河南省小麦面粉面制品中铝含量调查研究

李 娜，任 钊，王鋆坦，郭青照，王法云，朱海华，王 慧

（河南省商业科学研究所有限责任公司，河南 郑州 450002）

铝是地壳中含量最多的金属元素，普遍存在于土壤和各种水源中[1]。植物从土壤和水源中吸收铝，人体通过进食和饮水摄入铝。铝属于低毒元素，但人体长期摄入过量的铝，会导致大脑神经退化[2]、记忆力衰退，甚至导致老年痴呆[3]。当人体蓄积过多铝，对磷的吸收会发生困难，钙、磷的代谢会失常[4]，如果生长发育期的儿童摄入过量的铝，骨骼发育会异常[5]。此外，过多摄入的铝还会导致男性精子畸形并影响生殖[6]。因此，对日常大量食用的农产品和食品进行铝安全性分析是食品安全领域的重要课题。找到可能存在的问题并给出对策，则能减少铝毒对人群的危害，从而促进人体健康。

近几年，为了解面制品中铝的污染情况，研究人员从多个方面对不同地区的面制品进行了分析测试。杨金部等人[7]对甘肃省临夏市面制品和焙烤食品中铝含量进行了检测及危害分析，申屠平平等人[8]对2015—2017 年金华市辖区内958 份面制品中铝含量进行了测定，黄常刚等人[9]对2017 年武汉市面制食品中铝污染现状进行了研究，张遴等人[10]对2018 年西安市面制品中铝含量进行了监测和分析，孙健等人[11]对深圳市中小学校周边面制品铝污染状况进行了取样分析，但是缺乏近2 年河南省内面制品铝安全情况的研究，也缺乏对河南省内小麦、面粉中铝含量情况的研究，而河南省是小麦的主产区，小麦的种植面积和产量分别占全国的21%和26%[12]，居民喜食各种类型的面食，并且含铝类食品添加剂广泛用于面制品的制作过程，因此同样面临面制食品中铝含量可能超标的情况。对2018—2019 年河南省面制食品中铝残留量进行了检测和调查研究，同时对面制品的加工原料小麦和小麦粉进行铝本底值监测，以研究近2 年河南地区面制食品中铝的安全情况和污染来源。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品

小麦样品共采集192 份，每份2 kg 左右，分别来源于商丘、安阳、濮阳等地，具体的采样点深入到村、镇、集、庄等，确保样品出于当地；采集小麦的同时，寻找当地的磨坊采集面粉，共采集95 份面粉，每份1 kg 左右，分别来自商丘、安阳、濮阳等地；同时在各地采集面制品，其中焙烤面制品69 份（饼干、面包、蛋糕），油炸面制品175 份（油条、油饼、麻花、糖糕），发酵型面制品130 份（馒头、花卷）。

河南各地市采样点数量见图1。

图1 河南各地市采样点数量

1.1.2 仪器与试剂

7900 型电感耦合等离子体质谱仪、UV-2700 型紫外可见分光光度计。

硝酸，MOS 级，天津风船化学试剂有限公司提供；铝标准溶液1 000 mg/L，北京有色金属研究总院提供；盐酸（优级纯）、氨水（优级纯）、无水乙醇（优级纯）、对硝基苯酚（分析纯）、铬天青S（分析纯）、乙二胺（分析纯）、聚乙二醇辛基苯醚（分析纯）、溴代十六烷基吡啶（分析纯）、抗坏血酸（分析纯），烟台市双双化工有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试样制备方法

对于小麦样品，先拣除土块、秸秆等大块杂质，再用纯净水清洗，然后晾干、粉碎均匀；面粉样品直接称样；其他面制品先粉碎均匀，再取适量于85 ℃下烘干4 h，备用。试样消解方法：采用微波消解法。

微波消解程序见表1。

表1 微波消解程序

1.2.2 样品测定方法

铝元素的检测方法有多种，包括原子吸收分光光度法[13]、铬天青S 分光光度法[14]、电感耦合等离子体原子发射光谱法[15]、电感耦合等离子体质谱法[16]、抑制褪色光度法[17]、槲皮素分光光度法[18]、纳米银分光光度法[19]、共振瑞利散射法[20]等。根据方法的适用性，首先采用铬天青S 分光光度法测定样品中的铝含量，对于含量低于比色法检出限的样品，再采用电感耦合等离子体质谱法测定。比色法参照GB 5009.182—2017 第一法，质谱法参照GB 5009.268—2016 第一法。

电感耦合等离子体质谱仪工作参数见表2。

表2 电感耦合等离子体质谱仪工作参数

选取粉条为铝含量较高的样品代表，选取面粉为铝含量较低的样品代表，分别对其进行6 次测定，得到比色法和质谱法测铝的精密度数据；分别对其进行加标回收率的试验。

比色法和质谱法测铝的精密度试验见表3，比色法和质谱法测铝的加标回收率试验见表4。

表3 比色法和质谱法测铝的精密度试验

表4 比色法和质谱法测铝的加标回收率试验

由表3 和表4 可知，比色法测定铝的相对标准偏差是3.7%，精密度良好，样品加标的回收率是96%，准确度好。质谱法测定铝的相对标准偏差是2.9%，样品加标的回收率是100%。2 种检测方法都具有较好的精密度和准确度，可以满足试验的要求。比色法适用于铝含量较高的样品（铝检出限为25 mg/kg），质谱法可以准确测定铝含量较低的样品（铝检出限为0.5 mg/kg）。

1.3 统计学分析

采用Excell 进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 小麦和面粉中铝含量本底值调查

小麦中铝含量见表5。

表5 小麦中铝含量

由表5 可知，192 份小麦的铝含量范围是2.42～151 mg/kg，中位值14.8 mg/kg，平均值22.0 mg/kg，最高值151 mg/kg出现在商丘永城市某村；高于100 mg/kg的样品有4 份，2 份出现在商丘永城，1 份出现在安阳汤阴，另外1 份出现在濮阳县。30.2%的小麦铝含量低于10 mg/kg。陈瑞英等人[21]对山东泰州的小麦铝含量进行了调查，发现其含量范围是2.80～53.0 mg/kg，中位值是16.5 mg/kg，平均值是18.6 mg/kg，33.9%的小麦铝含量低于10 mg/kg。除了最高值，其他结果与试验高度相似。

面粉中铝含量见表6。

表6 面粉中铝含量

由表6 可知，95 份面粉样品铝含量范围是N.D～61.80 mg/kg，中位值6.96 mg/kg，平均值10.40 mg/kg，最高值61.80 mg/kg 出现在信阳罗山县，75.8%的面粉样品铝含量低于10 mg/kg，处于比较低的水平。

对比小麦和面粉中铝含量情况可见，面粉中铝含量的平均值和中位值，明显低于小麦中铝含量的平均值和中位值。从小麦到面粉的加工过程，降低了至少50%的铝含量，有利于人体的饮食健康。

2.2 不同类型面制品中铝含量结果调查

分别检测焙烤类面制品、油炸类面制品和发酵类面制品3 种不同类型的面制品，检测结果如下。

2.2.1 焙烤类面制品

焙烤类面制品中铝含量检测结果见表7。

表7 焙烤类面制品中铝含量检测结果

GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定，焙烤食品中铝的残留量不得超过100 mg/kg。研究数据表明，河南地区焙烤食品中铝的合格率较高，其中饼干、面包合格率100%，蛋糕合格率90.9%。许燕等人[22]对云南省部分食品中铝残留量的分析也表明，焙烤食品的合格率较高，达到了97.6%。罗莎等人[23]于2015—2018 年对天津市部分市售食品中的铝含量进行了监测，研究表明天津地区焙烤食品中铝的残留量全部合格。因此说明，焙烤食品的铝合格率较高是普遍现象。

2.2.2 油炸类面制品

油炸类面制品中铝含量检测结果见表8。

表8 油炸类面制品中铝含量检测结果

GB 2760—2014 规定，油炸面制品中铝残留量不得超过100 mg/kg。研究数据表明，河南地区油条、油饼的超标率分别为37.5%和37.0%；对于油条样品，合格的50 份样品，其铝含量远低于限量值100 mg/kg，最高值只有52.7 mg/kg；而不合格的油条样品，其铝含量远高于限量值100 mg/kg，最高值达到了1 637 mg/kg，是限量值的16 倍多，不合格样品的平均值达到了653 mg/kg，是限量值的6 倍多。油饼样品存在类似的情况，合格的12 份样品中，最高值只有7.69 mg/kg，远低于限量值100 mg/kg；而不合格的样品中最高值为701 mg/kg，是限量值的7 倍，不合格样品的平均值是354 mg/kg，是限量值的3 倍。麻花、糖糕的铝超标率较低，分别为2.1%和6.9%。

2.2.3 发酵类面制品

发酵类面制品中铝含量检测结果见表9。

表9 发酵类面制品中铝含量检测结果

研究结果表明，130 份馒头和花卷样品的铝含量平均值为31.0 mg/kg，中位数为4.08 mg/kg，最高值449 mg/kg 出现在周口项城市某市场，60.8%的样品铝含量小于10 mg/kg，含量大于100 mg/kg 的样品有13 份，占比10%。95 份馒头样品，铝残留量超过100 mg/kg 的样品有7 份，占比7.4%；36 份花卷样品，铝残留量超过100 mg/kg 的样品有6 份，占比16.7%。GB 2760—2014 规定，发酵类面制品中不允许使用含铝食品添加剂。但是结合小麦和面粉中铝的本底值和发酵型面制品中铝的检测数据来看，有一部分发酵型面制品使用了含铝食品添加剂。

3 结论

3.1 小麦、面粉中铝本底值

研究数据表明，相对于GB 2760—2014 食品添加剂使用标准里规定的铝残留量，河南地区小麦样品中铝的平均值（22 mg/kg）和中位值（14.8 mg/kg），以及面粉样品铝的平均值（9.18 mg/kg）和中位值（7.54 mg/kg）均较低。因此，面制品中较高的铝残留量，大多来自含铝食品添加剂。

个别小麦的的铝含量比较高，达到151 mg/kg。冉莉萍等人[24]的研究指出，不同品种的小麦，其籽粒中的铝积累量存在遗传差异，可以通过遗传育种筛选铝积累量相对较低的小麦品种，以减少通过食用小麦及其制品而摄入的铝。

3.2 不同类型的面制品含铝情况不同

由研究数据可知，近两年河南地区的面制品，焙烤食品中铝的安全性较好，而油饼、油条中铝超标的风险较大，不合格样品中铝的残留量远超限值。但这种情况不仅仅在河南地区，也不限于近2 年。李蕾等人[25]对宁夏市319 份面制品中铝的残留量的研究表明，油条的合格率只有66%，而焙烤食品的铝含量全部合格，与试验结果类似。欧社祥等人[26]于2018 年对湖南郴州面制食品中铝的污染情况进行了研究，结果表明面制食品中油条的铝合格率最低，只有51.5%。麻顺广等人[27]于2012—2013 年调查了濮阳地区油饼、油条中铝的残留量，总体合格率只有61.5%，其中油饼合格率是80%，油条合格率只有48%。表明油炸面制品中铝残留量过高的风险存在于多个地区（河南、宁夏及湖南郴州等），而且由来已久。

3.3 某些发酵型面制品存在使用含铝食品添加剂的可能

GB 2760—2014[28]食品添加剂使用标准规定，发酵型面制品不允许使用含铝食品添加剂。但是在调查中发现了铝残留量比较高的馒头和花卷。结合河南地区小麦和面粉铝的本底值，可以确定在生产过程中使用了含铝食品添加剂。杨林正等人[29]对嘉兴市发酵型面制品中的铝进行了调查，发现铝残留量超过100 mg/kg 的样品比例是25.7%，很可能使用了含铝食品添加剂。

李炜炤等人[30]将研制的无铝多效泡打粉应用在蛋糕、馒头、油条等样品中。试验表明，与含铝泡打粉相比，所研制的无铝泡打粉起到了比较好的作用，样品的质构特性各项指标达到或优于含铝泡打粉的产品水平。胡晓川等人[31]使用葡萄糖酸-δ -内酯作为油条膨松剂，不仅替代了明矾，提高了油条的食用安全性，还通过参数的优化得到了更佳的工艺流程。这些研究成果，给油炸类面制品、焙烤类面制品的生产提供了良好的技术支持，说明油条、油饼等食品中铝残留量合格率达到100%是可以实现的。由于油条、油饼等油炸食品是群众比较喜爱的日常食品，所以推广无铝多效泡打粉添加剂对群众的饮食健康意义重大[32]。

3.4 解决面制品中铝超标的对策

综合多地区的研究文献发现，面制品中铝残留量超标的现象由来已久。虽然有GB 2760—2014[28]食品添加剂使用标准的限值规定，但是多年来铝超标情况并没有明显改观。对此，建议采取以下解决办法，一是加强铝毒危害性的宣传，提高食品生产者和消费者的食品安全意识；二是出台面制品含铝食品添加剂的使用规范，给予食品生产者技术指导；三是加强市场监管，加大不合格产品的处罚力度；四是探索推广使用无铝食品添加剂，以替代硫酸铝钾、硫酸铝铵等含铝食品添加剂的使用，减少人体铝的摄入量，降低铝毒的食品安全风险。