葡萄酒、果酒中金属元素检测方案(ICP-AES)

thermoscientific 结论 ICP-OES 直接进样测定葡萄酒、果酒中微量元素 彭梦婷，荆淼 痕量元素分析与无机质谱赛默飞世尔科技(中国)有限公司应用开发中心 简介 葡萄酒、果酒中通常含有微量的金属元素，而金属元素对葡萄酒和果酒的整个制造过程有一定的影响，如铁能形成不溶性沉淀物或絮状物产生浑浊，铜与酒的浑浊、异味有关，葡萄酒中锰主要来源是酒基的除杂脱臭"。不仅如此，酒当中金属元素的含量，如铅、铬等，若超出限量会在人体内累积从而对人体的健康造成极大的危害2，3。因此，国家标准中明确规定了葡萄酒、果酒中金属元素的测定方法以及限量。目前，应用于酒中元素分析的方法有原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、比色法等，国家标准 GB/T15038-2006中明确规定了葡萄酒和果酒中铁、铜元素的检测方法及限量，但是相比而言，电感耦合等离子体发射光谱法不仅能够实现多元素同时检测，而且其测定速度快，稳定性好。本方法采用 ICP-OES测定葡萄酒、果酒中微量元素的含量，用0.5% HNO。稀释样品后，直接进样进行检测，避免了由于复杂的前处理过程所造成的元素损失，测定结果可靠。 实验部分 ( 仪器介绍 ) Thermo Scientific iCAP 7000 系列 ICP 等离子体发射光谱仪 iCAP 7000 系列是 Thermo Fisher 最新开发的 ICP 光谱仪，从2013年全球发布以来，以其优异的性能、独特的设计、人性化易使用和多用途高效率等特点获得了市场的广泛认可。 iCAP 7000 具有双向和垂直两种观测方式，可以适用于要求低检出限和耐复杂基体各种应用的需求。 直观的、功能强大的 Qtegra 操作软件，对于需要频繁应用标准加入法功能的分析工作者而言，它即可以选择针对同 类的样品使用相同斜率的测量方式，以省去分别对每个样品的加标制备环节，在保证测量结果准确度的情况下而提高了工作效率；又可以选择针对不同类型的样品采取分别独立加标的测量方式以保证各类样品测量结果的准确度。 ·优异的检出限，15秒积分时间可以获得亚 ppb 级的检出限； · RACID 86 检测器紫外量子化效率高，确保<190nm 以下波长具有极佳的灵敏度，如 Al 167、P 178、S180等； ( ·新型固态 RF 发生器采用变频快速匹配，适合于有机、高基体等样品直接进样； ) ·高分辨率，200nm 处光学分辨率为 0.007 nm，P213.618、Cu 213.598 nm 谱线可完全分开； ( ·高效快速分析，以及实时的背景校正技术，可在1分钟内完成多达60个元素的测定； ) ( ·独有的可拆卸式全套陶瓷炬管，能够耐受任何试剂进样，充分延长使用寿命，并利于更换清洗； ) 方法提要 本方法采用 iCAP 7400 Radia ICP-OES， 将葡萄酒和果酒样品直接用 0.5% HNO，稀释5倍后进行测定，通过优化等离子体参数，选择适合的分析谱线，对 Fe、Cu、Zn、Pb、Mn、Al、Cr、Ba 等八种元素进行了测定。 试剂 HNO， (Thermo Scientific ) 多元素标准溶液(中国计量科学研究院) 实验设备及器皿 超纯水机( Thermo Scientific) ； 10~100uL、100~1000 uL 微量移液器(Fisher Scientific)；10 mL、50mL 离心管 ( Thermo Scientific)； 样品前处理 将样品用0.5% HNO释稀释5倍，摇匀备用，并同时制备样品空白。 标准溶液制备 标液溶液配制：分别移取5mL、2 mL、1 mL、0.5 mL、0.25 mL、0.01 mL 标准溶液于 50 mL离心管中，用超纯水定容至50mL， 充分震荡混匀。计算标准溶液的浓度。 仪器参数 表1.仪器参数 仪器条件 设置条件 进样泵管 Mini pump sample tubing 排液泵管 Mini pump drain tubing 泵速 50 rpm 雾化器 Mira Mist 雾化器 载气流量 0.5 L/min 雾化室 高效旋流雾化室 炬管中心管 1.0mm中心管 观测方式 径向 RF功率 1150 W 辅助气流量 0.5 L/min 积分时间 15 秒 UV/5 秒 Visible 重复次数 3 谱线选择 本法对待测的每个元素各选取了4条谱线用于实验，通过对每条谱线进行标准溶液、样品空白和得到的强度图进行对比，选择无谱峰干扰、信背比高的谱线作为分析谱线，如表所示。 表2.谱线选择 元素 波长 级次 Al 396.152 85 Ba 455.403 74 Cr 283.563 119 Pb 220.353 453 Mn 257.610 131 Zn 213.856 457 Cu 327.396 103 Fe 238.204 141 标准曲线 采用外标法做各元素的标准曲线，其标准曲线截图如下。 Detaile Detailt BEC IDL(LOD) 0.001 ppm (Evo) [sds] /asu 10 10 2 表4.加标回收实验 样品 AI 396.152 Ba Cr Cu 327.396 Pb Fe Mn Zn 455.403 283.563 220.353 238.204 257.610 213.856 葡萄酒 100.6 101.9 104.4 104 102.6 100.6 106 106 果酒 96.9 100.5 106.4 106.8 102.8 92.7 101.6 106 1.方法检出限及方法定量限 取空白溶液平行测定11次，以3倍11次空白溶液的标准偏差除以标准曲线斜率作为该条件下方法检出限，方法定量限由仪器检出限4倍所计算得出： 表2. 元素 波长 方法检出限MDL， 方法定量限 (nm) (pg/L) MQL，(ug/L) AI 396.152 9.88 39.5 Ba 455.403 0.61 2.44 Cr 283.563 5.47 21.9 Pb 220.353 3.43 13.7 Mn 257.610 0.53 2.12 Zn 213.856 0.72 2.88 Cu 327.396 9.29 37.2 Fe 238.204 2.18 8.72 2.样品测定结果及回收率实验 本文测定了葡萄酒和猕猴桃果酒两种样品中8种微量元素的含量，并通过回收率实验验证了方法的准确性。结果如表所示。 表3.测定结果 元素 葡萄酒(mg/L) 果酒(mg/L) AI 1.22 6.52 Ba 0.12 0.10 Cr 0.04 0.11 Pb 0.05 0.03 Mn 1.07 2.38 Zn 0.60 0.41 Cu 0.11 0.06 Fe 4.03 8.27 实验使用 Thermo Scientific iCAP 7400 Radial 光谱仪，通过优化仪器参数条件，采取外标法的测量方式，可以很好的满足葡萄酒和果酒中微量元素测量需求。同时通过回收率实验验证，各元素的回收率可以控制在 92%-106%之间，能够最大程度上保证测量结果的可靠性和重复性。 ( 参考文献 ) ( [1]高建会，葛宝坤.原子吸收光谱法测定葡萄酒中的铁，锰，铜，锌[].口岸卫生控制，2001，5(1)：15-17 ) ( [2]夏拥军，张慧， 吴 福平.ICP-AES 法同时测定葡萄酒中 的铁、锰、铅和铜[].食品科技，2007，8：230-232 ) ( [3]王莉丽，刘连利，张艳萍，高慧.ICP-OES 法对葡萄 酒中14种微量元素含量的测定[].2012，33(2)： 145-147 ) 全国服务热线：8008105118 SCIENTIFIC thermoscientific支持手机用户)A Thermo Fisher Scientific Brand 实验使用 Thermo Scientific iCAP 7400 Radial 光谱仪，通过优化仪器参数条件，采取外标法的测量方式，可以很好的满足葡萄酒和果酒中微量元素测量需求。同时通过回收率实验验证，各元素的回收率可以控制在 92%-106% 之间，能够zui大程度上保证测量结果的可靠性和重性。