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摘要 [目的]研究电感耦合等离子体光谱法青海藜麦中锌和镁含量的测试方法。[方法]通过对藜麦样品加工制备、加工过程带来污染、加工时间、样品制备方法、消解方法、加标回收情况、检出限、有证标准物质测试进行研究。[结果]在使用电感耦合等离子光谱法测定青海海西藜麦中锌和镁中使用微波消解的方式效果很好，方法检出限锌达0.5 mg/kg，镁达1.0 mg/kg;小麦标准物质GBW10046的测试值锌为12.6 μg/g，镁为475.0 μg/g，全部在不确定度范围，锌和镁的加标回收率分别为97.6%、102.0%。[结论]该研究为藜麦中锌和镁的检测提供了方法。
关键词 微波消解-ICP-AES;藜麦;锌;镁
中图分类号TS210.7文献标识码
A文章编号0517-6611（2018）36-0182-03
藜麦（关键词 Chenopodium quinoa 关键词 Willd）最开始主要产于南美洲安第斯山区，是最初的印加土著居民的主要传统食物，种植藜麦5 000～7 000年的历史使得他们是最初的种植者，藜麦通过自己本身独特的功能和功效养育了印加土著民族，“粮食之母”是古代印加人对藜麦的尊称。黑、红、白等几种颜色是藜麦果实的主要颜色，其中黑色、红色的籽粒较小，白色口感较好。联合国粮农组织也把它选为人类唯一的全营养食物，十大健康食物之一。2013年被聯合国宣布为《国际藜麦年》从而世界推广。藜麦的蛋白质、矿物质、维生素、微量元素等营养成分很高且平衡，是所有食物中难有的， “营养黄金”“超级谷类”“宇航员食品” “素食之王”等称号是一些发达国家给予藜麦的。藜麦锌元素含量很高，很多谷物中几乎不含锌[1-2]。在我国的主要产区为山西、吉林和青海。
人体重要微量元素之一包含了锌，参与酶的合成和代谢是锌的主要作用之一，体现在促进细胞再次分裂、生长和再生，提高人类生命机体的免疫力，能够有效地促进伤口或创伤的愈合，是人类健康生长和发育所必需的。有效地促进身体成长、智力发育、视力形成，加速身体生长也是锌的重要功能。同样的藜麦中元素镁的富集程度特别高，在人的身体中镁可以有效地阻止心血管组织对有害元素的吸收，特别是对铅和镉的吸收阻碍效果，从而达到保护心血管的作用。青海矿产资源特别丰富，土壤中锌和镁含量较高，特别是青海海西的类似资源丰富。藜麦生长在锌和镁含量高的土壤中，通过根系吸收，将有益元素吸收富集在果实中，从而青海产的藜麦具有空气污染小、锌等矿物质自然本底高的特点，对人类的作用很大。
电感耦合等离子光谱在石化、矿业、地质、有色、冶金、食品卫生等行业广泛使用，具有检出限低、线性范围广、同时检测项目多、成本低等优势，被分析者广泛应用。经过资料查询，很多分析者在各种食品、农产品检测中都使用了电感耦合等离子体光谱[3-13]。笔者通过研究藜麦的样品加工方式、样品消解制备方法、样品测试方法，进行标准物质的测试，得出藜麦中锌和镁的分析测试方法。
1材料与方法
1.1仪器设备电感耦合等离子光谱（美国热电6300型带全谱扫描）;微波消解仪（海能Tank plus高通量带程序升温功能）;电子天平（PTX-FA110X，感量为0.1 mg）;温控电热板（可在100～300 ℃控温）;小钢磨（九阳JYL-Y915 ）;烘箱（可在40～150 ℃控温）。
1.2试剂盐酸、硝酸，优级纯;锌标准溶液（GBW08620，1 000 μg/mL，购于国家标准物质中心）;镁标准溶液（GBW（E）080262，100 μg/mL，购于国家标准物质中心）;氩气（99.99%）。该方法所用试剂盒水均指优级纯试剂和符合GB/T 6682规定的一级水，试验所用试剂在没有指明方法时均按照GB/T 602规定制备。
1.3试验方法
1.3.1样品前处理。
1.3.1.1样品加工。收集青海主要种植藜麦的海东地区、海南地区、海西地区的样品各200 g，把样品放入60 ℃的烘箱中直到烘干。取烘干后的藜麦样品10 g放入小钢磨中，启动设备粉碎10 min，弃去样品，重复3次。取30 g藜麦样品放入小钢磨中，启动设备粉碎15 min，把样品转移至棕色瓶中待分析。
1.3.1.2样品制备。取0.2 g样品放置于微波消解罐中，加入6 mL硝酸，按照设定好的消解程序进行样品消解，具体消解条件见表1。待消解完全后取下冷却取出消解罐，在温控电热板上，于180 ℃驱赶硝酸剩下大约至1 mL，转移溶液至25 mL 塑料比色管中，用少量清洗消解罐3次，合并洗涤液于比色管中，定容备测。同时制备空白样品。
1.3.2工作标准系列的制备。将锌标准溶液和镁标准溶液逐步稀释，最终配制锌（0、0.02、0.02、0.10、0.20、0.50 mg/L）和镁（0、0.5、1.0、2.0、4.0、10.0 mg/L）的工作标准系列。备测。
1.3.3样品测试。
打开电感耦合等离子光谱仪，预热至光室温度达38 ℃，打开氩气30 min后打开循环水和通风设施，安装好进样管和排液管，点着等离子体。待等离子体稳定30 min 按照表2条件测试工作标准系列，再测试空白试样和样品，由计算机直接得出结果见表3。
2结果与分析
2.1加工设备检验与加工时间确定
2.1.1加工设备检验。
针对小麦类的样品破碎行业内一般选择破壁机、小钢磨等设备进行加工。考虑到藜麦样品比一般的小麦样品更加坚硬，因此需要检验加工设备可能给样品带来污染。因为无空白的藜麦样品供选择，而且也无基体和硬度合适的其他不含有锌和镁的试样供选择，试验组考虑如果带来污染则其污染程度会随着加工时间的加长而变大，因此试验组选择了此次试验的海东样品在不同加工时间进行检测，得到了较稳定的结果（表4），证明加工过程不存在污染。 由以上不同加工时间的结果分析发现没有明显的变化，可以认定此设备不会给藜麦样品的加工过程带来污染。
2.1.2加工时间。根据食品和农产品的化学分析，试样一般应达到0.150 mm的粒度才适合分析。把藜麦样品放入小钢磨中加工10 min能全通过100目塞（0.150 mm），试验组选择了加工时间为15 min，确保能够把样品破碎完全。
2.2准确度验证
藜麦没有化学成分分析的标准物质。为验证测试方法的准确性，选取了组成类似的小麦标准物质GBW10046（GSB-24） 按照“1.3.1”设定样品消解和“1.3.3”设定样品测试过程进行试验，得到测试结果见表5。
2.3精密度试验
为了验证该方法的精密度，因为没有藜麦成分分析的标准物质，试验组选取组成基体类似的小麦标准物质GBW10046（GSB-24）和海东藜麦样品按照“1.3.1”的样品前处理条件进行样品前处理和“1.3.3”进行样品测试，得到结果见表6。由表6可见，锌和镁2个元素的精密度无论标准物质还是实际样品其相对标准偏差均在3%以内，精密度很高。
2.4检出限
为了得到该方法的检出限，试验组选取了一个待分析元素含量很低的样品进行试验，按照“1.3.1”设定的条件进行样品前处理，按照“1.3.3”进行样品测试，共测试了7次，计算其标准偏差，以3倍标准偏差为检出限，结果见表7。
把4倍检出限作为测定下限，锌为2 mg/kg，镁为4 mg/kg。根据藜麦中锌和镁含量来看，该方法的检出限和测定下限足够作为青海藜麦中锌和镁的测试使用。
2.5加标回收试验试验组选择海东藜麦样品按照“1.3.1”设定的条件进行了加标试验，加入量为锌2 μg、镁100 μg。结果发现，锌和镁的加标回收率分别为97.6%、102.0%。
3结论
该试验收集青海主要种植藜麦的海东地区、海南地区、海西地区的样品，对青海省藜麦样品比较有代表性。选择合适的样品加工设备和加工时间，验证加工设备带来的污染情况。分析样品前处理过程和测试可能带来的影响，完成了方法检出限、加标回收试验、精密度试验、准确度试验，得到了较好的试验条件。
参考文献
[1] 刘珍珍.海西州藜麦产业发展的现状及建议初探[J].青海农林科技，2017（4）：42-43.
[2] 郝晓华，任美艳.Cu2+单独污染对藜麦种子萌发及部分生理指标的影响[J].安徽农学通报，2018，24（11）：16-20.
[3]李鲤.食用菌中微量元素硒含量测定方法的实验研究[D].长春：吉林大学，2008.
[4] 田鹏，张辉，段纪东，等.电感耦合等离子体发射光谱法测定食用菌中微量元素的方法研究[J].光谱学与光谱分析，2008，28（3）：667-670.
[5] 齐景凯，张玉芬，李春茹.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱测定5种食用菌中微量元素[J].分析科学学报，2014，30（2）：287-290.
[6] 李新丽，刘庆玲，唐健.微波消解样品-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定黑莓中微量元素[J].理化检验（化学分册），2010，46（7）：839-840.
[7] 祖文川，武彦文，汪雨，等.微波消解样品-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定竹叶中9种必需微量元素[J].理化检验（化学分册），2012，48（1）：76-78.
[8] 甘志勇，彭靖茹，李鸿，等.微波消解样品-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定植物中9种必需元素[J].理化检验（化学分册），2008，44（8）：722-724.
[9] 郑琳，峰山.用微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法测定藏药中微量元素[J].药学服务与研究，2009，9（1）：3，8.
[10] 白锁柱，张玉芬，于小敏，等.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定两种奶茶粉中微量元素[J].分析科学学报，2012，28（5）：721-723.
[11] 陈奕睿，屈海云，吴冬梅，等.微波消解-端视電感耦合等离子体原子发射光谱法测定虎毛中的微量元素[J].分析科学学报，2009，25（6）：726-728.
[12] 高向阳，王银娟，卢彬.微波消解-连续光源原子吸收法快速顺序测定枸杞果中的6种金属元素[J].食品科学，2011，32（16）：229-232.
[13] 王春云，闫新豪，符纯美.基于甘蔗渣生物吸附重金属污染物的研究[J].当代化工，2017，46（1）：61-63，67.
关键词 微波消解-ICP-AES;藜麦;锌;镁
中图分类号TS210.7文献标识码
A文章编号0517-6611（2018）36-0182-03
藜麦（关键词 Chenopodium quinoa 关键词 Willd）最开始主要产于南美洲安第斯山区，是最初的印加土著居民的主要传统食物，种植藜麦5 000～7 000年的历史使得他们是最初的种植者，藜麦通过自己本身独特的功能和功效养育了印加土著民族，“粮食之母”是古代印加人对藜麦的尊称。黑、红、白等几种颜色是藜麦果实的主要颜色，其中黑色、红色的籽粒较小，白色口感较好。联合国粮农组织也把它选为人类唯一的全营养食物，十大健康食物之一。2013年被聯合国宣布为《国际藜麦年》从而世界推广。藜麦的蛋白质、矿物质、维生素、微量元素等营养成分很高且平衡，是所有食物中难有的， “营养黄金”“超级谷类”“宇航员食品” “素食之王”等称号是一些发达国家给予藜麦的。藜麦锌元素含量很高，很多谷物中几乎不含锌[1-2]。在我国的主要产区为山西、吉林和青海。
人体重要微量元素之一包含了锌，参与酶的合成和代谢是锌的主要作用之一，体现在促进细胞再次分裂、生长和再生，提高人类生命机体的免疫力，能够有效地促进伤口或创伤的愈合，是人类健康生长和发育所必需的。有效地促进身体成长、智力发育、视力形成，加速身体生长也是锌的重要功能。同样的藜麦中元素镁的富集程度特别高，在人的身体中镁可以有效地阻止心血管组织对有害元素的吸收，特别是对铅和镉的吸收阻碍效果，从而达到保护心血管的作用。青海矿产资源特别丰富，土壤中锌和镁含量较高，特别是青海海西的类似资源丰富。藜麦生长在锌和镁含量高的土壤中，通过根系吸收，将有益元素吸收富集在果实中，从而青海产的藜麦具有空气污染小、锌等矿物质自然本底高的特点，对人类的作用很大。
电感耦合等离子光谱在石化、矿业、地质、有色、冶金、食品卫生等行业广泛使用，具有检出限低、线性范围广、同时检测项目多、成本低等优势，被分析者广泛应用。经过资料查询，很多分析者在各种食品、农产品检测中都使用了电感耦合等离子体光谱[3-13]。笔者通过研究藜麦的样品加工方式、样品消解制备方法、样品测试方法，进行标准物质的测试，得出藜麦中锌和镁的分析测试方法。
1材料与方法
1.1仪器设备电感耦合等离子光谱（美国热电6300型带全谱扫描）;微波消解仪（海能Tank plus高通量带程序升温功能）;电子天平（PTX-FA110X，感量为0.1 mg）;温控电热板（可在100～300 ℃控温）;小钢磨（九阳JYL-Y915 ）;烘箱（可在40～150 ℃控温）。
1.2试剂盐酸、硝酸，优级纯;锌标准溶液（GBW08620，1 000 μg/mL，购于国家标准物质中心）;镁标准溶液（GBW（E）080262，100 μg/mL，购于国家标准物质中心）;氩气（99.99%）。该方法所用试剂盒水均指优级纯试剂和符合GB/T 6682规定的一级水，试验所用试剂在没有指明方法时均按照GB/T 602规定制备。
1.3试验方法
1.3.1样品前处理。
1.3.1.1样品加工。收集青海主要种植藜麦的海东地区、海南地区、海西地区的样品各200 g，把样品放入60 ℃的烘箱中直到烘干。取烘干后的藜麦样品10 g放入小钢磨中，启动设备粉碎10 min，弃去样品，重复3次。取30 g藜麦样品放入小钢磨中，启动设备粉碎15 min，把样品转移至棕色瓶中待分析。
1.3.1.2样品制备。取0.2 g样品放置于微波消解罐中，加入6 mL硝酸，按照设定好的消解程序进行样品消解，具体消解条件见表1。待消解完全后取下冷却取出消解罐，在温控电热板上，于180 ℃驱赶硝酸剩下大约至1 mL，转移溶液至25 mL 塑料比色管中，用少量清洗消解罐3次，合并洗涤液于比色管中，定容备测。同时制备空白样品。
1.3.2工作标准系列的制备。将锌标准溶液和镁标准溶液逐步稀释，最终配制锌（0、0.02、0.02、0.10、0.20、0.50 mg/L）和镁（0、0.5、1.0、2.0、4.0、10.0 mg/L）的工作标准系列。备测。
1.3.3样品测试。
打开电感耦合等离子光谱仪，预热至光室温度达38 ℃，打开氩气30 min后打开循环水和通风设施，安装好进样管和排液管，点着等离子体。待等离子体稳定30 min 按照表2条件测试工作标准系列，再测试空白试样和样品，由计算机直接得出结果见表3。
2结果与分析
2.1加工设备检验与加工时间确定
2.1.1加工设备检验。
针对小麦类的样品破碎行业内一般选择破壁机、小钢磨等设备进行加工。考虑到藜麦样品比一般的小麦样品更加坚硬，因此需要检验加工设备可能给样品带来污染。因为无空白的藜麦样品供选择，而且也无基体和硬度合适的其他不含有锌和镁的试样供选择，试验组考虑如果带来污染则其污染程度会随着加工时间的加长而变大，因此试验组选择了此次试验的海东样品在不同加工时间进行检测，得到了较稳定的结果（表4），证明加工过程不存在污染。 由以上不同加工时间的结果分析发现没有明显的变化，可以认定此设备不会给藜麦样品的加工过程带来污染。
2.1.2加工时间。根据食品和农产品的化学分析，试样一般应达到0.150 mm的粒度才适合分析。把藜麦样品放入小钢磨中加工10 min能全通过100目塞（0.150 mm），试验组选择了加工时间为15 min，确保能够把样品破碎完全。
2.2准确度验证
藜麦没有化学成分分析的标准物质。为验证测试方法的准确性，选取了组成类似的小麦标准物质GBW10046（GSB-24） 按照“1.3.1”设定样品消解和“1.3.3”设定样品测试过程进行试验，得到测试结果见表5。
2.3精密度试验
为了验证该方法的精密度，因为没有藜麦成分分析的标准物质，试验组选取组成基体类似的小麦标准物质GBW10046（GSB-24）和海东藜麦样品按照“1.3.1”的样品前处理条件进行样品前处理和“1.3.3”进行样品测试，得到结果见表6。由表6可见，锌和镁2个元素的精密度无论标准物质还是实际样品其相对标准偏差均在3%以内，精密度很高。
2.4检出限
为了得到该方法的检出限，试验组选取了一个待分析元素含量很低的样品进行试验，按照“1.3.1”设定的条件进行样品前处理，按照“1.3.3”进行样品测试，共测试了7次，计算其标准偏差，以3倍标准偏差为检出限，结果见表7。
把4倍检出限作为测定下限，锌为2 mg/kg，镁为4 mg/kg。根据藜麦中锌和镁含量来看，该方法的检出限和测定下限足够作为青海藜麦中锌和镁的测试使用。
2.5加标回收试验试验组选择海东藜麦样品按照“1.3.1”设定的条件进行了加标试验，加入量为锌2 μg、镁100 μg。结果发现，锌和镁的加标回收率分别为97.6%、102.0%。
3结论
该试验收集青海主要种植藜麦的海东地区、海南地区、海西地区的样品，对青海省藜麦样品比较有代表性。选择合适的样品加工设备和加工时间，验证加工设备带来的污染情况。分析样品前处理过程和测试可能带来的影响，完成了方法检出限、加标回收试验、精密度试验、准确度试验，得到了较好的试验条件。
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[8] 甘志勇，彭靖茹，李鸿，等.微波消解样品-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定植物中9种必需元素[J].理化检验（化学分册），2008，44（8）：722-724.
[9] 郑琳，峰山.用微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法测定藏药中微量元素[J].药学服务与研究，2009，9（1）：3，8.
[10] 白锁柱，张玉芬，于小敏，等.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定两种奶茶粉中微量元素[J].分析科学学报，2012，28（5）：721-723.
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