戴志英，楊清華，葉青華

（南通市疾病預(yù)防控制中心，江蘇226007）

3種不同方法測(cè)定食品中鋁殘留量比較*

戴志英**，楊清華，葉青華

（南通市疾病預(yù)防控制中心，江蘇226007）

目的：采用濕法消解法、干灰化法、微波消解法消化樣品，通過(guò)比較分光光度法測(cè)定的鋁殘留量數(shù)據(jù)，找出3種方法的優(yōu)劣。方法：鋁含量在0～5.0μg/25mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.9991，最低檢出限為0.41μg/25mL，樣品經(jīng)濕法消解法、干灰化法和微波消解法處理，純水定容至50mL后，取1.00mL試樣消化液按試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)系列同時(shí)測(cè)定。結(jié)果：楊樹(shù)葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)3種消解方法的測(cè)定結(jié)果：干灰化法0.185%，濕法消解0.194%，微波消解0.204%，參考值（0.20±0.03）%，3種消解方法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差：干灰化法8.2%～9.0%；濕法消解6.0%～6.8%；微波消解5.7%～7.5%。方法：3種處理方法測(cè)定食品中鋁殘留量，方法的精密度和準(zhǔn)確度均比較滿意，干灰化法試劑用量少，空白低，濕法消解法可同時(shí)處理大批量樣品，微波消解法消化樣品具有快速、安全和試劑消耗少等優(yōu)點(diǎn)。

食品；鋁；分光光度法；濕法消解法；干灰化法；微波消解法；消化方法

食品添加劑硫酸鋁鉀常被用在豆類制品、小麥粉和水產(chǎn)品及其制品的生產(chǎn)加工中，起膨松和脫水的作用。鋁是一種低毒金屬元素，世界衛(wèi)生組織于1989年將鋁確定為食品污染物，攝入過(guò)多鋁對(duì)孕婦及兒童的影響較為顯著，表現(xiàn)為胎兒發(fā)育遲緩、早產(chǎn)及神經(jīng)發(fā)育受損等[5]。最新食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中已有不得添加硫酸鋁鉀的規(guī)定[2]。目前測(cè)定食品中金屬元素的前處理方法有干灰化、濕法消解和微波消解3種，為了使食品中有機(jī)質(zhì)分解完全，本文試驗(yàn)了3種前處理方法，用分光光度法測(cè)定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07603楊樹(shù)葉和實(shí)際樣品中的鋁殘留量，通過(guò)比較分析，了解3種樣品前處理方法優(yōu)劣。

1 材料與方法

1.1 材料 （1）儀器：EXCEL全功能型微波化學(xué)工作平臺(tái)，UNICO7200型分光光度計(jì)，DKQ-1000型智能控溫電加熱器，馬弗爐，電熱板。（2）主要試劑：硝酸（優(yōu)級(jí)純），硫酸（優(yōu)級(jí)純），高氯酸（優(yōu)級(jí)純），過(guò)氧化氫（優(yōu)級(jí)純），1.0g/L對(duì)硝基酚乙醇溶液，1.0g/L鉻天青S溶液，（3∶100）聚乙二醇辛基苯醚溶液，3.0g/L溴代十六烷基吡啶溶液，PH6.7-7.0乙二胺-鹽酸緩沖溶液，1μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)使用液使用100μg/mL鋁國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)溶液［國(guó)家計(jì)量院GBW（E）080219］配置，GBW07603楊樹(shù)葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（地礦部物化探研究所）1.2 實(shí)驗(yàn)方法 （1）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取1μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)使用液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL（相當(dāng)含鋁0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0μg）于25 mL具塞比色管中，向各管中加入1%硫酸溶液1mL，加水至10mL。向各管中加1滴對(duì)硝基酚溶液，混勻，滴加氨水至淺黃色，滴加0.5mol/L硝酸溶液至黃色剛剛消失。再多加1mL硝酸，加3mL鉻天青S溶液，混勻后加1.0mL聚乙二醇辛基苯醚溶液、3.0mLCPB、3.0mL乙二胺-鹽酸緩沖液。加水至刻度，混勻，放置30min，于620nm波長(zhǎng)處，用1cm比色皿以零管為參比測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。鋁含量在（0～5.0）μg/25mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。相關(guān)系數(shù)r=0.9991，回歸方程Y=0.003109X+0.1673[3]。（2）樣品干灰化法：稱取0.5～1.0 g粉碎均勻試樣于石英坩堝中，在電爐上灰化完全后，在550℃的馬弗爐中灰化6～8個(gè)小時(shí)。冷卻后用1%的硫酸溶液移入50mL的具塞比色管中并定容至刻度，混勻，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。（3）樣品硝酸-硫酸-高氯酸消解法：稱取0.5～1.0g粉碎均勻的試樣，在50mL高腳燒杯中加10mL硝酸-高氯酸（4∶1），0.5mL硫酸，置電熱板加熱至無(wú)色透明。冷卻后加10mL純水趕酸，冷卻用純水轉(zhuǎn)移到50mL的具塞比色管中并定容至刻度，混勻，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。（4）樣品微波消解法：稱取已粉碎均勻的試樣0.20～0.50g，置于微波消解內(nèi)罐中，加入5 mL濃硝酸，蓋上內(nèi)罐蓋，旋緊外罐置于微波消解爐中。按已設(shè)定好的消解程序進(jìn)行消解，消解完畢待罐內(nèi)溫度低于80℃時(shí)，可將內(nèi)罐從消解爐卸出。完全冷卻后，置于可調(diào)節(jié)溫度的電加熱器中，加5mL純水，150℃趕酸30min。冷卻后，用純水轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，并定容到刻度，混勻，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)[4]。試樣微波消解條件設(shè)置：采用分步升溫升壓模式，通過(guò)試驗(yàn)選擇用6步升溫升壓模式，溫度最高不超過(guò)180℃，壓力不超過(guò)35 atm[6]，見(jiàn)表1。（5）樣品測(cè)定：取1.0mL上述試樣消化液、試劑空白液于25mL具塞比色管中，加水至10mL，混勻，以下與標(biāo)準(zhǔn)系列同法操作，測(cè)定吸光度，計(jì)算樣品中鋁殘留量。

表1 微波消解程序

2 結(jié) 果

2.1 三種消化方式的精密度試驗(yàn) 分別對(duì)2種不同濃度的食品按試驗(yàn)方法測(cè)定鋁殘留量，RSD分別為：微波消解5.7%～7.5%；濕法消解6.0%～6.8%；干灰化法8.2%～9.0%，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.2 三種消化方式的準(zhǔn)確度試驗(yàn) 采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法分別稱取0.2000g的楊樹(shù)葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)6份，同時(shí)用干灰化法、酸消解法和微波消解法進(jìn)行消化處理。測(cè)得的鋁含量分別為：干灰化法0.185%；酸消解法0.194%；微波消解法0.204%，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的參考值為（0.20±0.03）%，可見(jiàn)3種消化方式具有較好的準(zhǔn)確性。測(cè)得的鋁結(jié)果見(jiàn)表3。

2.3 樣品測(cè)定 稱取樣品油條、紫菜、豬肝各0.5g，按試驗(yàn)方法測(cè)定鋁殘留量，同時(shí)加入1mL含100μg鋁的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 不同消解方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中鋁的測(cè)定結(jié)果（n=6）

表4 樣品測(cè)定及回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

3 討 論

樣品前處理是檢測(cè)食品中金屬元素的關(guān)鍵步驟，處理好壞將直接影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。3種消解方法比較，濕法消解反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，消耗試劑多，測(cè)定前要用純水趕酸，趕酸過(guò)程易使待測(cè)元素流失，但可同時(shí)處理大批量樣品，適合大批量調(diào)查樣品的檢測(cè)。干灰化法消耗試劑少，空白值低，但受馬弗爐空間要求影響，不可同時(shí)處理大批樣品。蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類是食品的基本成分，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，用硝酸消解樣品時(shí)，蛋白質(zhì)約在150℃下迅速分解，碳水化合物和脂肪約在160℃迅速分解。硝酸在密閉消解食品時(shí)產(chǎn)生的NO2、CO2等氣體會(huì)產(chǎn)生很高的壓力，在密閉環(huán)境中壓力大，溫度不易升高。所以為了使樣品消解更徹底，同時(shí)不影響消解罐的壽命，采用分步升溫升壓模式。微波消解是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的樣品前處理方法，用硝酸就可以將食品消解徹底，試劑用量少，消解時(shí)間短，在密閉容器中進(jìn)行不易造成待測(cè)元素流失，但不可同時(shí)處理大批量樣品。3種消解方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，日常監(jiān)測(cè)工作中可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的消解方式[7]。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，GB/T5009.182-2003.面制食品中鋁的測(cè)定［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，GB2760-2011.食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)［S］.2011.

[3]王萍亞，王維潔，夏松養(yǎng)，等.食品中鋁測(cè)定方法的研究與應(yīng)用［J］.食品科技，2008，33（12）：278-280，283.

[4]岑劍偉，李來(lái)好，楊賢慶，等.微波消解-鉻天青S光度法測(cè)定海蜇產(chǎn)品中的明礬含量［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35（2）：151-155.

[5]李凝.食品中鋁測(cè)定方法的研究與改進(jìn)［J］.現(xiàn)代測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室管理，2010，18（2）：14-16.

[6]卞金輝，張曉衛(wèi)，倪巍巍.微波消解/干灰化-分光光度法測(cè)定面制食品中的鋁［J］.化學(xué)研究，2011，22（2）：61-64.

[7]宋洪強(qiáng)，郝云彬，吳益春，等.原子熒光光度法中濕法消解、微波消解、干灰化前處理法測(cè)定水產(chǎn)品中總砷含量的比較［J］.浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，29（4）：367-372.

A discussion about the three digestion methods for aluminum detection in food

DAI Zhiying,YANG Qinghua,YE Qinghua
(Nantong Center for Disease Control and Prevention,Jiangsu 226007)

Objective：Three digestion methods,such as the wet digestion method,dry ash method and the microwave digestion method,were applied to find out the advantages and disadvantages of each digestion method for detecting the residual aluminum content in food by spectrophotometry.Methods:The linear range of this method was 0～5.0μg/25mL,correlation coefficient(r)was 0.9991,and detection limit was 0.41μg/25mL.We brought each sample of different digestion methods to the volume of 50mL by purified water,and then took 1 mL from the sample solution to measure the content of aluminum.Results:The standard reference value of aluminum in poplar leaves was(0.20±0.03)%. By applying the methods of dry ash,wet digestion and the microwave digestion,experimental results of 0.185%,0.194% and 0.204%,and the precision degrees of 8.2%～9.0%,6.0%～6.8%and 5.7%～7.5%were obtained.Conclusion:The results showed that each digestion method has good accuracy;dry ash method has the advantages of low blank and lower consumption of reagent;wet digestion method can process large quantities of samples simultaneously;the microwave digestion method is time saving and safe,and only a small amount of reagent is needed.

food;aluminum;spectrophotometry;the wet digestion method;dry ash method;the microwave digestion method

R155.5+1

A

2015-04-05

1006-2440（2015）03-0312-03

南通市衛(wèi)生局青年醫(yī)學(xué)人才科研項(xiàng)目（WQ2014070）。

**[作者簡(jiǎn)介]戴志英，女，漢族，江蘇海門(mén)人，生于1967年11月，本科，高級(jí)工程師。研究方向：理化檢驗(yàn)。 通信作者：楊清華，E-mail: qhyang0822@163.com