应用ICP-OES测定葡萄酒中铅、铜、铁金属元素方法研究

杨建兴

（宁夏回族自治区食品检测中心、国家农副加工产品质量监督检验中心、国家清真食品质量监督检验中心，宁夏银川750001）

应用ICP-OES测定葡萄酒中铅、铜、铁金属元素方法研究

杨建兴

（宁夏回族自治区食品检测中心、国家农副加工产品质量监督检验中心、国家清真食品质量监督检验中心，宁夏银川750001）

研究建立了ICP-OES法测定葡萄酒中铅、铜、铁金属元素的方法，对仪器的工作参数和样品前处理方法进行了优化研究。样品前处理采用80℃的水浴加热除去酒精，此方法简单易行，大大减少了金属元素的损失。采用ICP-OES法同时测定铅、铜、铁，标准曲线线性关系良好，铅、铜、铁的检出限分别为1.7 ng/m L、0.001μg/m L、0.001μg/m L，相对标准偏差小于2.9%，回收率在84.3%～104.1%。该方法分析速度快、操作简单，结果表明，该方法能够满足重金属痕量检测要求。

ICP-OES；葡萄酒；重金属

随着社会经济发展，人们的生活水平也在不断提高，葡萄酒已经成为人们餐桌上不可或缺的饮品，且产量也逐年在增加，市场占有率也不断增加。医学研究表明：葡萄的营养很高，而以葡萄为原料的葡萄酒也蕴藏了多种氨基酸、矿物质和维生素[1]，这些物质都是人体必需补充和吸收的营养物质。已知的葡萄酒中对人体有益的成分大约就有600种。适量饮用葡萄酒可以延缓衰老、美容养颜、预防心脑血管疾病，预防癌症等[2]。葡萄酒中所含有的微量元素，有些虽然是人体必需的，对人的生命活动有着重要作用，但是摄入过量也会影响人体的健康安全[3-6]。铅元素过量蓄积，会对人体造血系统、神经系统、消化系统等造成不良影响。同时，若葡萄酒中有过量的铜、铁等元素，也会降低葡萄酒应有的品质，铁含量过多会形成絮状沉淀物酒石，会促进葡萄酒的氧化衰败，降低葡萄酒的稳定性，铜含量过多，会使葡萄酒变浑浊产生异味[7-8]。本实验将样品直接用酸稀释处理定容，采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定葡萄酒中铅、铜、铁含量。本检测方法打破传统的湿法消解、干法灰化的样品前处理方法，可以减少被检测金属元素的损失，且实验试剂用量少，操作简单，灵敏度高稳定性好，能快速检测样品，可以满足多元素测定。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

样品：葡萄酒，市售。

试剂：硝酸，优级纯（购于德国merck公司）；铅、铜、铁单元素标准溶液（1000μg/m L，国家标物中心）；标准参考物质葡萄酒（QC-GW-006）。

仪器设备：电感耦合等离子体发射光谱仪（美国Thermo Fisher公司7400）；恒温水浴锅（上海齐欣科学仪器有限公司）；电子天平（瑞士Mettler）；密理博纯水仪（美国M illipore）；普兰德瓶口分配器（德国Brand）；移液枪（德国eppendorf）。

1.2 实验方法

1.2.1 ICP-OES工作条件

低波长范围：水平20 s，垂直5 s；全谱图最大积分时间：30 s；等离子体观测：水平；全谱图观测：垂直；冲洗泵速：50 r/m in；分析泵速：50 r/m in；RF功率：1200W；雾化器流量：0.40 L/m in；辅助气：0.5 L/m in。

1.2.2 样品前处理

根据样品测定的元素类别及含量，吸取2.5m L的样品于25m L容量瓶或比色管中（用于铜、铁元素的测定），同时在天平上称量并记录下吸取的样品的重量（精确至0.1mg，用于铅元素的测定），将取好的样品放入80℃的恒温水浴锅中30min，除去酒精，取出冷却至室温，用2%硝酸溶液定容至刻度，混匀，上机测定。

2 结果与分析

2.1 标准曲线及相关性

在测试条件下，依次对混合系列标准使用液进行测定，铜、铁、铅各元素标准曲线的线性及相关系数见表1、图1，线性关系良好。

表1 标准溶液线性及相关系数(μg/mL)

2.2 方法精密度（RSD）

按照前述前处理方法对样品进行10次测定，用相对标准偏差确定本实验方法条件下各元素测定的精密度，结果见表2。由表2可以看出，该方法的标准偏差在1.7%～2.9%，可以满足葡萄酒中痕量元素检测。

2.3 方法准确度——回收率

图1 标准曲线

表2 方法的精密度(n=10)

表3 样品加标回收率

表4 国家标准物质检测结果

以干红葡萄酒为样品本底进行3个浓度水平的加标，测试加标回收率，加标回收率测定结果见表3，铅、铜、铁元素回收率在84.3%～104.1%之间，可以看出经过优化的仪器条件参数及方法合适，能够用于葡萄酒中各元素的测定。

2.4 检出限

将空白溶液连续测定20次，由仪器计算其标准偏差，以3倍标准偏差对应的浓度作为检出限：Pb为1.7 ng/m L；Cu为0.001μg/m L；Fe为0.001μg/m L。

2.5 方法验证——质控样品分析

为了进一步验证本方法的准确性，在同一仪器条件下，选取中国检验检疫科学研究院测试评价中心的标准参考物质葡萄酒（QC-GW-006）、（QCGW-004）作为质控样品，对样品中铅、铁元素进行测定，结果见表4。由表4可看出，实测值与标准样品证书上的指定值基本一致，结果满意，可以看出此方法适用于葡萄酒中金属元素的检测。

3 讨论

3.1 样品前处理采用80℃的水浴加热除去酒精，此方法简单易行，试剂用量少，大大减少了金属元素的损失。

3.2 通常采用原子吸收法测定葡萄酒中的铅、铜、铁等元素，需要对每一种元素单独进样测试并分次做标准曲线，还要加入基体改进剂，而且单独对样品进行单元素的测定，试验要求有足够量的测试样品，样品消耗量大，加大了工作量。本研究采用ICP-OES法测定葡萄酒中铅、铜、铁元素，操作简单，灵敏度高，分析速度快，稳定性好，样品一次处理可满足多个元素的同时测定，大大提高检测效率，该研究方法可以满足葡萄酒中金属元素痕量分析的需求。

3.3 目前国家对葡萄酒中金属元素的监督抽查检测项目为铅、铜、铁，一般依据的检测方法为GB/T 15038《葡萄酒、果酒通用分析方法》，但是该方法只是作为推荐方法进行检测，而本实验中采用的ICP-OES法测定葡萄酒中铅、铜、铁元素，可以满足国家对葡萄酒检测的方法要求，且应用效果也优于国标所推荐的方法。

3.4 葡萄酒所富含的微量元素对人体健康有着积极意义，同时也对葡萄酒的质量有决定性的影响，这是决定食品质量安全的重要指标，因此在检测技术上寻找快速、方便、准确度高的检测方法具有很重要的意义。同时，葡萄酒中的元素来源于葡萄原料，而葡萄中富集的元素与葡萄产地的土壤有关，因为地区不同土壤所含有的元素也有很大差别，所以建立一种葡萄酒中元素的检测方法，还可以将这种方法应用到地理保护标志葡萄酒的鉴别当中，从而具有一定的意义。

[1]杜利成,宋开平.微量元素与人体健康[J].中国食物与营养,2000,28(5)：37-38.

[2]杨铭真.葡萄酒的品质营养和保健作用[J].福建轻纺, 2003(8)：18-22.

[3]张玉芝.微量元素与人体健康[J].微量元素与健康研究, 2004,21(3)：56-57.

[4]夏敏.必需微量元素与人体健康[J].广东微量元素科学, 2003,10(1)：13-15.

[5]REZENDEH C,NASCENTESCC,COELHO NM M. Cloud pointextraction for determination of cadmium in softdrinksby thermo spray flame furnaceatomic absorption spectrometry[J].M icrochem ical journal,2011, 97(2)：118-121.

[6]DAVISAC,WU P,ZHANG X F,etal.Determination of cadm ium in biologicalsamples[J].Applied spectroscopy reviews,2006,41(1)：35-75.

[7]高建会,葛宝坤.原子吸收光谱法测定进口葡萄酒中的铁、锰、铜、锌[J].口岸卫生控制,2001,5(1)：15-17.

[8]彭德华.影响葡萄酒质量的主要因素分析[J].中外葡萄与葡萄酒,2004(5)：40-44.

Detection of Pb,Feand Cu in GrapeW ineby ICP-OES

YANG Jianxing
（(Ningxia Food Testing Center,NationalQuality Inspection&Supervision Center for Processed Agricultural Products, NationalQuality Inspection&Supervision Center forMoslem Food,Yinchuan,Ningxia750001,China）

In this study,the detection ofmetal elements in grapew ine including Pb,Cu and Fe by ICP-OES had been developed.The working parameters of the apparatus and the pretreatmentofw ine sampleswere optimized.Alcohol in grapew inewas evaporated by water bathing at80℃in the pretreatment,whichwassimple to operateand could greatly reduce the lossofmetalelements.The simultaneous detection of Pb,Cu and Fe in w ine by ICP-OES presented a good linearity of standard curves.The detection lim its of Pb,Cu and Fewere1.7 ng/m L,0.001μg/m L,and 0.001μg/m L respectively.RSD was less than 2.9%,and the recovery wasw ithin 84.3%to 104.1%.Suchmethod had theadvantagesof rapid detection and simpleoperation and itcouldmeet the detection requirementsofmetalelements in grapew ine.

ICP-OES;grapew ine;heavymetals

TS262.6；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）04-0106-04

10.13746/j.njkj.2016374

2016-12-15

杨建兴(1981-)，男，硕士研究生，工程师，主要从事食品及保健品中元素分析，E-mail：yjx1026@163.com。