原子吸收光谱法测定洛川苹果中的微量元素

王迁

渭南师范学院化学与材料学院（渭南 714099）

苹果（学名Malus pumila）属于蔷薇科落叶乔木，是一种低热量食物，每百克只产生约251 kJ热量[1]。苹果中营养成分可溶性大，易被人体吸收，故有“活水”之称，有利于溶解硫元素，使皮肤润滑柔嫩[2]。常食用苹果可以达到降低胆固醇、防癌抗癌、清理血管、促进胃肠蠕动、维持酸碱平衡及美容减肥的目的[3-4]。苹果的果实富含丰富的糖类、矿物质、维生素类和胡萝卜素，同时还富含多种微量元素[5]。现代医学研究表明：微量元素是人体必需的营养元素，它通过参与人体内的新陈代谢、各种生物和化学反应等，维持人机体内的环境及正常生理活动，是人体内不可缺少的元素，当其摄入量不足或过量时都会影响到细胞和组织，降低机体的免疫功能，导致生理生化的改变而产生疾病，因此对微量元素含量的测定和分析具有重大的实用意义[6-7]。

洛川苹果“个大、色艳、细脆、香甜”，颇受国内外消费者的青睐。陕西洛川县地处渭北黄土高原的核心地段，昼夜温差大，土层深厚，质地疏松，具有得天独厚的苹果生产自然资源条件，因此洛川有“中国苹果之乡”的美称，2013年洛川苹果喜获地理标志证明商标[8]。目前，还未见有关洛川苹果中微量元素含量测定的文献报道，为此采用原子吸收光谱法对洛川苹果果皮和果肉中6种微量元素含量进行分析测定，对洛川苹果地理标志产品的科学研究、营养开发、合理膳食等提供了一定的理论依据和参考[9-10]。

1 试验部分

1.1 试剂与仪器

1.1.1 试剂

浓HNO3、HClO4、CaCO3、CuSO4·5H2O、ZnO、MnSO4·H2O、Fe(NO3)3·9 H2O、Mg(NO3)2·6H2O，所用试剂均为分析纯。试验用水，去离子水。苹果，产地陕西洛川。

1.1.2 仪器及工作条件

1810B型自动双重纯水蒸馏器（上海申立玻璃仪器有限公司）；WFX-200型原子吸收分光光度计（北京瑞利分析仪器公司）；钙、铜、锌、锰、铁、镁空心阴极灯；WG43-电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；BS-224S型电子天平（深圳泰立仪器公司）；电子万用炉（上海科恒实业发展有限公司）。原子吸收分光光度计的工作条件见表1。

表1 仪器工作条件

1.2 标准曲线的建立

分别称取CaCO3、CuSO4·5H2O、ZnO、MnSO4·H2O、Fe(NO3)3·9 H2O、Mg(NO3)2·6H2O试剂，配制成质量浓度为1.00 g/L的储备液。按表2配制成各元素相应质量浓度梯度的标准溶液。在表1的工作条件下分别测定其吸光度A，并得出吸光度A与各质量浓度梯度C的标准曲线回归方程及相关系数，其结果见表3。各元素在各自标准溶液的质量浓度范围内，吸光度A和质量浓度C呈现较好的线性关系，相关性系数均大于0.994 6，因此该方法符合测定要求。

表2 标准溶液的质量浓度 mg/L

表3 线性回归方程和相关系数

1.3 样品处理及消解

采摘于洛川某果园的未套袋新鲜苹果，及时用塑料袋密封送到实验室。将样品先用自来水清洗，再用去离子水冲洗，用不锈钢刀将果皮与果肉分离，分别切成小块，置于表面皿中，放入恒温鼓风干燥箱，温度控制在70～80 ℃之间，烘干3～4 h达到恒温，备用。用电子天平准分别称取1 g果皮和果肉粉末置于2个100 mL的烧杯中，缓缓加入10 mL浓硝酸，室温下放置在通风橱过夜，然后再加入10 mL浓硝酸，放置若干小时，加热消解，并不停用玻璃棒搅拌以防爆炸，控制温度使样品在加热过程中处于微沸状态，待体积减少为1～2 mL时，取下蒸发液，静置冷却，加入5 mL高氯酸，静置若干分钟，继续用电热炉低温加热消解，仍使样品处于微沸状态，至溶液变为澄清透明，当体积变为2 mL左右时，取下蒸发液，静置冷却，冷却后将消化液移入至50 mL容量瓶中，用2%硝酸定容，摇匀待用。按相同的方法做空白试验。

2 结果与讨论

2.1 样品微量元素测定

将处理好的苹果果皮和果肉样品溶液，按照表1仪器的工作条件，测定样品中各种元素的吸光度A。在测定过程中，如果测得某元素的吸光度超出线性范围，则应对该溶液进行稀释，定容，再重新进行测定。将测定的数据带入到表3中各元素的标准曲线方程，计算出样品中各种微量元素含量，结果见表4。

表4 洛川苹果中果皮和果肉微量元素的含量 mg/kg

2.2 方法检出限及精密度试验

用样品的空白溶液进行11次平行测定，计算标准偏差，其检测结果的3倍标准偏差对应的质量浓度即为各元素的检出限，各元素的检出限和相对标准偏差见表5。这6种微量元素的检出限在0.003 7～0.082 mg/L之间，相对标准偏差在0.52%～2.96%之间，均小于3%，说明该测定方法精密度较高，测定结果具有较高的准确度。

表5 检出限和相对标准偏差的测定结果（n=11）

2.3 加标回收试验

表6 苹果果皮和果肉加标回收率的测定

为了考察方法的可靠性，在苹果果皮和果肉样品中待测的Ca、Cu、Zn、Mn、Fe、Mg 6种元素，进行低、中、高3个质量浓度水平的加标回收试验，每个水平质量浓度重复6次，加标质量浓度和测定结果见表6。该方法测定的样品的加标回收率在92.56%～106.45%之间，具有较高的准确性。

3 结论

分别对洛川苹果果皮和果肉进行硝化处理，并采用原子吸收光谱法详细分析苹果果皮和果肉中的6种微量元素含量。结果显示，果皮中的微量元素含量关系为Ca＞Mg＞Fe＞Mn＞Zn＞Cu，果肉中微量元素含量关系为Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Cu＞Mn，其中果皮中的Mn、Mg、Ca、Cu、Zn微量元素含量分别为果肉含量的41.14，4.06，3.29，2.49和2.20倍，均远远高于果肉。微量元素在果皮中含量较为丰富，如果是品质可靠的优质苹果，严格按生产规程生产的无公害产品、绿色产品和有机栽培生产的苹果，人们便可以直接带皮食用。此次试验提供了洛川苹果中6种微量元素含量数据，为人们生活中健康补充各种微量元素提供了参考，也为工业上苹果的综合开发及精深加工利用提供了科学根据。