ICP-OES法定性定量分析野生雞樅菌中的礦質(zhì)元素組成

礦質(zhì)元素是指構(gòu)成有機(jī)體的除了碳、氫、氧、氮這4種之外的其他元素，也稱礦物質(zhì)。依據(jù)各種不同元素在人機(jī)體中所占比重不同，又將構(gòu)成有機(jī)體的數(shù)十種元素分類為常量元素及微量元素。常量元素共11種，分別為碳、氫、氧、氮、鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂等，其余在人體內(nèi)含量小于0.01%的化學(xué)元素是微量元素。1990年FAO、IAEA、WHO三個國際組織的專家委員會對微量元素的分類重新界定：（1）具有特殊生理功能，適當(dāng)?shù)暮�量對維持生命活動不可缺少的必需微量元素，包括鐵、鋅、銅、碘、鈷、硒、鉬、鉻8種；（2）人體可能必需的元素：錳、硅、釩、釩、鎳5種；（3）具有潛在毒性，但低劑量時可能具有人體必需功能的元素鎘、汞、鉛、砷、氟、鋁、錫7種。

食用菌雞樅菌是一種在自然界中和白蟻共生的菌類，相關(guān)文獻(xiàn)報道，世界范圍內(nèi)雞樅菌分2個屬40種，中國有26種，主要分布在云南、四川、貴州等西南省市的森林中。其中，在中國產(chǎn)量最大、分布最廣的是雞樅菌Termitornycesalbuminosus（Berk）Heim。雞樅菌質(zhì)細(xì)絲白，味道鮮美，富含人體所必需的氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、各種維生素等營養(yǎng)成分及多糖、皂苷、多酚等多種藥用成分。雞樅菌無法人工培育，是一種珍貴的野生食用菌。食材中的礦質(zhì)元素組成也是評價其營養(yǎng)價值和安全性的重要因素，在礦質(zhì)元素組成測定領(lǐng)域，有2項(xiàng)技術(shù)因其所具有的明顯優(yōu)勢而成為實(shí)驗(yàn)室無機(jī)元素分析的常規(guī)手段。第一項(xiàng)是微波消解制樣技術(shù)，因?yàn)槭窃诟邷卦鰤簵l件下的密閉容器內(nèi)濕法消化，因而具有消解速度快、完全、低空白的優(yōu)勢；第二項(xiàng)技術(shù)是全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定技術(shù)（ICP-OES），該技術(shù)具有一次讀取采集全譜波長信息、多元素同時測定、線性范圍寬，可對主、次、痕量元素成分同時測定，穩(wěn)定性好、分辨率高、精密度高、準(zhǔn)確性好的優(yōu)勢。關(guān)于雞樅菌中礦質(zhì)元素含量的研究，有文獻(xiàn)應(yīng)用化學(xué)分析法或原子發(fā)射光譜法測定云南、貴州等地粗柄雞樅菌（T.robustus）、黃褐條紋雞樅菌（T.striatus）等的部分礦質(zhì)元素。試驗(yàn)采用微波消解制樣，應(yīng)用ICP-OES法對產(chǎn)自四川的雞樅菌子實(shí)體中的礦質(zhì)元素組成進(jìn)行定性定量分析，為雞樅菌的相關(guān)開發(fā)利用提供參考數(shù)據(jù)。

1.材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料及前處理方法
雞樅菌；雞樅菌干貨用超純水清洗后，濾紙吸干表面水分，真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48h，干燥后再用家用食品粉碎機(jī)粉碎，密封冷藏，作為測試樣品待用。
雞樅菌樣品微波消解前處理方法為：稱取0.5g樣品，精密稱定，置于消解罐中，分別加入5mL濃硝酸、2mL過氧化氫，放置在110℃恒溫加熱臺預(yù)消解15min，補(bǔ)加2mL濃硝酸、1mL過氧化氫，消解罐加蓋后放入微波消解儀中按表1程序進(jìn)行消解。

消解完畢，消解罐開蓋再次放入110℃恒溫?zé)崤_，至無黃煙冒出；若溶液清澈、透明、無雜質(zhì)，說明消解完全，則將消解液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶，平行制樣3份，超純水定容后備用。同法制備11個空白溶液，用于測定定量元素檢測限。
1.2試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液
濃硝酸（68%~70%）、過氧化氫（30%）；自制電阻率≥18.2MΩ·cm超純水；GSB04-1767-2004多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Tl、V、Zn：100μg/mL），GSB04-1764-2004多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（K、P、S：100μg/mL；Na、La、Li、Mn、Mo、Ni、Sc、As：20μg/mL）均為國家鋼鐵材料測試中心出品；GSBG62007-90Si標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL），GSBG62012-90Ca標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL），GBW（E）080988P標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL），GBW（E）080994S標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL），GBW（E）080976Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL）均為濟(jì)南眾標(biāo)科技有限公司出品。
1.3儀器與工作條件
ICP-6810全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（上海美析儀器有限公司）；微波消解儀；電控加熱臺；冷凍干燥機(jī)；超純水制備儀；電子天平；四合一食品粉碎機(jī)；可調(diào)移液器。
ICP儀器工作條件：炬管：垂直觀測，觀察高度10mm；高頻發(fā)生器：功率1.00kW，射頻RF頻率40.68MHz；霧化器：霧化氣壓力200kPa，等離子氣流量15.0L/min，輔助氣流量1.5L/min；進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣時蠕動泵速15r/min，一次讀數(shù)時間5s，讀數(shù)3次平均值。
1.4元素定性鑒定
用程序?qū)﹄u樅菌樣品溶液進(jìn)行分析，可以得到69種元素測試結(jié)果的光譜輪廓描記圖、信背比及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）等參數(shù)。從光譜輪廓描記圖可以直觀地觀察到每種元素響應(yīng)信號情況，含量高的元素信號強(qiáng)，含量低的信號弱，而那些信號淹沒在基線背景中的元素可認(rèn)為不存在或利用該法無法檢測。以鈣、銅、砷3種元素為例，ICP檢測雞樅菌樣品中這3種元素的發(fā)射光譜圖如圖1所示（圖中S值表示信號強(qiáng)度，B值表示背景強(qiáng)度）。雞樅菌樣品中，鈣元素信號響應(yīng)很強(qiáng)，銅元素次之，而砷元素信號完全淹沒在背景之中，因此可以定性雞樅菌中存在鈣和銅元素，而砷元素在ICP-OES法檢測限以下，無法定性。另外，利用ICP操作系統(tǒng)檢測時給出的RSD數(shù)據(jù)，也可判斷是否能夠檢測某種元素。如檢測3種元素的RSD值分別為：鈣0.80%、銅6.59%和砷749%。利用該法可以鑒定鈣元素、銅元素，對于砷元素則無法鑒定。


2.結(jié)果與分析
2.1雞樅菌中礦質(zhì)元素定性分析結(jié)果
按1.4定性分析方法，確定雞樅菌中含17種礦質(zhì)元素，分別為P、S、K、Si、Al、Mg、Fe、Ca、Na、Mn、Ti、Zn、Ba、B、Cd、Sr、Cu。對于這17種元素進(jìn)行定量分析。
2.2礦物元素定量分析方法學(xué)考察結(jié)果
2.2.1元素定量分析線與檢測限
各待定元素的發(fā)射光譜分析線見表2，同法測定11個空白溶液中17種礦質(zhì)元素的發(fā)射光譜強(qiáng)度，計(jì)算每個元素測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為各待測元素的檢測限，結(jié)果見表2。

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
測定所得到各待測元素標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及相關(guān)參數(shù)，具體見表3。結(jié)果顯示，ICP-OES定量分析的線性范圍寬，都在2~3個數(shù)量級，線性關(guān)系相關(guān)系數(shù)都在0.999以上。

2.2.3回收率試驗(yàn)結(jié)果
應(yīng)用加標(biāo)回收率測試法，分別測定了P、S、K、Si、Al、Mg、Fe、Ca、Na等雞樅菌中含量較高元素回收率。準(zhǔn)確稱取一定量雞樅菌樣品至消解罐中，分別吸取一定量的含上述元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液也加入消解罐中，電熱板上蒸干溶液，加入硝酸和雙氧水，同法消解并測定各元素的回收量，平行3次試驗(yàn)，計(jì)算回收率見表4。


2.3雞樅菌中礦質(zhì)元素定量結(jié)果與分析
2.3.1雞樅菌中17種礦質(zhì)元素定量分析結(jié)果
干燥雞樅菌子實(shí)體中17種礦質(zhì)元素定量分析結(jié)果見表5。

2.3.2結(jié)果分析
3個雞樅菌樣品中礦質(zhì)元素平均含量比較及其標(biāo)準(zhǔn)偏差如圖2所示。雞樅菌中含量較高的元素分別是磷、硫、鉀、硅、鋁、鎂、鐵、鈣、鈉，這9種元素中除了6種常量元素外，還有硅、鋁、鐵等3種微量元素，這3種微量元素在雞樅菌中的含量都在1000mg/kg以上，超過常量元素鈣和鈉含量。微量元素錳、鈦、鋅、鋇含量在10~50mg/kg之間，其他微量元素含量在10mg/kg以下。


關(guān)于有害重金屬元素的含量，鉛、砷、汞等元素應(yīng)用試驗(yàn)方法未檢出；鎘元素含量為3.54mg/kg。GB2762—2017《食品中污染物限量》中規(guī)定，新鮮食用菌類中鎘含量小于0.2mg/kg，野生雞樅菌超標(biāo)較嚴(yán)重。另外，野生雞樅菌中鋁元素含量也很高，達(dá)1454mg/kg�？紤]到新鮮菌類平均含水率80%，若干燥雞樅菌換算成新鮮菌，則新鮮雞樅菌中鎘、鋁的含量將分別下降為0.71和291mg/kg。
關(guān)于測定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度，51個RSD測定結(jié)果和9個元素回收率測定結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析見圖3。在51個測定結(jié)果的RSD值中，小于2%的有13個，2%~5%的有20個，5%~10%的有18個，回收率測定結(jié)果都在100%±10%以內(nèi)。

3.結(jié)論
采用微波消解制樣，應(yīng)用ICP-OES法對雞樅菌干燥子實(shí)體中的礦質(zhì)元素組成進(jìn)行定性定量分析，鑒定出其含17種礦質(zhì)元素；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和回收率測定結(jié)果表明試驗(yàn)精密度好，結(jié)果可信度高。對雞樅菌中17種礦質(zhì)元素的定量分析結(jié)果可為相關(guān)應(yīng)用研究提供參考。
文章來源：[1]魏永生,侯雅慧,李佳鑫,等.ICP-OES法定性定量分析野生雞樅菌中的礦質(zhì)元素組成[J].食品工業(yè),2019,40(02):294-298.