电感耦合等离子体发射光谱法测定米香型白酒中铝含量

邓全道，李　勇，杨沁郁，王　勇（.桂林出入境检验检疫局，广西 桂林 54004；.桂林三花股份有限公司，广西 桂林 5400；.桂林湘山酒业有限公司，广西 桂林 54500）

电感耦合等离子体发射光谱法测定米香型白酒中铝含量

邓全道1，李勇2，杨沁郁2，王勇3
（1.桂林出入境检验检疫局，广西 桂林 541004；2.桂林三花股份有限公司，广西 桂林 541001；3.桂林湘山酒业有限公司，广西 桂林 541500）

将1 000 mL米香型白酒样品浓缩至约5 mL，采用微波消解处理试样，用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）测定白酒中铝含量，线性范围0～0.8 mg/L，相关系数R2为0.999 98，方法检出限为0.002 mg/L，加标回收率为98.0%～101.2%，精密度试验结果相对标准偏差（RSD，n=12）为0.057%。该方法测定精密度高、结果准确性好，适用于白酒产品的日常检验。

电感耦合等离子体发射光谱法；微波消解；米香型白酒；铝；检测

米香型白酒是指以大米等为原料，经传统半固态法发酵、蒸馏、陈酿、勾兑而成的，未添加食用酒精及非白酒发酵产生的呈香呈味物质，具有以乳酸乙酯、β-苯乙醇为主体复合香的白酒［1］。米香型白酒一般以大米为原料，其典型风格是在“米酿香”及小曲香基础上，突出以乳酸乙酯、乙酸乙酯与β-苯乙醇为主体组成的幽雅清柔的香气。概括为蜜香清雅，入口柔绵，落口甘冽，回味怡畅，即米酿香明显，入口醇和，饮后微甜，尾子干净，不应有苦涩或焦糊苦味（允许微苦）。硫酸钾铝俗称明矾，明矾在水中可以电离出K+和Al3+两种金属离子，而Al3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝［Al（OH）3］，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清，所以明矾是一种较好的净水剂。

铝有很大的毒害性，很容易在人体中蓄积，如果在大脑中产生沉积就容易引起老年痴呆、记忆力减退、智力下降等症状。过量摄入铝会影响人体对铁、钙等成分的吸收，导致骨质疏松、贫血，甚至影响神经细胞的发育。因此，一些营养专家提出，要尽量少吃含有明矾的食品。对明矾的使用范围及用量，GB 2760—2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》［2］有明确的规定，使用范围为豆类制品、小麦粉及其制品、虾味片、焙烤食品、水产品及其制品、膨化食品，最大使用量为按生产需要适量使用，但明矾中含有大量的铝，因此标准只对铝的残留量作出了明确规定，铝的残留量应≤100 mg/kg。

目前，食品中铝的标准测定方法有GB/T23374—2009《食品中铝的测定电感耦合等离子体质谱法》［3］、SN/T 0864—2011《出口食品中铝的测定电感耦合等离子体质谱法［4］、GB/T 5009.182—2003《面制食品中铝的测定》［5］。GB/T 23374—2009、SN/T 0864—2011在进行样品处理时，称样量均为0.2～0.5 g，GB/T 5009.182—2003的称样量为1.000～2.000 g。考虑到米香型白酒产品中的铝含量较低，本研究将1 000 mL米香型白酒样品浓缩至约5 mL，再进行微波消解处理，然后用电感耦合等离子体发射光谱法进行测定，这样可以降低方法检出限、提高方法灵敏度。文献报道［6］食品中铝的测定还有分光光度法［7-12］、电感耦合等离子体发射光谱法［13-14］、石墨炉原子吸收法［15-17］。其中，电感耦合等离子体发射光谱法（inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES）具有快速、干扰少、检出限低、灵敏度高、精密度好、多元素同时快速检测等特点，近几年已发展成元素分析的主流，但用于米香型白酒产品中铝的检测尚未见报道，本研究用电感耦合等离子发射光谱法测定米香型白酒产品中的铝含量，为白酒中铝的测定提供一种方便、有效的方法。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

超纯水（电阻率：18.2 MΩ·cm，20℃）；铝元素标准溶液（国家标准物质，GBW（E）080219）：100 mg/L。测定时使用该标准储备液配制成相应质量浓度的标准系列溶液。

1.2仪器与设备

Optima 8300全谱直读等离子发射光谱仪：美国铂金埃尔默股份有限公司；Mars5微波消解仪：美国CEM公司。

1.3方法

1.3.1仪器工作条件

电感耦合等离子体发射光谱仪、微波消解仪的工作参数分别见表1、表2。

表1　电感耦合等离子体发射光谱仪工作参数Table 1 The operating conditions of ICP-AES

表2　微波消解工作参数Table 2 The operating conditions of microwave digestion

1.3.2样品处理

将1000mL米香型白酒样品浓缩至约5mL。加入1 mL H2O2和4 mL HNO3，设置微波消解仪工作参数进行消解（见表2）。消解完全后将消解液转移到10 mL容量瓶中，用1%硝酸定容至刻度。

2　结果与分析

2.1分析谱线波长的选择

本研究使用Optima 8300全谱直读等离子发射光谱仪进行检测，得到铝的分析谱线见图1，分析谱线结果见表3。背景质量浓度是指仪器的背景等效浓度（background equivalent concentration，BEC），即背景干扰信号相当于被测分析元素的检测浓度。相同浓度下，背景等效浓度越低，干扰越小；检出限是指析仪器能检出与噪音相区别的小信号的能力，即产生一个能可靠地被检出的分析信号所需要的某元素的最小浓度或含量；灵敏度是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法检测器响应信号的变化程度，通常用标准曲线斜率来衡量；信噪比是净分析信号与仪器噪声干扰的比值，信背比是净分析信号与背景干扰信号间的比值，信背比越高，仪器灵敏度越高；信号强度是指在相同时间内，对某一浓度元素进行测定时产生的信号值，信号强度越大，灵敏度越高。由图1可知，测定时无共存元素干扰、无自吸现象。由表3可知，铝元素有5条分析谱线可供选择，分析时通常选择背景低，灵敏度高，信背比高，基体干扰小，无自吸现象的谱线通常作为分析谱线，396.153 nm谱线背景浓度低，灵敏度高，信背比高，信号强度大，所以本研究确定396.153 nm为铝的分析谱线。

图1　 铝的分析谱线Fig.1 Analysis spectral lines of Al

表3　 分析谱线结果Table 3 Results of analysis spectral lines

2.2基体干扰

采用基体匹配可有效地消除基体效应，本试验中样品消解完全后含有少量硝酸，应在配制标准溶液时加入与试样中质量分数相近的硝酸做匹配，以消除基体效应。本试验将铝元素的标准溶液用1%HNO3逐级稀释，配制成相应的标准系列溶液。而且米香型白酒中金属元素的浓度通常都非常低（＜10 mg/L），远远低于干扰离子的允许量（通常为几十到几百mg/L），因此可以忽略共存金属离子对铝测定的干扰。

2.3标准工作曲线和检出限

采用空白溶液和标准溶液（用1%硝酸溶液作介质）绘制标准工作曲线，连续测定空白溶液（1%硝酸溶液）11次，仪器自动计算，以其3倍标准偏差计算方法的检出限，结果见表4。由表4可知，本法相关系数R2为0.999 98，检出限为0.002 mg/L。结果表明，具有很好的线性关系和检出限。

表4　方法的线性范围和检出限Table 4 Linear range and detection limit of the method

2.4精密度和方法回收率

用本法对铝含量为0.5 mg/L的标准溶液分别连续测定12次，结果见表5。由表5可知，铝元素检测结果的相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）＜1.0%，说明本法精密度好。将一个白酒样品浓缩后，平均分成3份，其中一份用于测定本底值，另两份先加入不同质量浓度的铝元素标准溶液，用其平均值计算回收率，结果见表6。由表6可知，得到铝元素测定结果的回收率为98.0%～101.2%。说明本法测定铝元素准确度高。

表5　方法精密度试验结果Table 5 Results of precision tests of the method

表6　米香型白酒中铝元素加标回收率试验结果Table 6 Results of standard recovery rate of Al in rice-flavor liquor

2.5白酒中铝的测定不同方法比较

抽取6个样品用本法与GB/T 23374—2009《食品中铝的测定电感耦合等离子体质谱法》测定结果进行对比试验，结果见表7。按照GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范食品理化检测》［18］附录F检测方法确认的技术要求规定，真值含量范围在0.010～10 mg/kg时，偏差范围要求在-20%～10%，由表7可知，本法与国标方法的偏差范围要求在-2.07%～1.69%，说明用本法测定米香型白酒中的铝含量，与国标方法测定结果基本一致，无显著差异，偏差在国家标准允许范围内。

表7　米香型白酒中铝的不同测定方法比较Table 7 Comparison of different determination methods for Al in rice-flavor liquor

3　结论

本试验建立了先将酒样浓缩，以微波消解处理酒样，采用感耦合等离子体发射光谱法测定米香型白酒中铝含量的方法。样品处理过程简单，快速，方法精密度高，准确度好。与高温常压消解方法相比，减少了酸的使用量，对检测人员健康和环境有益，提高了检测效率。本检测方法的建立，为加强米香型白酒产品的安全卫生监控提供了一种快速、有效的检测手段。

［1］全国食品发酵标准化中心.GB/T 10781.3—2006米香型白酒［S］.北京：中国标准出版社，2006.

［2］中华人民共和国卫生部.GB 2760—2011食品添加剂使用标准［S］.北京：中国标准出版社，2011.

［3］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.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.

［4］中华人民共和国上海出入境检验检疫局.SN/T 0864—2011出口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，2011.

［5］中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.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.

［6］方圆，李佳莉，赵玉叶，等.近几年食品中铝含量测定的研究进展［J］.广西轻工，2010，5（5）：9-10.

［7］殷德荣，何耀辉，张春美.微波消解一铬天青S分光光度法测定面制食品中铝［J］.中国卫生检验杂志，2007，17（1）：82-83.

［8］曹丽军，严继东.微波消解一铬天青S光度法检测食品中铝［J］.浙江预防医学，2007，19（11）：95-97.

［9］刘桂英，张加玲，史春果，等.分光光度法测定豆类中铝含量［J］.广东微量元素科学，2005，12（9）：45-48.

［10］岑剑伟，李来好，杨贤庆，等.微波消解一铬天青S光度法测定海蜇产品中的明矾含量［J］.食品与发酵工业，2009，35（2）：151-155.

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［12］卞金辉，张晓卫，倪巍巍.微波消解/干灰化-分光光度法测定面制食品中的铝［J］.化学研究，2011，22（2）：61-64.

［13］陈美春，倪伟红，李玮.微波消解一电感藕合等离子发射光谱法测定面制食品中铝的含量［J］.分析实验室，2007，26（12）：37-39.

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［15］邰春娇，邢文.石墨炉原子吸收光谱法测定面制食品中铝［J］.光谱实验室，2008，25（3）：428-430.

［16］张琪.石墨妒原子吸收法直接测定生活饮用水及其水源水中铝硼［J］.中国卫生检验杂志，2008，18（7）：1293-1295.

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［18］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 27404—2008实验室质量控制规范食品理化检测［S］.北京：中国标准出版社，2008.

Determination of Al in rice-flavor Chinese liquor by ICP-AES

DENG Quandao1，LI Yong2，YANG Qinyu2，WANG Yong3
（1.Guilin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guilin 541004，China；2.Guilin Sanhua Co.，Ltd.，Guilin 541001，China；3.Guilin Xiangshan Distillery Co.，Ltd.，Guilin 541500，China）

1 000 ml rice-flavor Chinese liquor sample was concentrated to about 5 ml，and then the liquor sample was treated by microware digestion， and the content of Al in liquor was detected by ICP-AES.The results showed that the linearity range was 0-0.8 mg/L，correlation coefficientR2was 0.999 98，the detection limit of the method was 0.002 mg/L，standard recovery rate was 98.0%-101.2%.The relative standard deviation of precision experiments was 0.057%（n=12）.Due to its high precision and good accuracy，the method was suitable for routine detection of liquor products.

ICP-AES；microware digestion；rice-flavor Chinese liquor；Al；determination

O657.3

0254-5071（2016）02-0153-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.02.035

2015-11-17

中华人民共和国广西出入境检验检疫局科技项目（2014GXCIQ003）

邓全道（1964-），男，高级工程师，本科，主要从事进出口食品、石油化工品、矿产品检测工作。