面制食品中鋁含量快速檢測方法

錢瀅文，洪霞

（甘肅省商業(yè)科技研究所中國商業(yè)聯(lián)合會食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（蘭州），甘肅蘭州730020）

面制食品中鋁含量快速檢測方法

錢瀅文，洪霞

（甘肅省商業(yè)科技研究所中國商業(yè)聯(lián)合會食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（蘭州），甘肅蘭州730020）

研究了面制食品中鋁含量的快速檢測方法。根據(jù)實驗特點，樣品經(jīng)超聲波提取后，三價鋁離子、溴代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯醚在乙二胺-鹽酸緩沖溶液中與鉻天青S反應(yīng)形成藍色四元混合膠束，該混合膠束物的最大吸收波長為620nm，其吸光度與鋁的含量在0～0.5μg/2.5mL濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系.相關(guān)系數(shù)r=0.999 4，精密度以其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD來估計，RSD為2.03%，重復(fù)性以其RSD來估計，RSD為1.72%，回收率在82.08%～97.02%；國際通用方法是濕法消解，該法消解液中會殘留一定量的HClO4，造成靈敏度低、空白值高、顯色反應(yīng)性差等弊端。本文采用超聲波提取法，操作簡單，所需試劑少，綠色環(huán)保，減小了強酸給人體帶來的損害，且重現(xiàn)性好，靈敏度高。因此，超聲波提取法在面制食品中鋁含量的快速檢測方面具有較好的應(yīng)用前景。

食品；鋁；超聲波提取；快速檢測；方法

鋁不是人體必需元素，到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)人體缺乏時，會給健康帶來什么損害，反之，鋁鹽攝入過多能致人體中毒。因此，國家食品安全領(lǐng)域強制執(zhí)行檢測食品中（鋁離子或鋁）的含量，面制食品中鋁的最大來源是人為地超范圍、超量使用含鋁食品添加劑（譬如：十二水合硫酸鋁鉀作為膨松劑），使得面制食品中鋁含量明顯增高。其中，饅頭、油條等面制食品中鋁的含量嚴重超過國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，長期攝入鋁含量較高的食品，會影響孩子骨骼的生長，智力上也會受到一定的影響；鋁會在人體形成積累性中毒，過量攝入鋁元素還會導(dǎo)致老年性癡呆、腦病、骨病、腎病和非缺鐵性貧血，機體免疫功能下降等危害性疾病。

目前，面制食品中鋁含量測定方法主要執(zhí)行國標(biāo)GB/T5009.182-2003（面制食品中鋁的測定）中規(guī)定的分光光度計法。另外，還有文獻報道的原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）[2]等，而這些方法均采用硝酸、高氯酸消解，微波消解法和干灰化法處理樣品，樣品處理耗時長。因此，建立快速的樣品處理方法就顯得非常重要，可提高工作效率、降低檢測成本。

1 材料與方法

1.1 試劑

鋁標(biāo)準(zhǔn)品：國家計量院購買（1.0 mg/mL），鉻天青S（分析純）溶液（1g/L），聚乙二醇辛基苯醚（OP）（3+ 100）溶液，溴代十六烷基吡啶（CPB）溶液（3 g/L），乙二胺-鹽酸緩沖液（pH6.7～7.0）[3]，硫酸（分析純），硝酸（分析純），鹽酸（分析純），乙醇（分析純）。

1.2 儀器

UV2300紫外風(fēng)光光度計：上海天美科學(xué)儀器有限公司；SB-800DT超聲波萃取儀：寧波新藝生物科技股份有限公司；ZN-04AL粉碎機：北京興時利和科技發(fā)展有限公司；DHG-907385-Ⅱ干燥箱：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面制食品預(yù)處理[1]

稱取約10 g均勻樣品，在（100±3）℃條件下烘干3 h～6 h，磨碎過40目～80目樣品篩制成干基樣品，保存在干燥的磨口玻璃瓶中備用。

1.3.2 面制食品中鋁的提取時間的選擇

稱取同一干基樣品24份置于50 mL燒杯中，加18 mL蒸餾水和2.0 mL硫酸置于超聲發(fā)生器中，持續(xù)超聲提取5 min～30 min，提取液過濾后制成樣品溶液備用；取100 μL樣品制備液于5 mL的帶刻度比色管中，分別加300 μL鉻天青S溶液，100 μL乳化劑OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-鹽酸緩沖液，用蒸餾水定容至2.5 mL刻度，搖勻放置15 min后，在620 nm波長下測定吸光度[4]，同時作空白試驗。

1.3.3 面制食品中鋁的提取中酸的選擇

稱取上述1.3.1中處理好的備用干基樣品12份，置于50 mL燒杯中，加18 mL蒸餾水和酸2.0 mL（鹽酸、硫酸、硝酸），置于超聲發(fā)生器中，持續(xù)超聲提取，提取液過濾后制成樣品溶液備用；取100 μL樣品制備液于5 mL的帶刻度比色管中，分別加300 μL鉻天青S溶液，100 μL乳化劑OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300μL乙二胺-鹽酸緩沖液，用蒸餾水定容至2.5mL刻度，搖勻放置15 min后，在620 nm波長下測定吸光度，同時作空白試驗。

1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

吸取鋁標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1.0 mg/mL），稀釋成0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μg/mL，分別吸取100 μL稀釋后的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液于5mL帶刻度的比色管中，同時做空白，并分別加300 μL鉻天青s溶液，100 μL乳化劑OP溶液，200μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-鹽酸緩沖液，用蒸餾水定容至2.5 mL刻度，搖勻放置15 min后，以空白作參比，在620 nm波長下測定其吸光度，分別為0.051、0.118、0.245、0.376、0.515、0.645，以吸光度為縱坐標(biāo)，鋁標(biāo)準(zhǔn)液中鋁的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.5 樣品溶液中鋁含量的測定

取上述1.3.2中處理好的樣品溶液100 μL，加入300 μL鉻天青S溶液，100 μL乳化劑OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-鹽酸緩沖液，用蒸餾水定容至2.5 mL刻度，搖勻放置15 min后，以空白作參比，在620 nm波長下測定其吸光度值，根據(jù)吸光度值，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得對應(yīng)鋁的質(zhì)量，按下式計算結(jié)果計算樣品中鋁的含量。

公式：

式中：X為試樣中鋁的含量，（mg/kg）；C1為測定用試樣液中鋁的質(zhì)量，μg；C0為試樣空白液中鋁的質(zhì)量，μg；m為試樣質(zhì)量，g；V1為試樣處理液總體積，mL；V2為測定用試樣體積，mL。

2 結(jié)果與討論

2.1 面制食品中鋁的提取時間的選擇

面制食品中鋁的提取時間的選擇，分析結(jié)果見表1。

實驗表明，超聲提取時間5 min～30 min，試驗結(jié)果無明顯差異，為了節(jié)約能源和時間，所以采用超聲提取時間為5 min進行樣品測定。

2.2 面制食品中鋁的提取中酸的選擇

面制食品中鋁的提取中酸的選擇，分析結(jié)果見表2。

從表2可以看出：在樣品中加鹽酸、硫酸和硝酸來提取時，硫酸提取的樣品，測得的結(jié)果較穩(wěn)定；鹽酸和硝酸提取的樣品，測得的結(jié)果差異較大，所以選擇用硫酸來提取樣品。

表1 面制食品中鋁的提取時間的選擇Table 1 The extraction time selection of aluminum in flour products

表2 面制食品中鋁的提取酸的選擇Table 2 The extraction acid selection of aluminum in flour products

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Experimetal result of standard curve

根據(jù)1.3.4測定標(biāo)準(zhǔn)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在0～0.5 μg濃度范圍內(nèi)線性良好，回歸方程為：y=1.303 8x-0.010 1，曲線相關(guān)系數(shù)為r=0.999 4，可以滿足實驗室檢測的要求。

2.4 精密度實驗

精確吸取“實驗方法1.3.4”配制的質(zhì)量體積濃度為2.0 μg/mL的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液100 μL于5.0 mL帶刻度的比色管中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法配制測定。連續(xù)測定6次，吸光度值分別為：0.245、0.238、0.252、0.242、0.241、0.247，精密度以其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD來估計，RSD為2.03%。實驗結(jié)果表明，使用該方法測定同一樣品的吸光度，吸光度的變化不大，穩(wěn)定性較好，該方法能滿足實驗室的檢測要求。

2.5 重復(fù)性實驗

稱取“實驗方法1.3.1”中制備的干基樣品6份，按“實驗方法1.3.2”的方法制成六份樣品制備液，取100 μL樣品制備液于5 mL的帶刻度比色管中，分別加300 μL鉻天青S溶液，100 μL乳化劑OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-鹽酸緩沖液，用蒸餾水定容至2.5 mL刻度搖勻15 min后測定，測得該六份樣品鋁的含量分別為：293.56、294.98、298.78、291.25、283.77、293.90 mg/kg，重復(fù)性以其RSD來估計，RSD為1.72%。實驗結(jié)果表明，使用該方法測定同一樣品中鋁的含量，結(jié)果變化不大，該方法具有較好的重現(xiàn)性。

2.6 穩(wěn)定性實驗

稱取“實驗方法1.3.1”中制備的干基樣品6份，按“實驗方法1.3.2”的方法制成六份樣品制備液；取100 μL樣品制備液于5 mL的帶刻度比色管中，分別加300 μL鉻天青S溶液，100 μL乳化劑OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-鹽酸緩沖液，用蒸餾水定容至2.5 mL刻度，分別在搖勻放置15、30、45、60、90、120 min進行測定，測得的吸光度值分別為0.235、0.238、0.233、0.223、0.210、0.198。實驗結(jié)果表明，樣品制備液在45 min內(nèi)穩(wěn)定，在15 min～45 min測定最佳，吸光度值隨時間的延長逐漸變小。

2.7 回收率實驗

稱取“實驗方法1.3.1”中制備的干基樣品6份，其中兩份干基樣品中分別加入25 mg/kg的鋁標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，另外兩份干基樣品中分別加入50 mg/kg，剩余的兩份干基樣品中分別加入100 mg/kg的鋁標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，然后按“實驗方法1.3.2”的方法制成6份樣品制備液，按“實驗方法1.3.5”對該6份樣品制備液分別進行測定，并計算回收率，結(jié)果見表3。

表3 回收率實驗結(jié)果Table 3 Determination results of the recoveries

實驗結(jié)果表明，使用該方法測定樣品中鋁的含量，結(jié)果重現(xiàn)性較好，樣品中鋁的回收率為82.08%～97.02%，該方法具有較好的準(zhǔn)確性和可靠性，能滿足實驗室的檢測要求。

3 小結(jié)

采用超聲波快速檢測方法提取處理樣品，和干法、濕法消解處理方法相比較，該方法具有耗時短，試劑用量少，節(jié)約能源等優(yōu)點，而且干法和濕法在消化過程中產(chǎn)生的酸霧對人體傷害大，造成嚴重的環(huán)境污染；通過精密度實驗、重復(fù)性實驗、穩(wěn)定性實驗和回收率實驗，結(jié)果表明該方法具有良好地穩(wěn)定性和可靠性，能滿足實驗室的檢驗要求。

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB/T 5009.182-2003面制食品中鋁的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003

[2]張向明.面制面制食品中Al的ICP-0ES測定方法[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2006,16(8):947-949

[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB/T 8538-1995,飲用天然礦泉水檢驗方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003

[4]陳夏芳,胡浩軍.面制面制食品中鋁的測定探討[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2006,16(9):1067-1068

A Rapid Determination of Aluminum Content in Flour Products

QIAN Ying-wen，HONG Xia
（Gansu Institute of Business Technology，China General Chamber of Commerce Food Quality Supervision Testing Center（Lanzhou），Lanzhou 730020，Gansu，China）

This paper developed the content of aluminum in flour products for rapid detection method.According to the experimental characteristics，the sample by ultrasonic extraction，Trivalent aluminum ion，cetylpyridinium bromide，polyethlene glycol mono-（P）octyl phengl ether（OP），ether in ethylenediamine-HCl buffer solution with chromazurol S react to form a blue quaternion-association.The mixed micelles maximum absorption wavelength is 620 nm.The absorbance with aluminum content in the range of 0-0.5 μg/2.5 mL concentration showed a good linear relationship.Correlation coefficient r=0.999 4.Precision and repeatability have been estimated by the relative standard deviation （RSD），RSD is 2.03%and 1.72%respectively，and the recovery was in the range of 82.08%-97.02%.International common method was to wet digestion，this method will be left a certain amount of HClO4in digestion solution，resulting in low sensitivity，the blank value was high，and poor color reaction drawbacks.However，using ultrasonic extraction，this method was applied to detect the content of simple operation，less reagent was added，green，reduced the acid to human body harm，and demonstrated favorable sensitivity，high selectivity and excellent reproducibility.As a conclusion，this method is promising for use in many applications of aluminum content in flour products.

food；aluminum；ultrasonic extraction；rapid detection；method

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.19.027

2013-08-21

甘肅省蘭州市城關(guān)區(qū)科技局課題：甘肅省流通領(lǐng)域面制品安全預(yù)警技術(shù)的研究和示范（項目編號：2011-7-1）

錢瀅文（1978—），男（漢），工程師，本科，研究方向：食品研究與檢驗。