胡晓江

（国家农副加工产品及白酒质量监督检验中心、山西省食品质量检验监督中心，太原 030012）

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定葡萄酒中铁、铜含量

胡晓江*

（国家农副加工产品及白酒质量监督检验中心、山西省食品质量检验监督中心，太原 030012）

采用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱测定了葡萄酒中的铁、铜含量2种元素，实验结果表明，标准曲线有较好的线性关系，方法回收率＞90%；RSD＜3.0%，方法最低检出限铁为0.03mg/L、铜为0.02 mg/L。

发射光谱；微波消解；葡萄酒；铁；铜

葡萄酒有延缓衰老、预防心脑血管疾病、预防癌症、美容美颜等功效。随着人们生活水平的提高,葡萄酒已成为越来越受欢迎的饮品。在葡萄酒的生产和存储过程中，会发生褐变现象。褐变的葡萄酒不但外观受影响，口感也变差。发生褐变的葡萄酒中铁和铜含量偏高，通过测定葡萄酒中铁和铜的含量可以了解和判断样品酒的褐变趋势。目前，葡萄酒中铁、铜含量标准检测方法是GB/T 15038-2006的分光光度计法和原子吸收法，该法逐一进行元素分析，存在操作复杂、测定速度慢等缺点。本文采用微波消解-等离子体发射光谱法（ICP-AES） 测定葡萄酒中的铁、铜元素，具有线性范围宽、检测限低、精度高、基体效应小、干扰少等优点。

1 实验仪器与测试方法

1.1 仪器

I RIS Advantage电感耦合等离子体发射光谱仪，美国热电公司；ETHOS D型微波消解仪，意大利MILESTONE公司；UPN-10N型超纯水器，北京历元电子仪器公司。

1.2 试剂及标准溶液

双氧水，分析纯；实验用水，GB/T 6682中二级用水；硝酸，优级纯。

标准溶液：1000 μg/L铁和铜各元素标准储备液。

0.5mol/L硝酸：在100mL容量瓶中先注入50mL水，加入3.2 mL硝酸（优级纯），而后再加水定容至刻度，摇匀。

1.3 仪器分析条件

仪器分析测试条件见下页表1。

1.4 标准曲线绘制

先将标准储备液配成使用液，配制方法见表2。再准确吸取铁、铜使用液配成不同的质量浓度混合液，见表3。按表1的仪器分析测试条件，依次对各质量浓度的标准系列进行测定。按质量浓度由低到高进样，以浓度质量为横坐标，以吸光度为纵坐标，分别绘制铁和铜标准曲线，见图1、图2。

表1 ICP测试条件

表2 标准使用液的配制

表3 不同浓度的标准混合系列配制

1.5 测定

1.5.1 样品前处理

准确吸取5.0 mL样品于微波消解内罐中，首先在100℃水浴中赶去酒精后，再加入6 mL硝酸、2 mL双氧水，装入微波消解仪中按表5程序消解方法进行消解，结束后取出，转入50 mL的烧杯中，用水冲洗微波消解内罐，并将洗液一并倒入烧杯中，在电热板上赶酸至约1 mL，冷却后用0.5 mol/L硝酸定容至10 mL容量瓶中混匀，待测。同时做相应的空白试验。

图1 铁标准曲线

图2 铜标准曲线

1.5.2 样品测定

按表1的仪器分析测试条件，在上述标准曲线建立的基础上，依次对样品空白、样品进行测定，从标准曲线上得到相应的质量浓度，扣除相应的样品空白，计算铁、铜各自的含量，测定结果见下页表4。

1.5.3 结果计算

式中：X—样品中元素含量，mg/L；

C—由标准曲线得出的样液中元素的浓度，μg/mL；

V1—样品定容的体积，mL；

V—吸取样品体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 微波消解条件的选择

表4 测得样品中铁、铜的含量

微波消解技术具有危险性小、用酸量少、误差小、空白值低及干扰因素少等优点。利用微波辐射的作用，能够加快消解的速度，最大限度地发挥酸的作用，减少干扰，提高效率。而且微波消解是在密闭容器中进行的，回收率高，酸的挥发少，故酸的消耗大大减少，由酸带来的空白值也降低，从而提高结果的准确性。微波程序通常包括升温和恒温两个阶段，其最为重要的两个参数是恒温温度和时间，一般温度越高、恒温时间越长，消解越彻底，但出于对消解罐使用寿命的考虑，温度不能太高，时间不能太长。微波消解程序如表5所示，样品溶液消化完全，清亮透明。

表5 微波消解仪的工作条件

2.2 标准曲线

按1.4方法得到标准曲线，其标准曲线方程和相关系数见表6。以所绘制的曲线的斜率作为微量元素的质量浓度C的系数k，以曲线的截距b常数项，以光强度I为函数，得到标准曲线方程：I=kC+b。由标准曲线方程可以看出，在选定的质量浓度范围内两种元素与其光强的线性相关系数R大于0.999 9。

表6 线性关系

2.3 检测限、回收率和精密度

对空白标准溶液中的分析元素进行10次测定，其标准偏差的3倍所对应的质量浓度为方法的检出限。对同一样品平行测定6次，计算出相对标准偏差。在样品中加入适量标准溶液测定并计算出各元素加标测定的平均回收率，见表7。试验结果表明，该法的相对标准偏差RSD＜5.0%，其回收率均大于90.0%。

表7 试样测定的精密度与回收率实验结果

2.4 与国家标准方法比对的结果

按GB/T 15038-2006，同一批样品采用不同的方法，同时作6组数据，并与本试验中的结果进行比对，见下表8。

表8 比对结果汇总（n=6）

3 结论

本文采用了微波消解-等离子体发射光谱法对葡萄酒中的铁、铜含量同时进行测定。实验结果证明，2种元素标准曲线线性关系良好，相关系数均在0.9 999以上，加标回收率在98.0%～100.5%之间，RSD＜3%。和国家标准GB/T15038中规定的方法原子吸收法和分光度法相比，测定结果的绝对差值不超过算术平均值的10%，则采用用ICP－AES在测定葡萄酒中铁和铜元素分析具有相当明显的优越性，该方法具有简便、快速，精度高的特点。

［1］中华人民共和国卫生部，GB/T 5009.90-2003.食品卫生检验方法理化部分［S］.北京：中国标准出版社，2003：1-17.

［2］全国食品工业标准化委员会酿酒分技术委员会.GB/T15 038-2006.葡萄酒、果酒通用分析方法［S］.北京：中国标准出版社，2006：1-26.

Simultaneous determination ofcopper and iron elements in grape wine by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry（ICP-AES） with microwave digestion

HUXiao-jiang*
（National farmproducts and liquor qualitysupervision and inspection center、Shanxi Province Foodstuffqualitysupervision and inspection center，Taiyuan 030012，China）

A method of simultaneous determining copper and iron elements in grape wine by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry（ICP-AES） with microwave digestion was developed.Results show that the two elements have good linear correlation coefficient in grape wine.The standard curve has good linear relationship.The recovery rate is above 90%.The RSD is below3.0%.The detection limit for Fe is 0.03 mg/Land Cu is 0.02 mg/L.

ICP-AES； microwave digestion； grape wine；iron element；copper element

*胡晓江，女，1960年出生，2010年毕业于中北大学化学工程与工艺专业，工程师。

2010-10-11

2010-11-22