现代测量与实验室管理2009年第4期 文章编号:1005-3387(2009)04-0006-07
谢玉珊 姚 红
(广东出入境检验检疫技术中心，广州 510623)
关键词：葡萄酒；金属元素;AAS;ICP
中图分类号:O614 文献标识码:A
0 引言
葡萄酒中含有糖类、果胶质、粘液质和各种有机酸，无机物质，微量元素及几十种氨基酸和多种维生素。但是葡萄酒中金属元素的含量超过一定限度就会对人体的健康造成严重的影响，重金属中毒还会使体内的
蛋白质凝固。为保证葡萄酒的安全，维护消费者的合法权益和人体的健康，运用新技术、新方法来鉴定葡萄酒的金属离子是迫切的[1]。
1 葡萄酒中金属元素的来源
葡萄酒中的金属元素，少部分作为天然成分而存在，大部分是在葡萄酒生产、加工、贮运等过程中受到污染而产生。
1 1 来自环境条件
葡萄酒中的铜、锌、铁等是活跃的元素，易受环境条件的影响；葡萄果实对矿质元素的吸收会受到年份气候条件的影响，气候条件通过对土壤微生态条件的影响，及对环境中金属元素含量、p H值、元素的溶解性等的影响，从而影响葡萄对土壤中的金属元素的吸收，进而对葡萄乃至葡萄酒中金属元素的含量造成影响[2]。另外，过多地应用新制造业中的肥料也会使葡萄酒中金属元素的含量增加。铁是葡萄酒中的微量成分之一，其含量的高低取决于葡萄品种、生态环境等因素[3]。葡萄本身所含铜离子普遍偏高，葡萄沾了泥土或灰尘也可带入铜[4]。铅主要来源于葡萄的田间管理过程中使用的含铅剂[5]。
1 2 来自葡萄酒的制作、运输和贮藏
葡萄酒中金属离子也来源于酿酒用具，如破碎机、压榨机、发酵或贮酒用的水泥池，不锈钢材质差也能
葡萄酒分类将其所含的铁溶解到酒中；调配半成品时，由容器、酒泵、管路及用具接触铁、银、铝等原因造成污染；使用包锌的器具，或由于和黄血盐一起加入的硫酸锌的残留都会使葡萄酒中的锌超过一般的含量；设备中铝的表面保护不当，或使用劣质皂土、明胶或鱼胶等造成铝含量超标[2]；由于贮藏时间较长，使用含铜的容器和药品，葡萄酒中其他成分对铜离子产生影响，使铜的含量增高[1]。而锰的主要来源是酒基的除杂脱臭。
2 金属元素对人体的影响
葡萄酒中含有微量的金属元素，少量的金属元素对人体有益处。铜是人体内多种酶的重要成分，铜对于神经系统和骨骼的发育都是十分必要的锌是200多种含锌酶的组成成分，也是酶的激活剂。锰参与造血、促进生长发育、增强人的防御能力、抗衰防老、延年益寿之功效等功能。镍对糖尿病、贫血、肝硬化、冠心病等有一定的帮助，钙、镁有强心、镇静作用，铬是人体中的必需元素，铬能防止动脉硬化，促进生长发育。但是，当金属元素超过一定的含量，就会对人体造成伤害。现代医学、生命科学等研究证明，微量元素及其含量大小与人体的免疫、内分泌、生长发育、神经系统等功能密切相关。因此，对葡萄洒中的微量元素的检测是十分必要的，具体的检测方法包括有原子吸收光谱法和电感耦合等离子体光谱仪两大类。
3 原子吸收光谱法
原子吸收光谱分析是基于基态原子蒸汽能够吸收同种原子所发射的特征谱线这一性质而建立起来的一种光学分析方法。原子吸收光谱法在化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护和材料科学等各个领域有广泛的应用，并已经成为一种倍受人们青睐的定量分析方法[6]。按其不同的原子化法可以把原子吸收光谱法分为下列几类:
3 1 火焰原子吸收光谱法
火焰原子吸收光谱法适用于测定易原子化的元
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素，是原子吸收光谱法应用最为普遍的一种，对大多数元素有较高的灵敏度和检测极限，且重现性好，易于操作[8]。它比使用石墨炉的操作更简便、实用且分析误差小，技术要求也稍低，所以应用较为广泛。火焰原子吸收法的缺点是试样利用效率低，原子化程度低，原子在吸收区贮留时间短，使火焰法的灵敏度提高受到限制。
3 2 石墨炉原子吸收法
石墨炉原子吸收法是一种利用热解作用，使金属氧化物解离的方法。它适用于有金属、碱土金属；另一种是利用较强的碳还原气体，使一些金属氧化物被还原成自由原子，其主要针对于易氧化难解离的碱
金属及一些过渡元素。石墨炉原子法有平台原子化和探针原子化两种进样技术，用样量都在几微升到几十微升之间，对某些元素测定的灵敏度和检测限有极为显著的改善。但是石墨炉原子吸收分析尚存在许多干扰问题，特别是在生物和环境样品中痕量金属的测定中，干扰较严重[7]。对于大多数金属元素，石墨炉的灵敏度和检出限要比火焰分析技术高2~3个数量级，并且具有取样量少和在石墨炉中直接处理样品的特点，因此，目前常采用石墨炉原子吸收法测定试液中微克级或更低的痕量和超痕量元素。[8]。
3 3 氢化物原子吸收光谱法
氢化物技术和其他原子化技术的主要差别是待测元素以其挥发性氢化物与样品基体相分离，进入原子化器的组分相当少，因此，干扰的可能性较少，对光散射和分子吸收产生的光谱干扰更是如此。此外，氢化物技术是一绝对方法，即以峰高，或是峰面积方式测得的信号与待测元素的绝对质量成正比，而不是与它在溶液中的浓度成正比。
3 4 其他原子吸收光谱法
电极放电原子化法，适用于难熔氧化物的金属A l、T i、M o、W的测定；等离子体原子化法，适用于难熔金属A l、Y、T i、V、Nb、R e；激光原子化法，适用于任何形式的固体材料，比如测定石墨中的C a、Ag、Cu、L;i闪光原子化法，是一种用高温炉和高频感应加热炉的方法；金属器皿原子化法，针对挥发元素，操作方便，易于掌握，但抗干扰能力差，测定误差较大，耗气量较大；粉末燃烧法，测定H g
、B i等元素，此法灵敏度高于普通火焰法；溅射原子化法，适用于易生成难溶化合物的元素和放射性元素。
4 电感耦合等离子体光谱仪
葡萄酒中含有丰富的人体所必需的元素，其中大量元素有七种，含量从高到低分别是:K>P>M g>Ca>N a>A l S i微量元素有29种。在大量元素中以K元素含量最多(900g/m l以上)，最高可达2359g/m l(蛇龙蛛)；其次是磷，再次是镁。在葡萄酒中以Rb,M n,Sr,Zn,Fe,B a等含量较高，一般在200ng/mL以上，有的甚至达到1000ng/mL以上(Rh、M n、St)，这对葡萄酒的营养成分至关重要。在微量元素中重金属含量较少，从多到少分别是:As>Cr>Pb>Cd。
分光光度法和原子吸收光度法须单元素逐一分析，速度较慢。采用硝酸溶液稀释样品,I CP-M S 或I CP-AES直接测定葡萄酒多种微量元素，方法快速、简便、准确。
I CP-AESI和CP-M S具有检测限低、灵敏度高、精密度好、动态线性范围宽、几乎可以完全消除化学物理干扰和可校正的光谱干扰、同时能快速检测多种元素等特点，用I C P技术检测微量元素具有其他方法不可比拟的优势。
5 结语
当前原子吸收法测定葡萄酒中金属元素中的前处理方法，常用的是干法灰化、硝酸消解、直接蒸馏和微波消解。现今分析技术中非常受重视的前处理方法悬浮液进样技术、浊点萃取、非完全消化和超声波辅助技术等，将成为测定葡萄酒中金属元素研究的重点。另一方面，高效分离气相谱、液相谱和原子吸收光谱法联用，流动注射与原子吸收联用等联用技术也将成为检测葡萄酒中金属离子的一个发展方向。
参考文献:
[1] 白稳红，徐爱荣，何宏权.葡萄酒中矿物元素的检测
[J].葡萄酿酒,2003(5)
[2] 李记明，姜忠军，段辉，王晓红，梁冬梅.葡萄酒中主要
矿质元素的研究[J].中外葡萄与葡萄酒,2004(5) [3] 姜忠军，王永杰.原子吸收分光光度计测定葡萄酒中
铁含量的两种方法比较[J].酿酒科技,2004(2)
[4] 李华.葡萄与葡萄酒研究进展[M].西安：陕西人民出
版社,2000
[5] 孙东方.金属元素对葡萄酒稳定性的影响[J].酿酒科
技,2005(4)
[6] 赵侠，万桂芬.浅谈原子吸收分析技术发展新动向
[J].检测与监理,2007(5)
[7] 肖波，陈子学，齐璐璐，孟凡辉.连续光源原子吸收光
谱仪在测定土壤有效态锌、锰、铁、铜中的应用[J].现
代科学仪器,2007(6)
[8] 刘晶.原子吸收光谱测定重金属影响因素分析[J].环
境研究与监测,2006,19(4)
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