吳則業(yè)，楊賢慶，岑劍偉，魏涯，趙永強(qiáng)，黃卉，周婉君

1(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州，510300)2(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海，201306)

海蜇是廣泛分布于我國沿海且產(chǎn)量很高的海產(chǎn)品之一，而且也是我國傳統(tǒng)漁業(yè)生產(chǎn)的主要大型經(jīng)濟(jì)海產(chǎn)品，因其營養(yǎng)價值高、美味可口，深受人們的喜愛［1-2］。但海蜇含水量高且易分解和自溶，因此中國傳統(tǒng)的海蜇加工方法仍是以“三礬二鹽”加工，即在海蜇加工過程中添加大量的食鹽和明礬使海蜇迅速脫水，再用一定比例的鹽、礬混合物腌漬，以達(dá)到脫水和改善產(chǎn)品品質(zhì)的目的［3-4］。過多的明礬加入會造成鋁含量偏高，在提高了產(chǎn)品品質(zhì)的同時也造成了海蜇中鋁的殘留［5］。長期以來鋁元素一直被認(rèn)為是無害的，直到1970年代人們發(fā)現(xiàn)它可能影響病人的血液透析而導(dǎo)致“透析性癡呆”綜合癥，才逐漸引起人們對其毒害作用的關(guān)注。鋁攝入人體后，短期內(nèi)雖然不會有明顯的中毒癥狀，但鋁具有生物蓄積性，長期過量攝入會對人體健康產(chǎn)生慢性毒性［6-9］。

我國的海蜇產(chǎn)品中鋁含量普遍較高，因此有必要選擇適合海蜇中鋁含量的檢測方法。關(guān)于食品中鋁的測定已有大量的研究，Shang［10］等開發(fā)了一種新的方法即采用高效液相色譜聯(lián)合電感耦合等離子體質(zhì)譜法(HPLC-ICP-MS)檢測海洋食品中游離鋁離子的研究，而常用的鋁的檢測方法有絡(luò)天青S分光光度法［11］、EDTA 滴定法［12］、石墨爐原子吸收法［13］、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法［14-15］、電感耦合等離子體質(zhì)譜法［16］。目前，大型儀器分析技術(shù)也在不斷發(fā)展，研究中也較多使用原子吸收法及電感耦合等離子體法測定金屬元素［17］。原子吸收法測定鋁含量多采用石墨爐法，用火焰原子吸收法的比較少。本實(shí)驗(yàn)初次以氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收法測定海蜇中的鋁，并與EDTA滴定法及電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定海蜇中鋁含量的結(jié)果進(jìn)行比較。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑［18］

市售海蜇，其中即食海蜇和鹽漬海蜇各15種。

EDTA 溶液(0.03 mol/L):稱取 11.2 g EDTA 固體溶于1 000 mL水中(必要時加熱溶解)，搖勻，保存于帶玻璃塞的試劑瓶中;HCl溶液(體積分?jǐn)?shù)50%):取相同體積的濃HCl和蒸餾水，混勻;氨水溶液(體積分?jǐn)?shù)50%):取相同體積的氨水和蒸餾水，混勻;二甲酚橙指示劑(50 mg/mL):稱取0.5 g二甲酚橙粉末，溶于100 mL蒸餾水中，搖勻;乙酸鈉緩沖液(pH 4.2):稱取 54 g乙酸鈉固體(NaCOOCH3·3H2O)溶于950 mL蒸餾水中，用冰乙酸將pH值調(diào)節(jié)至4.2，定容至1 000 mL，搖勻;六次甲基四胺-鹽酸緩沖液(pH 5.4):稱取40 g六次甲基四胺固體溶于100 mL水中，加入15 mL HCl溶液(體積分?jǐn)?shù)50%)，混勻，調(diào)節(jié)pH值至5.4;鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液(約0.01 mol/L):準(zhǔn)確稱取氧化鋅約0.82 g(稱準(zhǔn)至0.000 1 g)，加入 HCl溶液7 mL溶解，加入六次甲基四胺-鹽酸緩沖液調(diào)節(jié)其pH至5.0，定容至1 000 mL;鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL，10%HCl介質(zhì)，國家鋼鐵材料測試中心);濃HNO3、HClO4均為優(yōu)級純(GR)，實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。

1.2 儀器設(shè)備

AA240FS原子吸收光譜儀，美國VARIAN公司;燃燒器(Burner nitrous oxide-acet，Mark 7)，美國 VARIAN公司;微量酸式滴定管(最小分度值為0.01 mL)，勻漿機(jī)，電熱板，及其他常用實(shí)驗(yàn)室儀器。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

勻漿:將海蜇樣品切碎勻漿后，稱取10 g(精確至0.01 g)于100 mL 錐形瓶中，加入 15 mL HNO3、2 mL HClO4，加蓋放置 12 h。

消解:放置12 h后，于三角瓶上放置小漏斗后置于電熱板上加熱消解，直至冒白煙，消化液呈白色或略帶黃色，繼續(xù)加熱趕酸至剩余體積為1 mL左右。

定容:消化液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用水洗滌錐形瓶，洗滌液合并于100 mL容量瓶中，用水定容，待測定。同時做空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 樣品測定方法

EDTA滴定法，取待測消解液10 mL于200 mL三角瓶中，同時向三角瓶中加入40 mL水，滴定方法完全參照岑劍偉等［18］研究的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行。鋁含量的公式計算如下:

式中:X為樣品中鋁的含量(mg/kg);V0為滴定EDTA空白所用鋅標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL);V為滴定樣品加入EDTA后所用鋅標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL);c為鋅標(biāo)準(zhǔn)液的濃度(0.01 mol/L);27為鋁的毫摩爾質(zhì)量(mg);m為稱取樣品的質(zhì)量(g)。

火焰原子吸收法，取定容好的待測消解液以設(shè)定好的最佳儀器條件進(jìn)行檢測。氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收儀最佳工作條件見表1。

ICP-AES測定法，取定容好的待測消解液，參照GB/T 23374-2009《食品中鋁的測定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》進(jìn)行檢測。

表1 火焰原子吸收儀器工作條件Table 1 Instrument parameters for flame atomic absorption method

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel2003初步處理后，采用spss16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。均值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，單因素方差分析(one-way analysis of variance)采用LSD法。設(shè)置P＜0.05為顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種方法測定結(jié)果比較

以EDTA滴定法、火焰原子吸收法、ICP-AES法分別測定即食海蜇和鹽漬海蜇中的鋁含量，檢測結(jié)果見表2和表3。

表2 即食海蜇中鋁的測定結(jié)果(濕基)Table 2 Determination results of aluminum content in desalted jellyfish(wb)

由表2可知，即食海蜇鋁含量的3種方法測定結(jié)果間沒有顯著性差異(P＞0.05);同樣由表3可知，鹽漬海蜇鋁含量的3種方法測定結(jié)果間大部分也沒有顯著性差異(P＞0.05)，只有個別海蜇樣品鋁含量的測定結(jié)果存在差異性(P＜0.05)。從平均鋁含量上來看，雖然ICP-AES法測定的平均鋁含量普遍比前2種方法測定的高，但與EDTA滴定法和火焰原子吸收法測得的結(jié)果差別不大。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法能精確地檢測海蜇中鋁的含量，但一般實(shí)驗(yàn)室及研究機(jī)構(gòu)還不具備這種精密大型儀器，實(shí)驗(yàn)通過比較3種檢測方法得出，EDTA滴定法和火焰原子吸收法與電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定海蜇中鋁含量沒有顯著性差異，因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件可以選擇前2種方法用于海蜇中鋁含量的檢測。

表3 鹽漬海蜇中鋁的測定結(jié)果(濕基)Table 3 Determination results of aluminum content in salted jellyfish(wb)

2.2 方法精密度的比較

取即食海蜇和鹽漬海蜇進(jìn)行消解，分別做9個平行，以3種檢測方法測定其鋁含量，計算所得結(jié)果，3種檢測方法精密度的比較見表4。由表4可知，用3種檢測方法測得的即食海蜇和鹽漬海蜇的鋁含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，此3種檢測方法的精密度均能滿足海蜇中鋁含量測定的要求。

2.3 方法準(zhǔn)確度的比較

做檢測樣品實(shí)驗(yàn)時，同時做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)比較3種檢測方法測定的準(zhǔn)確度。向稱取的10 g海蜇樣品中加入1 mL濃度為1 000 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液，折算后海蜇中鋁的加標(biāo)量為100 mg/kg，經(jīng)3種檢測方法測定后，計算結(jié)果列于表5。由表5可知，除了以EDTA滴定法和火焰原子吸收法測得的即食海蜇的加標(biāo)回收率分別為86.10%、88.50%較低外，采用 ICPAES法測得的即食海蜇的加標(biāo)回收率及3種方法測得的鹽漬海蜇的加標(biāo)回收率均得到了滿意的結(jié)果。因此3種檢測方法的準(zhǔn)確度符合海蜇中鋁的定量分析要求。

表4 方法精密度比較(濕基)Table 4 Comparison of precision of different determination methods(wb)

表5 方法加標(biāo)回收率比較(濕基)Table 5 Comparison of recovery of determination methods(wb)

2.4 方法的檢出限

用1 000 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成濃度分別為20、40、80、120、160、200 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以 EDTA滴定法和氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收儀測定，計算得出曲線方程。同時連續(xù)測定空白溶液11次，計算空白溶液的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 0.091 7、0.000 7，以 3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率可得出鋁的檢出限分別為 7.4、3.5 mg/L［19］。ICP-AES 法能精確地測定鋁含量，相對于鋁含量很高的海蜇樣品可以使用EDTA滴定法和氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收法進(jìn)行檢測，而且可以在標(biāo)準(zhǔn)溶液范圍內(nèi)準(zhǔn)確地測定鋁元素。

3 討論

由于石墨爐原子吸收法主要用于檢測食品中微量鋁，對測定鋁殘留量較高的海蜇產(chǎn)品并不適用，氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收法則可以很好的測定海蜇中高含量的鋁，EDTA滴定法也具有較寬的檢測范圍［18］，而電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是現(xiàn)今最精確地元素檢測方法。實(shí)驗(yàn)采用濕法消解樣品，通過對3種檢測方法的測定結(jié)果分析比較，發(fā)現(xiàn)海蜇中鋁含量的測定結(jié)果之間并沒有顯著性差異。經(jīng)過多個樣品的檢測，雖然個別樣品的測定結(jié)果有較明顯差異，但大部分測定結(jié)果并沒有顯著性差異。同時對3種檢測方法測定的精密度和準(zhǔn)確度做比較，由結(jié)果可以看出，EDTA滴定法和火焰原子吸收法都能達(dá)到ICPAES法測定的高精密度和較高回收率，說明EDTA滴定法及火焰原子吸收法都能很好地應(yīng)用于海蜇中鋁元素的定量分析研究。

ICP-AES法所用儀器雖然精密但卻貴重，檢測成本較高，一般實(shí)驗(yàn)室和研究機(jī)構(gòu)還不具備，EDTA滴定法操作簡單并且可達(dá)到大型儀器的精密度和準(zhǔn)確度，有效地簡化了實(shí)驗(yàn)和減少了檢測的成本。此外，鋁是高溫元素，只有在2 467℃以上的溫度時才可被氣化，氧化亞氮-乙炔火焰溫度卻可達(dá)3 000℃［20］，以氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收光譜法測定食品中鋁含量的研究報道并不多，Sema B Erdog lu［21］等曾采用氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收光譜法檢測了茶飲料中的鋁，本實(shí)驗(yàn)也初次以氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收法檢測海蜇中鋁元素，同樣達(dá)到了較高的精密度和準(zhǔn)確度。

比較3種檢測方法后，因EDTA滴定法因?yàn)椴僮骱唵?、?yīng)用方便，可用于生產(chǎn)工廠及研究機(jī)構(gòu)的日常檢測工作。同時還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件選擇氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收法或電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進(jìn)行檢測工作。

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