铬天青S分光光度改进法与电感耦合等离子体质谱法测定食品原料中铝的比较

何金银 曾永青 曾常青 徐玉秀

摘 要 通过对GB/T 5009. 182-2003中铝检测方法-铬天青S分光光度法进行改进，表明在0.0-8.0 μg范围内，其线性关系良好，回归方程y=0.197 7 x-0.036，R2=0.999 5，精密度高，相对标准偏差为2.6 %，准确度高，样品加标回收率为97.3 %-104.8 %；样品经送第三方检测机构按GB/T 23374-2009《食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法》检测，两者结果误差在10 %以内，准确度高。

关键词 铝 ；铬天青S分光光度法 ；电感耦合等离子体质谱法

中图分类号 TS207.5

膨松剂是人民在食品制造生产中经常用到的食品添加剂[1]。面包、蛋糕、馒头等食品的制造往往需要添加食品膨松剂，以提供足够的气体使其膨胀。然而近年来，面制食品中铝过量超标问题频频出现，戴京晶等[2]研究表明，面制食品中铝含量超标是与制作过程中使用含铝膨松剂有关。

已有大量研究显示，铝是一种对人体健康有害的元素，可在人体内蓄积并产生慢性毒性[3-4]。世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO/FAO）于2006年提出将铝的每周允许摄入量（PTWI）从之前的7 mg/kg bw下调为1 mg/kg bw[5]（适用于所有食品及添加剂）。目前，铝的检测方法在国标中有分光光度法[6]、EDTA滴定法[7]、电感耦合等离子体质谱法[8]等。由于EDTA滴定法测量精度不够，对于微量的铝检测不出，而电感耦合等离子体质谱法尽管是测定样品中微痕量铝的常用方法，在灵敏度、检出限、线性范围等方面均优于其它方法，但由于所使用的仪器价格昂贵[9]，成本很高，所以一般检测机构及食品企业大多还是采用分光光度法，而国标中的分光光度法在实际操作中，发现效果并不十分理想。因此笔者在优化国标GB/T 5009.182-2003《面制食品中铝的测定》的铬天青S分光光度法基础上[10]，以铬天青S分光光度改进法（方法1）与电感耦合等离子体质谱法（方法2）测定食品原料中铝做比较发现，改进后的铬天青S分光光度法测定结果满意。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

1.1.1 铬天青S分光光度改进法

UV-1800型紫外可见光光度计（北京瑞利分析仪器公司）；比色皿（北京瑞利分析仪器公司）、MP200A电子天平（上海良平仪器有限公司）；岛津Ay120托盘电子分析天平；电炉（广州越秀日用电器厂）；pHS-25数显pH计（上海精密科学仪器有限公司）；KQ3200型超声清洗器（超声功率250 W，昆山市超声仪器有限公司）等。1 %硫酸；10 g/L抗坏血酸溶液；0.5 g/L铬天青S溶液；10 g/L溴化十六烷基三甲胺溶液；95 %乙醇溶液；乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH=6）。

1.1.2 电感耦合等离子体质谱法

同批次产品委托第三方检测机构按GB/T 23374-2009《食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法》[4]检测。

1.1.3 试剂

铝标准溶液1 000 mg/L购自国家钢铁材料测试中心；检测原料均由广州市食品工业研究所有限公司提供；试剂均为分析纯试剂；测定用水为超纯水。

1.2 测定方法

1.2.1 铬天青S分光光度改进法

取10 g左右的样品，置于85 ℃烘箱中干燥4 h，准确称取0.250 0-1.000 0 g样品，置于100 mL三角烧瓶中，加10-15 mL硝酸-高氯酸（5+1）混合液，放入3-5粒沸珠，盖上表面皿，静置过夜，置电热板上微沸加热，1 h后拿去表面皿，继续微沸加热至消化液无色透明，并出现大量烟雾，把电热板调至最大火力，使三角烧瓶无液体（判断依据为瓶口无烟或雾出），取下三角烧瓶，冷却，加入30-40 mL超纯水，继续以最大火力加热至三角烧瓶无液体，取下三角烧瓶，加入1 mL浓硫酸，再置电热板上以最大火力加热2 h以去除高氯酸，加30-45 mL超纯水，加热至沸，取下放冷，用水定容至50 mL，过阳离子交换树脂柱，制得样品溶液。同时做试剂空白。

测定：精密吸取铝标准使用液0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、8.0 mL（相当于含铝0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、8.0 μg）分别置于25 mL容量瓶中，依次精密加入1 %硫酸1 mL。吸取1 mL样品溶液，置于25 mL容量瓶中。向标准管、试样管、试剂空白管中依此加入10 g/L抗坏血酸溶液1 mL，摇匀，加0.5 g/L铬天青S溶液2 mL，10 g/L溴化十六烷基三甲胺溶液1 mL，摇匀后，加95 %乙醇溶液7 mL，再加乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH=6）5 mL，用水稀释至刻度，摇匀。室温放置30 min后，用1 cm比色管，于619 nm波长处测其吸光度，以吸光度Abs值为纵坐标，以铝含量为横坐标，绘制标准曲线比较定量。

1.2.2 电感耦合等离子体质谱法

按GB/T 23374-2009《食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法》[4]检测。

1.2.3 重复性试验

称取膨松剂样品约0.500 0 g6份，按1.2.1方法处理和测定。

1.2.4 回收率试验

精密称取膨松剂样品约0.250 0 g6份，各加入1 μg铝标准液，按1.2.1方法处理和测定。

1.2.5 比对试验

对10份样品分别用2种方法进行检测。

2 检测结果

2.1 标准曲线

铬天青S分光光度改进法标准曲线见图1；方法1的回归方程为y=0.197 7 x-0.036，R2=0.999 5，表明线性良好。

2.2 准确度

从表1中可知，6份样品中的铝含量测定精度较好，相对标准偏差RSD %为2.6 %，说明此测定方法符合含量测定相应检测要求。

2.3 精密度

由表2可知，6份样品中回收率平均值为101.5 %，相对标准偏差RSD %为2.8 %，说明此测定方法符合含量测定相应检测要求。

2.4 样品检测结果

由表3可知，每个样品不同方法测定结果的绝对差值均不超过其结果的10 %，说明测定结果较精确。

3 结论

本研究结果发现，铬天青S分光光度改进法测定食品原料中铝含量线性关系好，相关系数为0.999 5，精密度较高，相对标准偏差为2.6 %，准确度也较高，加标回收率为97.3 %-104.8 %，并且不同样品2种方法检测结果误差在10 %以内，说明改进后的铬天青S分光光度法在检测铝含量时，其结果比较准确，和第三方检测机构按GB/T 23374-2009《食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法》的检测结果相差不大，该方法所用仪器投入不大，对人员要求也不高，中专及以上学历即可操作，适合一般中小型食品企业实验室使用，适宜大力推广。

参考文献

[1] 黄惠芝，马 蕃. 膨松剂综述[J]. 广州食品工业科技，1998，14（2）：54-56.

[2] 戴京晶，刘 奋，丘 汾，等. 深圳市售食品膨松剂中铝含量监测结果分析[J]. 中国卫生检验杂志，2009，19（5）：1 095-1 096.

[3] Miu A C，Benga O. Aluminum and Alzheimer's disease： a new look [J]. J Alzheimers Dis.，2006，10（2-3）：179-201.

[4] Yokel R A.Blood-brain barrier flux of aluminum，manganese，iron and other metals suspected to contribute to metal-induced neurodegeneration[J].J Alzheimers Dis.，2006，10（2-3）：223-253.

[5] Joint FAO/WHO Expert committee on Food Additives. Safety evaluation of certain food additives[Z]. WHO Food Additives Series，2007，58：119-208.

[6] 中华人民共和国卫生部. GB/T 5009.182-2003 面制食品中铝的测定[S].北京：中国标准出版社，2004.

[7] 中华人民共和国卫生部. GB 25591-2010 食品安全国家标准 食品添加剂 复合膨松剂（附录D）[S]. 北京：中华人民共和国卫生部，2010.

[8] 全国食品工业标准化技术委员会. GB/T 23374-2009 食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法[S]. 北京：中国标准出版社，2009.

[9] 邱 罡，谢凝子. 食品中铝检测方法研究进展[J]. 理化检验化学分册，2011，47（4）：490-495.

[10] 张志福，严志强，郭建茹，等. 微量铝光度检测条件的改进研究[J]. 中国保健营养，2013，23（4）：580-581.