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采用珀金埃尔默Avio 200ICP-OES 分析果汁中的微量营养素

发布时间:2021-10-25   点击次数:261次

简介:果汁一直是一种广受欢迎、清新爽口的饮料。相较于常见的碳酸饮料,果 汁 是 一 种 更 好 的 营 养 替 代 品。 100% 纯果汁的营养成分来源于水果本身,果汁瓶的标签上详细列出了各种有价值的营养成分。顾客通过瓶上的标签了解果汁的营养成分,并在多方比较之后进行购买。这些标签为客户提供了有价值的参考信息,同时根据北美的法律要求,制造商必须提供上述标签并必须确保标签上信息的准确性。出于安全和质量原因以及为了满足监管机关对产品标签的要求,食品制造商和加工商急需一种方法能够量化食品中各成分(包括微量营养素)的含量。在使用原料之前先筛查出原料中的元素污染物,然后确定终产品中的微量营养素含量,这是分析测试的两个基本操作。准确可靠的分析还能快速给出结果,优化生产过程,在适当的情况下大限度地提高营养或生产效率。

如 本 次 应 用 所 示,电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 (ICP-OES) 通常在多元素分析环境中使用,能够适用于营养素分析。火焰原子吸收 (Aa) 光谱系统具有成本较低、操作简单、单元素分析速度快的优点,不失为一种有吸引力的替代方案 1 。不过,火焰原子吸收光谱法用于测定大量元素时,需要对每一种元素分别进行重新分析,因此丧失了在分析速度上的优势。(不过,火焰原子吸收光谱法用于样品多元素分析时需要每个元素单独分析,因此因此丧失了在分析速度上的优势。)本文将重点介绍如何通过 Perkinelemer Avio™ 200 ICP-OES 分析各种商业果汁产品中的微量营养素,相关样品则通过 PerkinElmer Titan MPS™ 微波消解样品制备系统进行制备。

实验:样品和样品制备由于市面上有各种各样的纯果汁和混合型果汁,因此,我们选择了能够代表市面上常售果汁商品的样品。我们在选择过程中优先选择由 100% 纯果汁(根据当前的标签指南)制成的样品,但这仍然意味着:在许多情况下,果汁都从各种浓缩液中重新组合而来。我们分析的样品代表了两种不同品牌的橙汁、苹果汁、葡萄汁,以及一种蔓越莓汁和一种蔓越莓鸡尾酒。所选的分析元素代表了这些果汁产品标签上通常标注的微量营养素。我们采用 PerkinElmer Titan MPS 微波消解系统,通过密闭容器微波辅助消解技术,制备分析所用的果汁样品。表 1 和表 2 列出了消解方法、样品参数以及所用的各类试剂。按体积将样品加入消解容器,再添加消解试剂和加标样品。接着,让样品和试剂在打开的消解容器中静置 10 分钟,使其安全地发生早期反应。然后,关闭容器,并将其放入 Titan MPS 微波消解系统中进行加热和消解。待消解完成后,用去离子(DI)水冲洗三次,将样品从消解容器中转移到样品瓶中

仪器条件:所有分析均在配有 PerkinElmer S10 自动进样器的 Avio 200 ICP 光学发射光谱仪上完成。表 3 和表 4 概述了果汁样品分析的相关元素和仪器条件。本次实验中用到了 Meinhard® 玻璃雾化器和标准旋流雾室。采用 Perkinelemer 多元素标准样品制备外部校准标准样品,并用去离子水和微量金属级硝酸稀释至表 5 中所列的终元素浓度。标准样品中的终硝酸浓度约为 10%,匹配已消解和稀释样品中相对较高的酸浓度。用去离子水和电子级硝酸按表 5 稀释 Perkinelmer 多元素混标,配置外标法曲线。

分析采用标准的左右 2 点背景校正,无其他光谱校正公式。钇作为所有待测元素的内标,可以采用轴向或径向观测方式。 PerkinElmer Avio 200 ICP-OES 光谱仪拥有久经考验的优异性能,以及一系列全新的独特功能。获得 Flat Plate™ 等离子体技术可以提供稳健的等离子体,无需维护,无需冷却,只需螺旋感应线圈系统所需的一半氩气等离子气体。整个进样系统和等离子体炬管组件置于一个炬管盒中,易于使用和维护。此外,Avio 的双向观测功能可以实现自动的轴向或径向观测,再配合其的光学分辨率,提供了较大的线性动态范围与稳定性和检出限。所有仪器控制和分析均通过 PerkinElmer 的 Syngistix™ 软件完成。

结果和讨论:校准结果和校准验证检查 (ICV) 结果如表 6 所示。校准标准样品的良好相关性证明了 Avio 200 ICP-OES 光谱仪的准确性和精度。独立校准验证回收率数据确保校准的有效性以及标准样品制备的准确性。果汁样品的分析结果如图 1 所示。采用 Titan MPS 微波消解系统,样品制备简单、快速,便于分析。相比在开放容器中进行的传统消解过程,Titan MPS 微波消解系统节省了大量时间;如样品数据和加标样品回收率所示,微波消解系统提供了非常一致的样品制备性能。样品本身的分析数据与果汁标签上标注的数值相匹配,

这证明 Avio 200 ICP-OES 光谱仪能够在一次分析中准确分析具有大量元素浓度变化的样品。值得注意的是,所选的橙汁中有一种添加了钙,而分析结果确实显示该样品的钙含量明显较高。分析结果还显示了果汁鸡尾酒(蔓越莓 A)和纯果汁(蔓越莓 B)之间的差异,前者是一种甜的混合型果汁饮料,后者是元素浓度始终高于果汁鸡尾酒的纯果汁。不同样品之间的元素分布突出显示了水果中不同含量的营养素如何转化为终产品中的营养素,以及如何监测和测量这些营养素对产品质量和标签准确性的重要性。




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