香

(曲靖医学高等专科学校，云南 曲靖 655000)

黄毛草莓FragarianilgerrensisSchlecht，云南民间也叫白藨、白脬、白泡儿、白地泡、白蒲草等，系蔷薇科(Rosaceae)草莓属(Fragaria)植物[1]。黄毛草莓野生资源丰富，云贵高原是天然野生草莓的基因库。《中国植物志》[2]记载，黄毛草莓是云南野生草莓的优势种，其鲜果白色或略带粉红色，果实半圆球形，种子红色，细小，凹陷；具有独特的蜜桃香味[3]。王建辉等[4]利用野生黄毛草莓进行了草莓香味改良研究，得到的改良品种具有更好的商业价值。据文献[5]报道，黄毛草莓味苦，性凉，有清热解毒、续筋接骨、清热化痰的作用。本文依据云南驰宏锌锗股份有限公司企业标准Q/CHQJJ J3190-2013，采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[6]测定云南野生黄毛草莓鲜果中的11种微量矿物质元素，结果显示该方法样品前处理简单，无需特殊仪器设备，可直接同时测定黄毛草莓鲜果中11种微量矿物质的含量。所建立的方法准确度高、精密度好、测定相对标准偏差小，实现了黄毛草莓鲜果中多种微量矿物质的快速测定，可为云南野生黄毛草莓鲜果的质量评价及质量标准的制定提供科学依据。

1 试验条件与方法

1.1 主要仪器及试剂

电感耦合等离子发射光谱仪：美国Thermo Elemental公司IRIS Intrepid II 。铝、钙、镁、锌、铁、硅、铜、铅、锑、镉、砷标准溶液：国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院配制，单元素标准液100 μg/mL。氟化铵：250 g/L；硝酸：ρ=1.42 g/mL，GR；盐酸：ρ=1.18 g/mL，GR；高氯酸：AR；氢氧化钾：AR；纯水：去离子水(电阻率18.5MΩ·cm)；氩气：钢瓶气，纯度99.99%。

1.2 样品分解方法

1.2.1 硝酸加高氯酸分解 称取试样2.000 0 g于150 mL烧杯中，加入氟化铵溶液1～2 mL，加入20 mL硝酸，于中温电炉上加热分解2～3 min，在微沸状态下加入高氯酸5 mL继续分解至冒浓烟以氧化其中的有机物质。待溶液清亮后继续低温蒸发至体积剩约2 mL时取下，加入(1+1)的盐酸10～15 mL溶解盐类，冷却至室温，移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后于ICP-AES上进行测定。

1.2.2 碱熔分解 称取试样2.000 0 g于50 mL银坩埚中，加入氢氧化钾3～4 g，放入箱式电阻炉中，升温至700 ℃，熔融10～15 min，取出沿坩埚壁冷却此溶液，置于300 mL烧杯中，盖上表面皿，用热水浸取，用热盐酸(1+4)溶液洗净坩埚并继续用(1+4)热盐酸将杯中溶液中和至清亮，煮沸，取下流水冷却，转移至100 mL容量瓶中，用(2+98)盐酸稀释至刻度，摇匀后于ICP-AES上进行测定。

1.3 工作曲线

按照表1将Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As标准溶液分取于500 mL烧杯中，加入高氯酸5 mL，置于中温电炉上加热冒烟至2～3 mL时取下，加(1+1)硝酸15 mL煮沸，取下冷却，用水定容于100 mL容量瓶中配制成标准溶液系列。按照选定的工作条件绘制工作曲线，将溶液Std 0作为空白，利用工作曲线测定样品中的Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As矿物质元素的浓度。结果见表1。

表1 标准溶液系列 (μg/mL)

1.4 仪器与工作条件

美国Thermo Elemental公司IRIS Intrepid II ICP-AES(电感耦合等离子体原子发射光谱仪)；带有TEVA分析软件的计算机系统；CID检测器，可拆卸石英炬管，旋流雾化室，同心雾化器。工作气体为分析氩气(体积分数99.99%)。工作条件见表2。

表2 光谱仪工作参数

2 结果

2.1 谱线选择

由于样品中各分析元素受高频等离子的激发会产生上万条谱线，因而要分析某个元素，就必须确定该元素的分析谱线。仪器谱线库中拥有2万多条谱线及其强度、干扰等各种信息，每种元素可选的分析线较多。根据仪器推荐的检测元素首选第一灵敏线，利用TEVA软件中的谱线检查功能，检查分析谱线有无干扰。综合考虑谱线干扰、左右背景、灵敏度以及信噪比等因素，选择各元素的分析线见表3。

2.2 干扰及背景扣除

采用ICP-AES测定时，主要干扰因素是光谱干扰，为了很好地发挥检测效果，需要选择合适的谱线和采用背景扣除的方法来消除光谱干扰。由于黄毛草莓鲜果中含有的金属离子浓度都很低，通过对样品进行测定，确定其基体效应的影响很小；分别测定空白溶液和被分析溶液，利用分析软件中的Subarray功能，观察11种金属元素的峰值图像，确定了恰当的背景校正点。见表4。

表3 各检测元素的分析谱线

表4 背景扣除点 (nm)

扣除背景后，谱峰之间没有明显干扰，可同时进行测定。

2.3 酸效应的影响

酸效应通常以有酸时的谱线强度和无酸时(纯水溶液)的谱线强度的比值来表示。由于样品黏度或密度等物理性质不同，会影响溶液进样量、雾化效率等，并最终影响谱线强度；所以在样品溶解过程中常加入无机酸，根据研究表明，盐酸对谱线强度的影响较低，并且随酸度的增加谱线强度呈明显降低的趋势。所以，根据样品性质及其中金属离子的特点，选用盐酸溶样品，并考察不同浓度盐酸对测定结果的影响。

表5 不同酸度对待测杂质元素谱线强度的影响

由表5可见，不同酸度对应的I酸/I水值随酸度增加大体呈下降趋势，并且在酸度小于15%时较为明显。为了保证样品不发生水解，溶液必须具有一定的酸度，依据本实验考察结果，选择2%的盐酸浓度作为酸效应。

2.4 方法的精密度和加标回收试验

为了验证方法的准确性和精密度，进行回收率实验。黄毛草莓鲜果样品(样品中人工加入Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As)进行了11次测定，实验结果见表6。加标回收率在97.62%～100.90%之间，标准相对偏差小于2.32%，表明该方法准确度高、精密度好。

表6 方法的精密度和回收率

2.5 分析结果对照

将1号、2号和3号黄毛草莓鲜果样品按“1.2”的方法处理后所得样品溶液分别采用ICP-AES法和化学分析法进行测定。测试结果见表7。

表7 样品分析结果

由表7可以看出，采用ICP-AES法与化学分析法的测定结果相吻合。

3 讨论

本试验将黄毛草莓鲜果样品以硝酸、高氯酸分解或以氢氧化钾熔融分解，用盐酸酸化，采用ICP-AES直接测定，通过选取合适的待测元素谱线，可同时测定黄毛草莓鲜果中Al、Ca、Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Pb、Sb、Cd、As 11种微量矿物质元素的含量。该方法样品前处理简单，无需特殊仪器设备，方法有较好的检出限，准确度高、精密度好，测定相对标准偏差小；实现了黄毛草莓鲜果中11种微量矿物质元素的快速测定。