刘仙金

摘 要：为了解坛紫菜的营养价值与其所含矿物质元素含量的关系，以及进一步坛紫菜产品的深加工利用提供参考，采用微波消解技术前处理样品，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定紫菜中的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Sr、Mo共10种矿物质元素含量，该方法操作简便快速、动态范围宽、检出限低、回收率好、精密度和准确度高。结果表明：坛紫菜含有丰富的人体必需常量矿物质元素Ca、Mg，以及Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Mo等人体必需微量元素，具有很高的食用价值和保健价值。

关键词：坛紫菜;矿物质元素;电感耦合等离子体质谱法;含量

中图分类号：TS254.7 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2019）09-008

Abstract： In order to understand the relationship between the nutritional value and the content of mineral elements in porphyra haitanensis， and to provide reference for further processing and utilization of porphyra haitanensis products. The sample was pretreated by microwave digestion technique， and then the content of Ca， Mg， Fe， Cu， Zn， Mn， Co， Se， Sr and Mo in porphyra haitanensis was simultaneously determined by inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS）， the method was simple and quick in operation and had wide dynamic range， low detection limit， good recovery， high precision and accuracy. The results showed that porphyra haitanensis was rich in essential macro mineral elements including Ca， Mg， and essential microelements such as Fe， Cu， Zn， Mn， Co， Se， Mo and so on ， which had high edible value and health value.

Key words： Porphyra haitanensis; Mineral elements; Inductively coupled plasma mass spectrometry; Content

壇紫菜Porphyra haitanensis，又名紫菜、乌菜，是我国特有的可人工栽培的海藻，也是福建、浙江等沿海地区出口的主要特色农产品之一[1-2]。坛紫菜味道鲜美、蛋白质含量高，含有丰富的氨基酸（包括8种人体必需氨基酸）、碘、维生素、多糖、不饱和脂肪酸，以及Ca、Mg、P、Fe、Zn等矿物质元素，被誉为“营养宝库”[3-4]。坛紫菜味甘咸性寒，有化痰软坚、清热利水、补肾养心等作用，含有紫菜多糖、藻胆蛋白、蛋白多肽、多酚等活性成分，具有抗氧化、降血脂血压、舒张血管、增强免疫等功能，可用于治疗甲状腺肿、支气管炎、高血压、水肿等，是一种天然的海洋保健食品[5-7]。为进一步了解坛紫菜的营养价值与其所含矿物质元素含量的关系，也为人们合理食用坛紫菜提供参考，本研究对坛紫菜中矿物质元素含量进行测定。目前，无机元素的检测方法主要有原子荧光光谱法（AFS）、原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）等[8]。其中ICP-MS具有灵敏度高、干扰少、动态范围宽、精密度和准确度高、操作简便快速等优点，且可多元素同时测定，已被广泛应用于元素分析领域[9-10]。本试验以微波消解技术作为样品的前处理手段，用ICP-MS测定坛紫菜中的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Sr、Mo共10种矿物质元素含量，旨在为福建省闽东地区坛紫菜的质量安全评价、营养价值的深入研究和产品的进一步开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

Mars 6微波消解仪（美国CEM公司）;Agilent 7700X 电感耦合等离子体质谱仪（配HMI耐高基体进样系统）（美国Agilent公司）;ME204E 电子天平[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司];EHD-24电热板（北京东航科仪仪器有限公司）;Milli-QB 超纯水仪（美国Millipore公司）。

1.2 材料与试剂

1.2.1 试验材料 坛紫菜样品均采集于福建省闽东地区;国家标准物质紫菜（GBW10023）由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所提供。

1.2.2 试验试剂 Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Sr、Mo标准储备溶液（1000 ug·mL-1由国家有色金属及电子材料分析测试中心提供），调谐液（10 ug·L-1的7Li、59Co、89Y、140Ce、205Tl），内标储备液（100 ug·mL-1的 6Li、45Sc、72Ge、103Rh、115In、159Tb、175Lu、209Bi），以上3种溶液均以2%硝酸溶液为介质配制成工作使用液;硝酸（优级纯），超纯水（电阻率≥18.2 MΩ·cm）。

试验所用器具均需用10%硝酸溶液浸泡24 h后，用水反复冲洗，再用超纯水冲洗晾干后备用。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的前处理 将坛紫菜样品105℃烘干至恒重后，粉碎均匀，备用。称取0.2500 g（精确至0.0001 g）坛紫菜样品于微波消解内罐中，加入5 mL硝酸，置于电热板上90℃预加热0.5 h，冷却后装上外罐，放入微波消解仪中消解。消解步骤为：第一步，10 min内从室温上升至120℃并维持5 min;第二步，6 min内从120℃上升至160℃并维持6 min;第三步，8 min内从160℃上升至190℃并维持20 min。消解完成冷却后，开罐，将内罐置于电热板上120℃赶酸至约余1 mL。冷却后，将消解液转移至50 mL容量瓶中，超纯水定容，摇匀待测。同时做试剂空白。

1.3.2 ICP-MS仪器工作条件 用质谱调谐液对ICP-MS各项指标进行调谐，使其分辨率、灵敏度、氧化物和双电荷离子等指标符合仪器最佳测定要求。仪器参考条件为：射频功率1550 W，等离子体气流量15 L·min-1，载气流量1 L·min-1，碰撞气为氦气、氦气气体流量4.3 mL·min-1，采用碰撞池技术的动能歧视KED模式，雾化器为同心雾化器，雾化室温度2℃，采样锥/截取锥为镍锥，采样深度8.0 mm，积分时间为0.3 s（其中Se为0.5 s），重复测定3次，全定量分析模式。

1.3.3 样品测定 在优化的仪器条件下，采用在线加入内标的方式，按顺序对试剂空白、混合标准溶液系列、样品空白和样品溶液进行测定，仪器自动绘制标准曲线，用标准曲线法对样品中各元素进行定量分析。

2 结果与分析

2.1 标准曲线、相关系数及检出限

对Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Sr、Mo共10种元素的混合标准溶液系列进行测定，以各元素浓度为横坐标，待测元素与内标元素响应值的比值为纵坐标绘制标准曲线，得到线性回归方程及相关系数。连续测定空白溶液11次，以其标准偏差SD的3倍计算各元素的检出限[10]，结果见表1。

从表1可知，10种元素的线性相关系数r均大于0.9995，线性关系良好;10种元素的检出限在0.05～3.00 ug·L-1，检出限低，表明该方法动态范围宽、灵敏度高，能满足坛紫菜中矿物质元素的测定要求。

2.2方法精密度和加标回收率

按1.3试验方法测定坛紫菜样品中的10种矿物质元素含量，平行测定6次，计算各元素含量的平均值和相对标准偏差RSD。并对坛紫菜样品进行基质加标，计算各元素的加标回收率，结果见表2。

从表2可知，6次平行测定结果的相对标准偏差RSD均小于6.8%，加标回收率在90.0%～102.1%，表明该方法精密度高、回收率好，适用于坛紫菜中矿物质元素含量的测定分析。

2.3 标准物质验证

通过分析标准物质的结果来验证方法的准确性，选用国家标准物质紫菜（GBW10023）作为质控样，测定其Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Sr、Mo共10种元素含量，结果见表3。从表3可知，国家标准物质紫菜（GBW10023）中10種元素含量的测定值均在证书认定值范围内，表明该方法准确可靠。

从表4可知，坛紫菜中各矿物质元素含量顺序大致为Ca>Mg>Fe>Sr>Mn>Zn>Cu>Mo>Co>Se，其中对人体有益的必需矿物质元素Ca、Mg含量很高，人体必需微量元素Fe含量也很高，Zn、Sr、Mn、Cu等元素含量较高，这些矿物质元素在人体生命活动中有着重要的生理作用。坛紫菜不仅味道鲜美、营养丰富，还有较高的食用和保健价值。

3 结论

采用微波消解技术前处理样品，电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）同时测定坛紫菜中的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Se、Sr、Mo共10种矿物质元素含量。通过精密度试验、加标回收率试验以及国家标准物质的验证试验，考察了方法的精密度、回收率以及准确度，结果表明该方法操作简便快速、动态范围宽、检出限低、回收率好、精密度和准确度高，适用于坛紫菜中多种矿物质元素含量的同时测定分析，可为坛紫菜的质量安全评价、营养价值的深入研究以及产品的进一步开发利用提供参考。

参考文献：

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（责任编辑：柯文辉）