食品中铝元素的测定方法

2020-12-04晋中市综合检验检测中心

食品安全导刊 2020年33期

□ 曹越晋中市综合检验检测中心

当前铝被公认为食品污染物，国家需在考虑食品中铝本底含量和风险评估基础上，制定各类食品中铝含量限值。除了食品生产企业需要合理添加含铝添加剂外，国家也需加快完善食品安全标准，实现与国际标准的接轨。科学应用现行标准检测方法，依据各类食品含铝本底值和各类检测方法的检出限科学选择检测方法，准确判别食品中铝元素含量。

1 食品中铝元素对健康的危害性

1.1 食品中铝元素的来源

首先是环境中天然存在的铝元素。由于铝是地壳中含量最高的金属，因此在日常饮水、食物中会存在一定的铝元素。

其次是使用的烹饪用具和锡纸中含有铝元素。据调查显示，铝制食品器具中，铝的溶出量相对较高，长期使用和洗刷会导致不粘涂层脱落，烹煮酸性食物也会加大食品中的铝含量。相对而言，陶瓷器具和玻璃器具等的铝溶出量更低。

最后，来源于含铝食品添加剂，当前常见的有膨松剂、铵明矾和钾明矾等。由于明矾的絮凝效果较好，民间常用其作为净水剂。此外，一些淀粉类食物中也会加入明矾，从而让食物更加劲道，这样一来就会导致食品中存在大量的铝元素残留[1]。

1.2 铝对人体的危害性

人体中铝元素含量超标，会严重损坏人体健康。铝虽然不会导致人体急性中毒，但超过一定值也会产生危害，人体在摄入铝之后可以自行将其中的10%～15%排出体外，而大部分积蓄在体内，通过与各类蛋白质和酶的结合对体内多种生化反应产生影响。因此，长期摄入铝元素，会损坏人的大脑，尤其对孕妇、老人和小孩的影响最大，容易引发儿童发育迟缓、老年痴呆等问题[2]。

2 食品中铝元素的测定方法与应用

2.1 前处理方法

2.1.1 湿法消解

在GB 5009.182—2017《食品安全国家标准食品中铝的测定》中，对湿法消解进行了规定。湿法处理虽然有机物分解速度快、元素损失少、处理时间短，但在试剂的使用量较大，消解过程中还会产生大量有害气体，同时使用过程需要人随时观察照看。

2.1.2 干法消解

干法消解需保证样品的完全碳化，否则容易着火引发重大损失。样品在彻底灰化之后，不会受到有机物的影响，检验数据更加准确。但是该方法所需时间长、温度过高，容易使样品中元素流失，同时坩埚会吸附一定量的铝元素，从而降低试验的准确性。

2.1.3 微波消解

微波消解是利用微波加热封闭容器中的消解液和试样，在高温增压条件下使样品快速溶解的处理方法，在实际操作中需要的试剂量较小，其实际处理时间较短，且不会对环境产生影响，是效果较好的处理方法，但需结合实验室条件考虑成本问题。

2.2 食品中铝元素的测定方法

2.2.1 分光光度计法

该方法的原理是经过处理的样品，在乙二胺—盐酸缓冲液中，同时存在聚乙二醇辛基苯醚（Triton X—100）和溴代十六烷基吡啶（CPB）的情况下，三价铝离子与铬天青S 反应生成蓝绿色的四元胶束，在620 nm 波长处测定其吸光度，并与相关标准曲线进行比较，定量。该方法操作简单，显色反应灵敏，结果准确。

2.2.2 原子吸收法

该方法比较成熟，经过长期改进和创新后，是当前重要的元素分析方法。主要有两种类型，①火焰原子吸收法，操作简单、成本较低，但由于铝元素电离能较高，因此空气—乙炔火焰无法满足需要，需使用一氧化二氮—乙炔火焰，因此其危险性较高。②石墨炉原子吸收法，这种技术检测速度更快，使用中需采用有锆盐涂层的特制石墨管，检测精准度较高，但由于铝元素较为活泼，因此不易保证检测结果准确性，还需继续改进。

2.2.3 电感耦合等离子体法

电感耦合等离子法主要有两种类型，包括电感耦合等离子体光谱法和电感耦合等离子体质谱法，这两种检测方法的激发源都是电感耦合，且具有较高的检测准确度，但成本比较高。前者在测定铝元素时，需要通过分析外标物得到标准曲线，然后对待测物开展定量分析，后者则需检测中激发铝元素之后，以质谱测量峰型，此过程容易受到干扰，且该测定技术不可使用干法处理样品，不然容器中会有铝元素进入。