面制食品中铝含量快速检测方法

钱滢文，洪霞

（甘肃省商业科技研究所中国商业联合会食品质量监督检验测试中心（兰州），甘肃兰州730020）

面制食品中铝含量快速检测方法

钱滢文，洪霞

（甘肃省商业科技研究所中国商业联合会食品质量监督检验测试中心（兰州），甘肃兰州730020）

研究了面制食品中铝含量的快速检测方法。根据实验特点，样品经超声波提取后，三价铝离子、溴代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯醚在乙二胺-盐酸缓冲溶液中与铬天青S反应形成蓝色四元混合胶束，该混合胶束物的最大吸收波长为620nm，其吸光度与铝的含量在0～0.5μg/2.5mL浓度范围内呈良好线性关系.相关系数r=0.999 4，精密度以其相对标准偏差RSD来估计，RSD为2.03%，重复性以其RSD来估计，RSD为1.72%，回收率在82.08%～97.02%；国际通用方法是湿法消解，该法消解液中会残留一定量的HClO4，造成灵敏度低、空白值高、显色反应性差等弊端。本文采用超声波提取法，操作简单，所需试剂少，绿色环保，减小了强酸给人体带来的损害，且重现性好，灵敏度高。因此，超声波提取法在面制食品中铝含量的快速检测方面具有较好的应用前景。

食品；铝；超声波提取；快速检测；方法

铝不是人体必需元素，到目前为止还没有发现人体缺乏时，会给健康带来什么损害，反之，铝盐摄入过多能致人体中毒。因此，国家食品安全领域强制执行检测食品中（铝离子或铝）的含量，面制食品中铝的最大来源是人为地超范围、超量使用含铝食品添加剂（譬如：十二水合硫酸铝钾作为膨松剂），使得面制食品中铝含量明显增高。其中，馒头、油条等面制食品中铝的含量严重超过国家标准的规定，长期摄入铝含量较高的食品，会影响孩子骨骼的生长，智力上也会受到一定的影响；铝会在人体形成积累性中毒，过量摄入铝元素还会导致老年性痴呆、脑病、骨病、肾病和非缺铁性贫血，机体免疫功能下降等危害性疾病。

目前，面制食品中铝含量测定方法主要执行国标GB/T5009.182-2003（面制食品中铝的测定）中规定的分光光度计法。另外，还有文献报道的原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）[2]等，而这些方法均采用硝酸、高氯酸消解，微波消解法和干灰化法处理样品，样品处理耗时长。因此，建立快速的样品处理方法就显得非常重要，可提高工作效率、降低检测成本。

1 材料与方法

1.1 试剂

铝标准品：国家计量院购买（1.0 mg/mL），铬天青S（分析纯）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-盐酸缓冲液（pH6.7～7.0）[3]，硫酸（分析纯），硝酸（分析纯），盐酸（分析纯），乙醇（分析纯）。

1.2 仪器

UV2300紫外风光光度计：上海天美科学仪器有限公司；SB-800DT超声波萃取仪：宁波新艺生物科技股份有限公司；ZN-04AL粉碎机：北京兴时利和科技发展有限公司；DHG-907385-Ⅱ干燥箱：上海新苗医疗器械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面制食品预处理[1]

称取约10 g均匀样品，在（100±3）℃条件下烘干3 h～6 h，磨碎过40目～80目样品筛制成干基样品，保存在干燥的磨口玻璃瓶中备用。

1.3.2 面制食品中铝的提取时间的选择

称取同一干基样品24份置于50 mL烧杯中，加18 mL蒸馏水和2.0 mL硫酸置于超声发生器中，持续超声提取5 min～30 min，提取液过滤后制成样品溶液备用；取100 μL样品制备液于5 mL的带刻度比色管中，分别加300 μL铬天青S溶液，100 μL乳化剂OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-盐酸缓冲液，用蒸馏水定容至2.5 mL刻度，摇匀放置15 min后，在620 nm波长下测定吸光度[4]，同时作空白试验。

1.3.3 面制食品中铝的提取中酸的选择

称取上述1.3.1中处理好的备用干基样品12份，置于50 mL烧杯中，加18 mL蒸馏水和酸2.0 mL（盐酸、硫酸、硝酸），置于超声发生器中，持续超声提取，提取液过滤后制成样品溶液备用；取100 μL样品制备液于5 mL的带刻度比色管中，分别加300 μL铬天青S溶液，100 μL乳化剂OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300μL乙二胺-盐酸缓冲液，用蒸馏水定容至2.5mL刻度，摇匀放置15 min后，在620 nm波长下测定吸光度，同时作空白试验。

1.3.4 标准曲线制作

吸取铝标准储备液（1.0 mg/mL），稀释成0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μg/mL，分别吸取100 μL稀释后的铝标准溶液于5mL带刻度的比色管中，同时做空白，并分别加300 μL铬天青s溶液，100 μL乳化剂OP溶液，200μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-盐酸缓冲液，用蒸馏水定容至2.5 mL刻度，摇匀放置15 min后，以空白作参比，在620 nm波长下测定其吸光度，分别为0.051、0.118、0.245、0.376、0.515、0.645，以吸光度为纵坐标，铝标准液中铝的质量为横坐标，绘制标准曲线。

1.3.5 样品溶液中铝含量的测定

取上述1.3.2中处理好的样品溶液100 μL，加入300 μL铬天青S溶液，100 μL乳化剂OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-盐酸缓冲液，用蒸馏水定容至2.5 mL刻度，摇匀放置15 min后，以空白作参比，在620 nm波长下测定其吸光度值，根据吸光度值，由标准曲线得对应铝的质量，按下式计算结果计算样品中铝的含量。

公式：

式中：X为试样中铝的含量，（mg/kg）；C1为测定用试样液中铝的质量，μg；C0为试样空白液中铝的质量，μg；m为试样质量，g；V1为试样处理液总体积，mL；V2为测定用试样体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 面制食品中铝的提取时间的选择

面制食品中铝的提取时间的选择，分析结果见表1。

实验表明，超声提取时间5 min～30 min，试验结果无明显差异，为了节约能源和时间，所以采用超声提取时间为5 min进行样品测定。

2.2 面制食品中铝的提取中酸的选择

面制食品中铝的提取中酸的选择，分析结果见表2。

从表2可以看出：在样品中加盐酸、硫酸和硝酸来提取时，硫酸提取的样品，测得的结果较稳定；盐酸和硝酸提取的样品，测得的结果差异较大，所以选择用硫酸来提取样品。

表1 面制食品中铝的提取时间的选择Table 1 The extraction time selection of aluminum in flour products

表2 面制食品中铝的提取酸的选择Table 2 The extraction acid selection of aluminum in flour products

2.3 标准曲线的绘制

标准曲线的绘制标准曲线见图1。

图1 标准曲线Fig.1 Experimetal result of standard curve

根据1.3.4测定标准，绘制标准曲线，在0～0.5 μg浓度范围内线性良好，回归方程为：y=1.303 8x-0.010 1，曲线相关系数为r=0.999 4，可以满足实验室检测的要求。

2.4 精密度实验

精确吸取“实验方法1.3.4”配制的质量体积浓度为2.0 μg/mL的铝标准溶液100 μL于5.0 mL带刻度的比色管中，按标准曲线的制作方法配制测定。连续测定6次，吸光度值分别为：0.245、0.238、0.252、0.242、0.241、0.247，精密度以其相对标准偏差RSD来估计，RSD为2.03%。实验结果表明，使用该方法测定同一样品的吸光度，吸光度的变化不大，稳定性较好，该方法能满足实验室的检测要求。

2.5 重复性实验

称取“实验方法1.3.1”中制备的干基样品6份，按“实验方法1.3.2”的方法制成六份样品制备液，取100 μL样品制备液于5 mL的带刻度比色管中，分别加300 μL铬天青S溶液，100 μL乳化剂OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-盐酸缓冲液，用蒸馏水定容至2.5 mL刻度摇匀15 min后测定，测得该六份样品铝的含量分别为：293.56、294.98、298.78、291.25、283.77、293.90 mg/kg，重复性以其RSD来估计，RSD为1.72%。实验结果表明，使用该方法测定同一样品中铝的含量，结果变化不大，该方法具有较好的重现性。

2.6 稳定性实验

称取“实验方法1.3.1”中制备的干基样品6份，按“实验方法1.3.2”的方法制成六份样品制备液；取100 μL样品制备液于5 mL的带刻度比色管中，分别加300 μL铬天青S溶液，100 μL乳化剂OP，200 μL溴代十六烷基吡啶溶液，300 μL乙二胺-盐酸缓冲液，用蒸馏水定容至2.5 mL刻度，分别在摇匀放置15、30、45、60、90、120 min进行测定，测得的吸光度值分别为0.235、0.238、0.233、0.223、0.210、0.198。实验结果表明，样品制备液在45 min内稳定，在15 min～45 min测定最佳，吸光度值随时间的延长逐渐变小。

2.7 回收率实验

称取“实验方法1.3.1”中制备的干基样品6份，其中两份干基样品中分别加入25 mg/kg的铝标准物质，另外两份干基样品中分别加入50 mg/kg，剩余的两份干基样品中分别加入100 mg/kg的铝标准物质，然后按“实验方法1.3.2”的方法制成6份样品制备液，按“实验方法1.3.5”对该6份样品制备液分别进行测定，并计算回收率，结果见表3。

表3 回收率实验结果Table 3 Determination results of the recoveries

实验结果表明，使用该方法测定样品中铝的含量，结果重现性较好，样品中铝的回收率为82.08%～97.02%，该方法具有较好的准确性和可靠性，能满足实验室的检测要求。

3 小结

采用超声波快速检测方法提取处理样品，和干法、湿法消解处理方法相比较，该方法具有耗时短，试剂用量少，节约能源等优点，而且干法和湿法在消化过程中产生的酸雾对人体伤害大，造成严重的环境污染；通过精密度实验、重复性实验、稳定性实验和回收率实验，结果表明该方法具有良好地稳定性和可靠性，能满足实验室的检验要求。

[1]中华人民共和国国家标准.GB/T 5009.182-2003面制食品中铝的测定[S].北京:中国标准出版社,2003

[2]张向明.面制面制食品中Al的ICP-0ES测定方法[J].中国卫生检验杂志,2006,16(8):947-949

[3]中华人民共和国国家标准.GB/T 8538-1995,饮用天然矿泉水检验方法[S].北京:中国标准出版社,2003

[4]陈夏芳,胡浩军.面制面制食品中铝的测定探讨[J].中国卫生检验杂志,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

甘肃省兰州市城关区科技局课题：甘肃省流通领域面制品安全预警技术的研究和示范（项目编号：2011-7-1）

钱滢文（1978—），男（汉），工程师，本科，研究方向：食品研究与检验。