古田香菇矿物质元素含量的测定与分析

陈万灵

(宁德市产品质量检验所，福建 宁德 352100)

古田香菇矿物质元素含量的测定与分析

陈万灵

(宁德市产品质量检验所，福建 宁德 352100)

采用微波消解前处理，电感耦合等离子体质谱法测定古田县香菇Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等12种矿物质元素含量。结果表明，该方法所测定各元素工作曲线相关系数均大于0.999，检出限为0.001 6 -1.31 μg·L-1，回收率在90.0%-103.2%之间，相对标准偏差均小于5%。该方法准确、可靠、简单、快速，能满足香菇多种元素的同时测定分析。

香菇; 矿物质元素; 微波消解; 电感耦合等离子体质谱法

宁德市古田县是“中国食用菌之都”，其食用菌产品畅销全国，并出口东南亚、欧美等海外市场，是当地的支柱产业[1]。2013年古田县荣获“2012-2013年度全国食用菌产业化建设示范县”称号[2]。香菇又名冬菇、香蕈、花菇、香菌，高蛋白、低脂肪，并富含多糖、氨基酸、维生素和矿物质，具有较高的药用保健价值，能够提高基体免疫力、延缓衰老、降脂、降压、降胆固醇、抗肿瘤、护肝排毒等[3-6]。香菇在古田县栽培广泛。

目前，食用菌矿物质元素的测定方法主要包括分光光度法、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。其中，电感耦合等离子体质谱法具有分析速度快、干扰少、灵敏度高、检出限低、线性范围宽和多元素同时测定等优点，因而被广泛应用[7-8]。本文采用微波消解——电感耦合等离子体质谱法测定古田县香菇Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等12种矿物质元素的含量，以进一步了解香菇的营养价值，促进当地香菇产业的发展。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

Mars 6Xpress微波消解仪(美国CEM公司)；Agilent 7700X电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司)；Milli-Q B超纯水仪(美国密理博公司)。

1.2 材料与试剂

1.2.1 材料 香菇样品采集于古田县；标样辽宁大米(GBW10043)和芹菜(GBW10048)购于国家标准物质中心。

1.2.2 试剂 HNO3和H2O2(优级纯，上海安普科学仪器公司)；标准储备液：Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb，各储备液均为1000 μg·mL-1；内标储备液：6Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu和Bi，各储备液均为100 μg·mL-1，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；混合标准溶液系列由标准储备液用2% HNO3溶液逐级稀释得到；质谱调谐液：Li、Y、Ce、Tl和Co，为10 μg·L-1，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；超纯水(电阻率18.2 MΩ·cm)由超纯水仪制得。

1.3 试验方法

表1 微波消解程序

1.3.1 样品消解 取适量干燥的香菇样品于粉碎机粉碎后，准确称取0.5 g(精确到0.0001 g)于消解罐中，依次加入4 mL HNO3和1 mL H2O2。浸泡1 h后放入微波消解仪，按微波消解程序(表1)进行消解。消解结束后，于140 ℃电热板上赶酸。冷却，定容至50 mL，待测。同时进行试剂空白试验。

1.3.2 电感耦合等离子体质谱仪工作条件 以1 μg·L-1质谱调谐液对仪器进行调谐，保证仪器测定的背景值、稳定性、灵敏度、分辨率、氧化物和双电荷离子等指标符合测定要求。优化后仪器参数如下：等离子体流量15.0 L·min-1，射频功率1550 W， 载气流量1.0 L·min-1，采样深度8.0 mm，He气体流量4.5 mL·min-1。全定量分析，分析0.3 s，数据采集重复3次。

2 结果与分析

2.1 样品前处理

常用的消解方法包括湿法消解、干法灰化和高压消解。这些方法虽分解能力强，但是耗时长、试剂用量大、待测元素易挥发且易污染环境。微波消解具有操作简单、快速、试剂用量少、污染少，且能有效防止易挥发元素损失等优点，已被广泛应用于食品检测分析领域[9]。本试验采用HNO3-H2O2体系结合微波消解技术处理香菇样品。

2.2 干扰及校正

电感耦合等离子体质谱法主要受质谱干扰和非质谱干扰。质谱干扰主要包括同量异位素干扰、多原子离子干扰和双电荷离子干扰，一般可通过优化仪器条件、选择合适的测定同位素以及干扰校正方程等方式来消除[8]。非质谱干扰主要为基体效应，一般可通过稀释样品、在线加入内标等方式来克服[10]。本试验选用6Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Bi为内标，优化仪器条件，并选择合适的测定同位素结合特定的干扰方程，以达到消除干扰的目的。

2.3 线性相关系数和检出限

配制合适的浓度范围绘制Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等元素的标准曲线，相关系数均大于0.999。以11次样品空白溶液测定所得3倍标准偏差计算，各方法检出限分别为：0.21、1.31、0.038、0.65、0.019、0.024、0.13、0.0098、0.062、0.0016、0.010、0.0090 μg·L-1。

2.4 精密度和准确度

对香菇样品进行加标回收试验，并计算加标回收率(表2)。从表2可见，各元素加标回收率在90.0%-103.2%之间，相对标准偏差均小于5%。

表2 样品加标回收率及精密度

2.5 标准物质的分析

选用国家标准物质辽宁大米(GBW10043)和芹菜(GBW10048)作为质控样，对微波消解——电感耦合等离子体质谱法的准确性进行验证(表3)。从表3可见，两者检测结果与标准值相符，表明该方法准确、可靠，能满足本试验香菇12种矿物质元素的检测要求。

表3 质控样辽宁大米(GBW10043)和芹菜(GBW10048)12种元素的测定

2.6 方法应用

采用上述试验方法，对古田香菇产区生产的50份代料栽培香菇样品进行检测，结果见表4。

表4 50份香菇样品12种元素的检测

从表4可见，古田县代料栽培香菇含丰富的人体必需矿物质元素，其中常量元素Mg、Ca含量最高， Mg含量高于Ca含量。微量元素中Fe含量较高(39.07-125.87 mg·kg-1)，Zn、Mn、Cu和Se等人体必需的微量元素含量依次为：Zn>Mn>Cu>Se。《GB 2762-2012食品国家安全标准 食品中污染物限量》[11]规定食用菌Ni、As、Cd、Hg、Pb限量标准分别为1.0、0.5、0.5、0.1、1.0 mg·kg-1，按古田县香菇脱水率约85%-95%计算可得，当地香菇重金属污染物Ni、As、Cd、Hg、Pb含量均低于国家标准。

3 结论

本试验采用微波消解——电感耦合等离子体质谱法测定古田县香菇Mg、Ca、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg和Pb等12种矿物质元素含量。该方法简单、快速、检出限低、准确度高、精密度好、线性范围宽，适用于香菇多种矿物质元素的同时测定分析，可为香菇的质量控制和安全评价提供技术支持。

[1] 魏茂羽.古田银耳：响亮的食用菌品牌[J].福建质量技术监督,2011(8):43.

[2] 连静.古田县荣获“2012-2013年度全国食用菌产业化建设示范县”称号[J].食用菌,2013(6):45.

[3] 刘威,刘立强.浅谈香菇营养及药用保健价值[J].农业与技术,2009,29(5):131-132.

[4] 董晓宇,宁安红,曹婧,等.香菇及其药理作用研究进展[J].大连大学学报,2005,26(2):63-68.

[5] 何永,伍玉明,高红东,等.香菇营养成分研究进展[J].现代农业科技,2010(23):140-141.

[6] 郭俊明,白红丽,张虹,等.原子吸收光谱法测定云南野生香菇中七种微量元素[J].食品科技,2010,35(2):228-230.

[7] 罗晓茵,郭新东,柳华春,等.微波消解——电感耦合等离子体质谱法测定杏鲍菇中的24种元素[J].现代食品科技,2012,28(4):462-465.

[8] 刘宏伟,聂西度,谢华林.电感耦合等离子体质谱法测定巧克力中的18种元素[J].食品工业科技,2013,34(8):88-90,107.

[9] 王磊.微波消解预处理技术在食品分析与检测中的应用[J].产业与科技论坛,2013,12(13):93-94.

[10] 林少美,陈珞洛,王超,等.电感耦合等离子体质谱法测定香菇中的20种元素[J].中国卫生检验杂志,2014,24(5):670-673.

[11] 中华人民共和国卫生部.GB 2762—2012 食品国家安全标准 食品中污染物限量[S].北京:中国标准出版社,2013.

(责任编辑:陈幼玉)

Test and analysis of mineral elements content of shii-take in Gutian

CHEN Wan-ling

(Ningde Institute of Product Quality Inspection, Ningde, Fujian 352100, China)

Microwave digestion pretreatment and inductively coupled plasma mass spectrometry were conducted to test the content of 12 mineral elements such as Mg, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Hg and Pb in shii-take in Gutian County. The coefficients of working curves of different elements tested by the method were all higher than 0.999, and the detection limit was 0.001 6-1.31 μg·L-1, while the recovery was between 90.0% and 103.2%, and the relative standard deviations were all lower than 5%. That method was proved to be accurate, reliable, simple, and rapid, and ideal to be applied to simultaneously test and analyze various mineral elements in shii-take.

shii-take; mineral element; microwave digestion; inductively coupled plasma mass spectrometry

2015-06-30

国家质检总局科技计划项目(2012QK030)资助。

陈万灵(1973-)，工程师。研究方向：食品质量检验。Email:215221676@qq.com。

S646.1+2

A

1673-0925(2015)03-0202-04

10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2015.03.013