一种测定食用菌中锌含量的方法与流程

本发明涉及一种测定食用菌中锌含量的方法，属于金属离子检测技术领域。

背景技术：

食用菌含有丰富的矿质元素、维生素和各种氨基酸，在真菌中能形成大型子实体，具备食用或药用的功效。相关文献表明，一些微量元素在不同品种食用菌中的含量具有一定的差异性。

锌是人体必需的微量元素之一，它参与体内多种酶的合成，有“生命之花”、“婚姻和谐素”和“智能之源”的美誉。锌在生物体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用。体内缺乏锌元素时，可导致侏儒症、损伤组织愈合困难、生长1发育不良、味觉迟钝、食欲减退、免疫功能下降、皮肤病以及心血管疾病等多种疾病。但锌的摄入过量则会引起呕吐、头痛、腹泻、神经元损伤、记忆力下降等。所以食用菌中锌的含量测定则显得非常的重要。锌的检测方法主要有紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光度法、二硫腙比色法、高效液相色谱法、生物分析法等。这些检验方法。本发明在现有的方法上进行改进，可以快速准确的检测食用菌中锌的含量。

技术实现要素：

鉴于上述内容，本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供的一种测定食用菌中锌含量的方法，采用铬黑t作为显色剂，利用紫外-可见分光光度法测定食用菌中微量的锌含量，能快速检测上述食锌含量的检测问题，而且可以达到快速检测的效果，提高了检测效率。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述一种测定食用菌中锌含量的方法，所述方法包括以下步骤：(1)样品前处理：准确称取0.5g备用食用菌于小烧杯中，加入5ml浓硝酸，静置12h；将烧杯中的液体移入消解罐中，装好安全防爆膜后，按照消解程序消解；待样品消解完成后，冷却室温；在135℃下赶酸至溶液体积为0.5ml左右，用5％盐酸洗涤三次并转移到25ml容量瓶中，定容；(2)试样测定：25ml比色管中依次加入5ml10μg/ml的zn(ⅱ)标准工作液、1.5ml10-3mol/l的ebt溶液、2.5mlph＝5.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，超纯水定容，摇匀；室温静置25min后，用1cm比色皿在538nm波长处，以试剂空白为参比，测定溶液的吸光度值；(3)反应条件的选择：设置不同的反应条件，如：酸度、缓冲溶液的用量、显色剂用量及显色时间四个影响因素。通过控制其它的量不变，单纯进行一个变量试验，顺序为：酸度的影响、缓冲溶液的用量、显色剂的用量、反应时间；(4)正交试验确定最优体系：采用四因素三水平的正交表；(5)样品分析；(6)结果分析。

进一步地，本发明所述步骤(1)中备用食用菌在加入浓硝酸之前，先用去离子水反复浸泡并搅拌冲洗3～6次，每次浸泡冲洗的时间为2～6min。

进一步地，本发明所述步骤(3)中醋酸-醋酸钠缓冲溶液的ph为3.6～5.8。

进一步地，本发明所述步骤(3)中显色剂的用量0.50～3.00×10^-3mol/l。

进一步地，本发明所述步骤(3)中缓冲溶液用量1.0～6.0ml。

进一步地，本发明所述显色时间为0～120min。

进一步地，本发明所述显色剂为铬黑t溶液。

进一步地，本发明所述样品分析采用紫外可见分光光度计测量。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种检测食用菌中锌含量的方法能快速检测食用菌中锌含量，而且可以达到快速检测的效果，提高了检测效率。

2、本发明采用紫外-可见分光光度法测定测定锌在使用菌中的含量，并同时采用铬黑t溶液作为显色剂，显色更加灵敏，该方法操作简便、分析速度快、干扰少。

3、在本发明中，先将食用菌用去离子水清洗，保证样品表面的灰尘等不会影响样品的锌离子检测浓度，同时用400～800目筛网来过滤，保证过滤的材料不会干扰锌离子后续的检测，大大提高了离子含量的准确度。

附图说明

图1是本发明不同波长选择的曲线。

图2是本发明检测的空白实验曲线。

图3是本发明酸度对吸光度数值的影响曲线。

图4是本发明缓冲液用量对吸光度数值的影响曲线。

图5是本发明显色剂用量对吸光度数值的影响曲线。

图6是本发明反应时间对吸光度数值的影响曲线。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

在本发明的一种较佳实施方式中：所述一种测定食用菌中锌含量的方法，所述方法包括以下步骤：(1)样品前处理：准确称取0.5g备用食用菌于小烧杯中，加入5ml浓硝酸，静置12h；将烧杯中的液体移入消解罐中，装好安全防爆膜后，按照消解程序消解；待样品消解完成后，冷却室温；在135℃下赶酸至溶液体积为0.5ml左右，用5％盐酸洗涤三次并转移到25ml容量瓶中，定容；(2)试样测定：25ml比色管中依次加入5ml10μg/ml的zn(ⅱ)标准工作液、1.5ml10-3mol/l的ebt溶液、2.5mlph＝5.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，超纯水定容，摇匀；室温静置25min后，用1cm比色皿在538nm波长处，以试剂空白为参比，测定溶液的吸光度值；(3)反应条件的选择：设置不同的反应条件，如：酸度、醋酸-醋酸钠缓冲溶液的用量、显色剂用量及显色时间四个影响因素。通过控制其它的量不变，单纯进行一个变量试验，顺序为：酸度的影响、缓冲溶液的用量、显色剂的用量、反应时间；所述醋酸-醋酸钠缓冲溶液的ph为3.6～5.8，所述显色剂为铬黑t溶液且用量为0.50～3.00×10^-3mol/l，所述显色时间为0～120min(4)正交试验确定最优体系：采用四因素三水平的正交表；(5)样品分析；(6)结果分析。在本发明中，先将食用菌用去离子水清洗，保证样品表面的灰尘等不会影响样品的锌离子检测浓度，同时用400～800目筛网来过滤，保证过滤的材料不会干扰锌离子后续的检测，大大提高了离子含量的准确度。

经过优化，本发明所述步骤(1)中备用食用菌在加入浓硝酸之前，先用去离子水反复浸泡并搅拌冲洗3～6次，每次浸泡冲洗的时间为2～6min。

经过优化，本发明所述样品分析采用紫外可见分光光度计测量。

本发明采用紫外-可见分光光度法测定测定锌在使用菌中的含量，并同时采用铬黑t溶液作为显色剂，显色更加灵敏，该方法操作简便、分析速度快、干扰少。

一、实验部分

主要仪器和试剂：evolution300紫外--可见分光光度计：赛默飞世尔科技美国热电公司；dhg-9145a电热恒温鼓风干燥箱：上海齐欣科学公司；ar224cn电子分析天平：奥豪斯仪器有限公司；sk5200b超声波清洗器：上海科导超声仪器仪表有限公司；phs-3c便捷式ph计：上海仪电科学仪器股份有限公司；wx-8000微波消解仪：上海屹尧仪器科技发展有限公司。食用菌：购于贺州市泰兴超市。取可食部分的食用菌洗净，烘干，粉碎，备用。七水硫酸锌：天津市福晨化学试剂厂；铬黑t(eriochromeblackt:c20h12n3nao7s)：成都市科龙化工试剂厂；无水醋酸钠：萨恩化学技术试剂厂；无水乙醇：沈阳化学试剂厂；冰乙酸：成都市科龙化工试剂厂；硝酸：成都市科龙化工试剂厂；过氧化氢：上海精化科技研究所。所有试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。

1.2试验方法

1.2.1样品前处理

准确称取0.5g备用食用菌于小烧杯中，加入5ml浓硝酸，静置12h。将烧杯中的液体移入消解罐中，装好安全防爆膜后，按照消解程序(功率1200w、压力800w、升温时间5min、温度120℃、保持时间3min)消解。待样品消解完成后，冷却室温。在135℃下赶酸至溶液体积为0.5ml左右，用5％盐酸洗涤三次并转移到25ml容量瓶中，定容。

1.2.2试样测定

25ml比色管中依次加入5ml10μg/ml的zn(ⅱ)标准工作液、1.5ml10-3mol/l的ebt溶液、2.5mlph＝5.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，超纯水定容，摇匀。室温静置25min后，用1cm比色皿在538nm波长处，以试剂空白为参比，测定溶液的吸光度值。

1.2.3单因素的研究

探究的酸度、缓冲溶液的用量、显色剂用量及显色时间四个影响因素。通过控制其它的量不变，单纯进行一个变量试验，顺序为：酸度的影响、缓冲溶液的用量、显色剂的用量、反应时间。

探究试剂加入的顺序对测定结果的影响。

1.2.4正交试验

依据单因素实验，进行正交试验。

2结果与讨论

2.1波长的选择

25℃，反应时间为25min、醋酸-醋酸钠缓冲溶液ph值为5.6用量2.5ml、显色剂为1.5ml的铬黑t溶液的条件下，测定加zn(ⅱ)标准工作溶液在不同的波长(300～650nm)范围内溶液的吸光度值，如图1所示。

从图1中可以看出，在300～650nm范围内，吸光度的总体变化是先减后增，达到最大值后再降下来。不加zn(ⅱ)的铬黑t溶液的最大吸光度值在524nm处，它的吸光度值是0.234；加标后的铬黑t溶液最大峰值出现在538nm处，它的吸光度值是0.388。综合上述分析，选择538nm作为测定波长。

2.2标准工作曲线的绘制及检出限的测定

当zn(ⅱ)标准工作液为0.00ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml时，ph＝5.6缓冲溶液用量为2.50ml，显色剂用量为1.5ml的铬黑t溶液，反应时间为25min的条件下，在538nm处做出标准曲线，如图2所示。

从图2中可以看出，zn(ⅱ)标准工作液浓度在0～2.0μg/ml范围内与吸光度值a呈良好的线性关系。线性方程为a＝0.1258c+0.25867，相关系数r2＝0.99804，以不加zn(ⅱ)的铬黑t溶液作空白对照测定，计算出它的标准偏差为0.00308，检出限为0.0254μg/ml。

2.3酸度的影响

取12支比色管，依次加入5ml10μg/ml的锌zn(ⅱ)标准工作溶液和1.5ml10-3mol/l的ebt溶液，在每支比色管中分别加入2.5ml不同ph梯度(范围为3.6～5.8)的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，超纯水定容。室温下放置25min，在538nm处测定吸光度，请参阅图3。

从图3中可以看出，在ph为3.6～5.8的缓冲溶液体系中，当ph值增大的时候，溶液的吸光度值总体趋势是增大的。当ph＝4.4时，吸光度值出现第一个峰值，随后下降，在ph＝5.0时又上升，ph＝5.6时到达第二个峰值，也是最大峰值。综合上述分析最佳ph应为5.6。

2.4缓冲溶液用量的影响

当ph＝5.6缓冲溶液用量分别为1.00ml、2.00ml、2.50ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml、6.00ml，显色剂用量为1.5ml的铬黑t溶液，反应时间为25min的条件下，在538nm处测定缓冲溶液用量对吸光度值的影响，请参阅图4。

从图4中可以看出，缓冲液的用量对食用菌中zn(ⅱ)含量的测定有很大的影响。缓冲液用量从1.00ml到2.50ml时，吸光度值呈上升趋势，且在2.50ml达到最大值，所以选择缓冲液用量为2.50ml。

2.5显色剂用量

当显色剂用量分别为0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml、2.50ml、3.00ml10-3mol/l的铬黑t溶液，ph＝5.6缓冲溶液用量为2.50ml，反应时间为25min的条件下，在538nm处测定显色剂溶液用量对吸光度值的影响。

从图5中可以看出，显色剂的用量对食用菌中zn(ⅱ)含量的测定有很大的影响。在加入0.50ml～1.50ml显色剂中，吸光度值呈上升趋势，且在1.50ml处达到最大值，1.50ml以后吸光度值a趋于稳定，所以选择显色剂的加入量为1.50ml。

2.6显色时间的影响

当反应时间为0min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、60min、80min、100min、120min时，ph＝5.6缓冲溶液用量为2.50ml，显色剂用量为1.5ml的铬黑t溶液的条件下，在538nm处测定反应时间对吸光度值的影响。

从图6中可以看出，反应时间对食用菌中zn(ⅱ)含量的测定也有影响。在0～25min内，吸光度值呈上升趋势，且在25min处达到最大值，25min以后吸光度值a趋于稳定，且配合物稳定性至少可以达到2h以上.所以选择反应时间为25min。

2.7试剂加入顺序

试剂的加入顺序对食用菌中zn(ⅱ)含量的测定也有影响，比较其对生成配合物吸光度值的影响，结果如下表1所示，该实验方法与试剂加入有很大关系，按zn(ⅱ)→铬黑t溶液→缓冲溶液的顺序加入时的吸光度值最大。

表1试剂加入顺序与吸光度值之间的关系

2.8正交试验

由试剂加入顺序试验结果可知，正交实验应选择zn(ⅱ)→铬黑t溶液→缓冲溶液的顺序加入各个溶液。在此基础上，选取酸度的影响、缓冲液用量的影响、显色剂用量的影响和反应时间作为正交因子，设计四因素三水平九组正交试验，试验结果如表2所示。9个实验中，第5个实验中得到的数据最高，即当ph＝5.6时的醋酸-醋酸钠缓冲溶液为2.5ml，铬黑t显色剂为2.00ml，反应时间为30min时，吸光度值为0.473。从极差值中可以看出各因素作用的主次，即酸度的影响＞显色剂用量的影响＞缓冲液用量的影响＞反应时间，说明在考察范围内，当ph＝5.6时的醋酸-醋酸钠缓冲溶液与显色剂反应生成的紫罗兰色配合物对其吸光度值的影响最大，其次是显色剂用量及缓冲液用量，而反应时间的影响最小。

表2正交试验结果

从表2中的数据得出测定吸光度的最佳因素组合为a2b2c3d3时，在正交试验中效果最好。再用a2b2c3d3方案做三次验证性试验，得到的吸光度值分别为0.475、0.473、0.475，平均值为0.474，比较稳定。所以a2b2c3d3的确是最佳方案。虽然最佳单因素不全在正交的九个实验中，但通过计算分析依然可以准确找出，这也说明了正交试验可以找出吸光度的最优值，具有科学性，可以应用到实际实验中对于zn(ⅱ)的检测。

2.9实际样品的检测及回收率实验

在最优的试验条件下，按照试验方法测定蟹味菇、金钱菇、茶树菇、金针菇、海鲜菇、香菇等6种食用菌样品溶液，检测及回收率试验结果见表3。

表3检测及回收率试验结果

用铬黑光度法测定食用菌中锌，在蟹味菇、金钱菇、茶树菇、金针菇、海鲜菇、香菇等6种食用菌实际样品的检测中，平均回收率为96.82％～102.54％，方法简单，准确度高，符合测试要求，值得推广。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。