微波消解ICP-AES联用测定食用菌中锌、铁、锰和铜的含量

采用微波消解技术处理食用菌样品，用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定锌、铁、锰、铜等微量元素的含量。实验结果表明：优化的消解剂用量为每0.25 g食用菌子实体4.5 mL HNO 3 + 4.5 mL H 2O 2；该方法适合测定食用菌中的锌、铁、锰、铜等微量元素，具简便、快速、稳定、准确等优点。方法的检出限为0.77～1.54 μg/L，加标回收率为91.0％～101％，相对标准偏差为0.95％～7.10％。

食用菌； 微量元素； 微波消解； ICP-AES

微量元素在人体内不仅具有重要的生物活性，而且还参与各种酶、激素、维生素、核酸等的合成与代谢过程［1］。食用菌味美可口，营养价值丰富且含有人体需要的各种微量元素［2］。因此对食用菌中微量元素的研究有重要的意义。目前对于微量元素的测定多采用分光光度法、原子吸收法、阳极溶出伏安法、示波极谱法等。但这些方法大都存在消解时间长、操作复杂、耗酸量大、灵敏度低、检出速度慢、结果偏差大等缺点［3,4］。电感耦合等离子体原子发射光谱法（inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, ICP-AES）具有灵敏度高、稳定性好、线性范围宽、基体效应小、分析速度快等优点，更为重要的是该法测定微量元素可有效消除化学干扰，且可同时测定多种元素［5］。微波消解技术是近年来兴起的一种样品前处理方法，具有快速、分解完全、元素无挥发损失、酸耗量少等优点，已成为目前测定食品重金属元素的最佳前处理方法［6］。笔者采用微波消解法处理样品，用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食用菌中的锌、铁、锰、铜元素含量，为食用菌中微量元素的检测提供参考。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1供试样品

新鲜香菇(Lentinula edodes)、双孢蘑菇(Agaricus bisporus)、糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)、金针菇(Flammulina velutipes)、黑木耳(Auricularia auricula-judae)、灵芝(Ganoderma lucidum)子实体采集于湛江市赤坎区农贸市场，用蒸馏水洗干净，自然晾干后置于80 ℃烘10 h，粉碎机粉碎后过60目筛，再于80 ℃烘至恒重，贮存于干燥器中备用。

1.1.2主要仪器与试剂

WLY100-1型等离子体单道扫描光直读光谱仪（北京地质仪器厂），WRT-A型微波样品处理系统（北京美诚科贸集团）。

硝酸（优级纯），过氧化氢（优级纯，质量分数30％），氩气（纯度99.999％）。锌、铁、锰、铜元素的贮备液（1.0 g/L）由国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院提供，临用前用5％ HNO 3逐级稀释配制成所需要的浓度。实验用水均为超纯水。

1.2方法

1.2.1微波消解条件的选择

称取等量的黑木耳样品5份，每份0.25 g，放入聚四氟乙烯消解罐中，按表1分别加入不同量的硝酸和过氧化氢，充分振摇混合，采用相同的功率和时间进行消解，根据消解溶液状态选择消解剂用量最佳组合。微波消解体系为升温斜率6 ℃/min，压强辅控1500 kPa，受控起点 40 ℃；采用梯度升温方式来进行消解，分3步，温度分别为80 ℃ 6 min，100 ℃ 4 min，120 ℃ 2 min，整个消解过程约为25 min。

1.2.2样品的消解

准确称取各样品0.25 g（精确至0.1 mg），放入聚四氟乙烯消解罐中，消解剂用量按1.2.1得到的最佳组合，消解体系按1.2.1。消解完成后，待消解罐冷却至室温，将消解液移至25 mL小烧杯中，于沸水浴中加热除去多余的HNO 3和 H 2O 2，至消解液约1 mL止，冷却后用少量超纯水转入25 mL容量瓶中，并加1.25 mL HNO 3，用超纯水定容至刻度，摇匀，备用，同时做空白样。

陈伟珍，等：微波消解ICP-AES联用测定食用菌中锌、铁、锰和铜的含量

1.2.3ICP-AES工作参数

阳极电压3000 V；阳极电流0.7 A；栅极电流140 mA;冷却气流量11 L/min；辅助气流量0.5 L/min；载气压力0.05 MPa；积分时间 0.2 s；溶液提升流量1.8 mL/min；观测高度为感应圈上方10 mm。

1.2.4分析线的选择

ICP-AES对每种元素的测定都可以同时选择多条特征谱线，且具有同步背景较正功能，因此实验中对每个测定元素选取2～3条谱线进行测定，综合分析强度、干扰情况及稳定性，选择谱线干扰少、灵敏度高的分析线。

1.2.5标准曲线的制作

锌、铁、锰、铜4种元素的标准溶液(1.0 g/L)逐级稀释为系列标准溶液混标，浓度分别为0、 0.1、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L，用ICP-AES测定，仪器自动绘制标准曲线。

1.2.6方法检出限、精密度和回收率

选用浓度为0.1 mg/L锌、铁、锰、铜4种元素的混合标准溶液来测检出限（浓度C一般大于估计检出限的100倍），准确扫描每条谱线，作谱图分析，求出3次扫描的平均能量值I，然后连续12次扫描0.1 mg/L混合标准溶液，求出标准偏差δ的值，用公式：DL=3δC/I，求出检出限DL。准确称取双孢蘑菇样品6份，每份均为0.25 g（精确至0.1 mg），消解方法同“1.2.2”，在选定的条件下测定各元素的含量，计算相对标准偏差（RSD％）。选取双孢蘑菇样品进行加标回收实验。样品中分别加入待测元素的标准液，消解与测定条件同上。加标量为Zn：1.00 mg/L、Fe： 2.0 mg/L、Mn：0.5 mg/L、Cu：1.0 mg/L。每个元素5个重复。

1.2.7样品测定

子实体样品按1.2.2的方法消解后，在选定的条件下进行测定，并根据标准曲线计算样品中Zn、Fe、Mn和Cu的含量。每个样品5个重复。