原子吸收光譜法檢測大蒜制品中微量元素鍺

原子吸收光譜法檢測大蒜制品中微量元素鍺

李 茜，張春芝，王文軍，周 宇

(濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，山東濟(jì)寧 272067)

摘要[目的] 研究不同大蒜制品中鍺元素含量的差別。[方法] 采用馬弗爐灰化樣品，火焰原子吸收光譜法測定以金鄉(xiāng)紫皮蒜為原料加工而成的黑蒜、蒜蓉辣醬、脫水蒜片、蒜粉、糖醋蒜5種制品中鍺的含量。[結(jié)果]試驗表明，黑蒜中鍺含量為1.384 mg/g，蒜蓉辣醬中鍺含量為0.784 mg/g，脫水蒜片中鍺含量為0.913 mg/g，蒜粉中鍺含量為0.956 mg/g，糖醋蒜中鍺含量為0.827 mg/g。5種蒜制品中均含有鍺元素，其含量由多到少依次為黑蒜、蒜粉、脫水蒜片、糖醋蒜、蒜蓉辣醬。[結(jié)論]研究可為大蒜及大蒜制品的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞火焰原子吸收光譜法；大蒜；鍺

中圖分類號S509.9

基金項目濟(jì)寧市科技計劃項目(2013jnwk69，2013jnwk65，2013jnwk66，2013jnwk74)。

作者簡介李茜(1987- )，女，山東菏澤人，助教，碩士，從事食品質(zhì)量與安全研究。

收稿日期2015-06-15

AtomicAbsorptionSpectrumMethodtoDetectTraceElementsGermaniuminGarlicProducts

LIQian,ZHANGChun-zhi,WANGWen-junetal(SchoolofPublicHealth,JiningMedicalUniversity,Jining,Shandong272067)

Abstract[Objective] To study the differences of germanium content in different garlic products. [Method] Samples were ashed by muffle furnace, and germanium content in black garlic, garlic sauce, dehydrated garlic, garlic powder, sweet and sour garlic five garlic products made by Jinxiang garlic were determined by flame atomic absorption spectrometry. [Result] The results show that the content of germanium in black garlic, garlic sauce, dehydrated garlic, garlic powder, sweet and sour garlic are 1.384, 0.784, 0.913, 0.956, 0.827 mg/g, respectively. Five kinds of garlic products contain germanium, the content in order from more to less is black garlic, garlic powder, dehydrated garlic, sweet and sour garlic, garlic sauce. [Conclusion] The study can provide reference basis for development and utilization of garlic and products.

KeywordsAtomicabsorptionspectrometry;Garlic;Germanium

大蒜是百合科蔥屬多年生草本植物蒜的地下鱗莖[1]，具有抗菌消炎、抗衰老、抗疲勞、預(yù)防癌癥、保護(hù)心血管、改善糖代謝等作用[2-3]。目前市面上大蒜制品種類繁多，有蒜片、蒜粉、糖醋蒜、蒜蓉辣醬和黑蒜等。

蒜片，第一代蒜制品，制作簡單，然而由于工藝還不成熟，導(dǎo)致有效成分大量流失，使保健效果大打折扣。后經(jīng)工藝流程改良為選料、預(yù)處理、漂洗、切片、再漂洗、甩水、烘干、過篩分級、包裝，制成脫水蒜片，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有提高[4]。蒜粉，主要成分是一、二、三、四硫醚，具有廣譜抗菌和抑菌、殺菌作用。糖醋蒜，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、糖、維生素及人體所需的各種氨基酸、微量元素和多種揮發(fā)性硫化合物等對人體有益的物質(zhì)[5]。蒜蓉辣醬，以辣椒為主要原料，配以蒜、姜、豆豉、面醬等制成，口味純正，香辣可口。黑蒜，是用新鮮生蒜，帶皮在發(fā)酵箱里發(fā)酵60～90d后制成的食品，微量元素含量較高，無蒜味，具有抗氧化、抗酸化的功效，特別適合三高人群及癌癥患者[6]。

我國大蒜品種繁多，其中不乏質(zhì)地優(yōu)良的品種，金鄉(xiāng)大蒜便是其中之一。金鄉(xiāng)大蒜具有蒜頭個大、汁鮮味濃、辣味純正、香脆可口、不散瓣、抗霉變、抗腐爛、耐貯藏等明顯優(yōu)點[7]，且營養(yǎng)價值極高。研究表明，金鄉(xiāng)大蒜含人體所需的蛋白質(zhì)、尼克酸、脂肪、鎂、磷、鐵、鉀等20多種營養(yǎng)元素，被專家稱為最好的天然抗生素食品和保健食品，其藥用價值已引起國家有關(guān)科研部門的關(guān)注。金鄉(xiāng)大蒜不僅能生食，而且還能加工成蒜茸、蒜片、蒜粉、蒜油、蒜素等產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、日用化工、化妝品、保健醫(yī)藥等領(lǐng)域。筆者在該研究中所用的大蒜制品皆是以金鄉(xiāng)大蒜為原材料制作，具有一定的研究價值。

大蒜中富含鍺，有關(guān)研究表明，鍺具有很好的保健作用，可以延緩衰老，提高機(jī)體抗氧化能力和免疫力，同時還可以預(yù)防癌癥[8]。對于鍺的研究，一般采用火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收法以及分光光度法。該研究采用的是火焰原子吸收光譜法，利用鍺在酸性條件下與鉬酸銨反應(yīng)生成鍺鉬雜多酸，以萃取劑萃取后用火焰原子分光光度計進(jìn)行檢測，測定有機(jī)相中的鉬，然后通過間接換算測定鍺含量[9]。筆者在此對部分大蒜制品中的鍺含量進(jìn)行了測定。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。黑蒜、蒜蓉辣醬、脫水蒜片、蒜粉、糖醋蒜，原料均為金鄉(xiāng)紫皮蒜。

1.1.2主要試劑。鍺標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1 000μg/ml)，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；甲基異丁基甲酮(MIBK)，硝酸，鉬酸銨，高氯酸；以上均為分析純試劑，水為超純水。

5%的鉬酸銨溶液：稱取5.0g鉬酸銨溶于95ml水中；0.5mol/L硝酸(取11.6ml硝酸溶于238.4ml水中)；混酸溶液：4ml硝酸+1ml高氯酸；硝酸(1+1)；鍺標(biāo)準(zhǔn)使用液(10μg/ml)。

1.1.3主要儀器?；鹧嬖游展庾V儀，上海儀電分析儀器有限公司，4510F型原子吸收分光光度計；金屬套玻璃霧化器，AAS-HPSF；鉬空心陰極燈，河北衡水寧強(qiáng)光源有限公司，型號HL-1；馬弗爐，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠，型號SX2-2.5-10；電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司，型號FB323；瓷坩堝；可調(diào)式電爐；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2方法

1.2.1樣品處理。將新開封的黑蒜、糖醋蒜去皮，切碎，放入潔凈的燒杯中，封口待用，蒜粉、脫水蒜片、蒜蓉辣醬不做處理。

用電子天平精密稱取1.00～5.00g樣品于瓷坩堝中，先小火在可調(diào)式電爐上炭化，至不再有煙生成時移入馬弗爐，于500 ℃灰化8～12h，冷卻后取出，若出現(xiàn)個別樣品灰化不徹底，則加1ml混合酸在可調(diào)式電爐上小火加熱，反復(fù)多次直到消化完全，冷卻至室溫，用0.5mol/L硝酸將灰分溶解，用滴管將樣品消化液過濾入10ml具塞比色管中，用少量水多次洗滌坩堝，洗滌液過濾合并于具塞比色管中，并用水稀釋至刻度，混勻備用。

1.2.2樣液制備。取灰化后得到的消化液5ml，放入10ml具塞比色管中，然后加入2.0ml鉬酸銨溶液，0.5ml硝酸(1+1)，用水稀釋至刻度，振蕩搖勻，于50 ℃水浴箱中反應(yīng)15min，取出，冷卻至室溫，加入1.5ml萃取劑，以70次/min的頻率振蕩1.5min，待靜置分層后，于原子吸收光譜儀上測定有機(jī)相中的鉬，繼而換算成元素鍺的含量。

1.2.3鍺標(biāo)準(zhǔn)系列的配置。分別精確吸取鍺標(biāo)準(zhǔn)儲備液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00ml(相當(dāng)0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0mg鍺)于10ml具塞比色管中，與試樣同樣方法處理，備用。

1.2.4儀器的工作條件。元素?zé)?，鍺；波長265.2nm；燈電流2mA；狹縫0.2nm；積分時間2s；乙炔流量1ml/min。

1.2.5結(jié)果計算。用火焰原子分光光度計對樣液進(jìn)行測定，每個樣品平行測定3次。按下式進(jìn)行計算：

式中，X為試樣中鍺元素的含量(mg/g)；C1為測定試樣鍺的濃度(μg/ml)；C0為空白試樣鍺的濃度(μg/ml)；V為試樣處理液的總體積(ml)；m為試樣質(zhì)量(g)。

1.2.6加標(biāo)回收率測定。取黑蒜、糖醋蒜、蒜粉、脫水蒜片、蒜蓉辣醬的樣液各5ml，加入10μg/ml的鍺標(biāo)準(zhǔn)使用液10ml，按照相同的試驗方法對添加了標(biāo)準(zhǔn)品后的溶液作萃取分離，按照相同工作條件進(jìn)行測定，計算回收率。

加標(biāo)回收率=加標(biāo)試樣測定值-試樣測定值/加標(biāo)量×100%

1.2.7精密度。該試驗中標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品溶液的測定均在相同試驗方法和工作條件下平行測定3次，取其平均值，計算標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.2.8數(shù)據(jù)處理。該試驗的標(biāo)準(zhǔn)曲線制作以及數(shù)據(jù)分析處理均是使用MicrosoftExcel軟件。

2結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制將配置好的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在上述工作條件下進(jìn)行吸光度測定，并以標(biāo)準(zhǔn)系列鍺濃度(μg/ml)為橫坐標(biāo)，對應(yīng)吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

結(jié)果表明(圖1)，在此工作范圍內(nèi)，鍺元素能準(zhǔn)確測定，有較好的線性關(guān)系，并得到鍺的線性相關(guān)曲線為y=0.000 06x+0.001 7，r=0.996 8。

2.2大蒜制品的測定在儀器的最優(yōu)工作狀態(tài)下，用火焰原子分光光度計對大蒜制品樣品溶液進(jìn)行測定，每個樣品平行測定3次，結(jié)果見表1。經(jīng)測定和計算處理，黑蒜中鍺含量為1.384mg/g，蒜蓉辣醬中鍺含量為0.784mg/g，脫水蒜片中鍺含量為0.913mg/g，蒜粉中鍺含量為0.956mg/g，糖醋蒜中鍺含量為0.827mg/g。

表1　大蒜制品中鍺含量

2.3樣品加標(biāo)回收率通過表2可以看出，5種樣品的加標(biāo)回收率均在95%～105%，黑蒜、蒜蓉辣醬、脫水蒜片、蒜粉和糖醋蒜的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.93%、1.05%、0.79%、0.52%和0.71%，測定具有較好的準(zhǔn)確性和精確性。

表2　樣品的加標(biāo)回收率

2.4精密度標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表3，樣品黑蒜、蒜蓉辣醬、脫水蒜片、蒜粉、糖醋蒜的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為0.93%、1.05%、0.79%、0.52%、0.71%。由此看出，標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差都小于10%，可以說明該試驗結(jié)果精確性達(dá)到要求，結(jié)果可信。

表3　標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

3結(jié)論與討論

由于火焰原子吸收光譜法測定鉬的靈敏度為鍺的5倍以上，因此，該試驗采用鉬酸鹽與鍺在酸性條件下反應(yīng)，通過測定其產(chǎn)物鍺鉬雜多酸[H4Ge(Mo3O10)4]的含量，得到大蒜制品中的鍺含量。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硝酸的使用量在0.4 ml以上時，吸光度已經(jīng)趨于穩(wěn)定，故此，該方法的硝酸使用量適宜。

該試驗的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差都小于10%，說明結(jié)果真實可信，加標(biāo)回收率符合要求，說明方法可行。測定的黑蒜、蒜蓉辣醬、脫水蒜片、蒜粉、糖醋蒜中的鍺含量依次為1.384、0.784、0.913、0.956、0.827mg/g，含量由多到少依次為黑蒜、蒜粉、脫水蒜片、糖醋蒜、蒜蓉辣醬。其中黑蒜中鍺含量最高，且口感好，味道佳，是很好的大蒜制品。該試驗用的大蒜制品均以金鄉(xiāng)大蒜為原料，足見金鄉(xiāng)大蒜有很高的營養(yǎng)保健價值。

大蒜制品具有很高的營養(yǎng)價值，尤其是其豐富的鍺含量，有意識地增加鍺的攝入量，能很好地提高機(jī)體免疫力，減少細(xì)菌病毒感染，延緩機(jī)體衰老，防癌抗癌，對身體大有裨益，較之其他的鍺補(bǔ)充劑，更是有著很高的性價比。同時，大蒜制品的風(fēng)味較之大蒜有所改變，對于不喜歡大蒜而又想補(bǔ)充鍺的消費者，是一個不錯的選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]董麗花，趙福岐，陳小全，等.大蒜中微量元素的測定[J].社區(qū)醫(yī)學(xué)雜志，2004，2(3)：18-19.

[2]MARTHAT，MUSLIMA.Garlic[Allium sativum]：Areviewofitspotentialuseasananti-canceragent[J].CurrentCancerDrugTargets，2003，3(1)：67-81.

[3]田瑞敏，宋永硯.大蒜提取物降血脂作用及其分子機(jī)制[J].中成藥，2015，37(4)：850-852.

[4]華農(nóng).大蒜食品加工技術(shù)[J].農(nóng)村百事通，2012(6)：24-27.

[5]韓志明.四種大蒜制品的加工方法[J].湖南農(nóng)業(yè)，1999(11)：14.

[6]羅倉學(xué)，蘇東霞，陳樹雨.液態(tài)黑蒜發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29(18)：292-296.

[7]SHANCS，WANGC，LIUJ，etal.TheanalysisofvolatileflavorcomponentsofJinxianggarlicandTai’angarlic[J].AgriculturalSciences，2013，4(12)：744-748.

[8]高志均.表面活性劑增敏——火焰原子吸收光譜法測定中草藥中微量鍺[J].延安大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，29(3)：56-57.

[9]黃玉安，周方欽.磷酸三丁醋萃取火焰原子吸收法間接測定植物和煤灰中的痕量鍺[J].分析科學(xué)學(xué)報，2004，20(4)：434-435.