□ 劉 靜 吳霞明 郭 鋅 甘肅省食品檢驗研究院

二氧化鈦又稱鈦白粉，是質地柔軟、無臭無味的白色粉末，常用于油漆、油墨、塑料、橡膠、造紙、化纖等行業(yè)[1]。食品安全國家標準《食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）中對二氧化鈦的使用范圍和最大使用量做出了明確規(guī)定，食用級的二氧化鈦可以在果醬、糖果、固體飲料、膨化等食品中作為食品添加劑限量使用，但小麥粉中禁止添加二氧化鈦作為增白劑[2]。然而，由于二氧化鈦與面粉外觀相近，為提高面粉的感官級別，一些不法商販在面粉中添加二氧化鈦以次充好，食用含二氧化鈦的食品會引起鈦在人體內的富集，從而影響身體健康[3]。

食品中二氧化鈦測定的國家標準方法主要是電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法和二安替比林甲烷比色法[4]，一些研究者在此基礎上進行了改進，夏輝等[5]用微波消解-紫外分光光度法測定了小麥粉中二氧化鈦的含量，發(fā)現(xiàn)在0.1～2.0 μg/mL范圍內呈良好的線性關系，方法檢出限為4.94 mg/kg；馬嫄等[6]在對比不同消解方法的基礎上，利用分光光度法測定了幾種休閑食品中二氧化鈦的含量；符傳武等[7]建立了用ICP-MS檢測食品中二氧化鈦的方法；張帥等[8]采用新式干灰化+濕法消解后，利用ICP-MS測定食品中二氧化鈦的含量；歐陽超等[9]通過比較微波消解、濕法消解、干灰化法消解和壓力消解等4種不同的前處理方式，利用ICPMS檢測食品中二氧化鈦的含量。

暴露評估是對污染物暴露的生物、化學和物理因素進行定性或定量評估。一般是根據(jù)膳食調查和污染物暴露水平調查的數(shù)據(jù)進行計算，得到對人體危害的暴露量，從而為風險評估提供可靠的接觸數(shù)據(jù)或估計值[10]。暴露評估一般采用點評估或概率評估的模式，點評估是用單一數(shù)值表述消費人群風險的一些參數(shù)，點評估的濃度數(shù)據(jù)通常包括觀測值的平均、中位、高百分位點值。一般采用平均值來表示一般人群暴露量的平均水平，用95或97.5百分位點值來反映高暴露量人群的情況[11]。

表1 ICP-OES儀器工作參數(shù)

圖1 鈦的標準曲線

表2 樣品中二氧化鈦含量

表3 樣品中二氧化鈦含量的均值、中位值、P75、P90、P97.5

表4 加標回收率試驗結果

表5 質控樣測試結果

目前，已經有很多關于面粉及面制食品中重金屬風險評估的報道，浦云霞[12]等調查了內蒙古地區(qū)2010～2012年膨化食品和面制品中鋁的污染情況，并進行了風險評估；趙多勇[13]等測定了烏魯木齊市售面粉中鉛和鎘的含量，并進行了居民復合暴露風險評估；洪華榮等[14]對2006～2011年間廈門市居民面制食品中的鋁進行了暴露評估；董峰光等[15]對煙臺市居民主要膳食鎘進行了暴露風險評估，發(fā)現(xiàn)面類食品中鎘的平均含量為33.25 μg/kg，未超過每月允許攝入量。目前，對面粉及面制食品重金屬進行風險評估最多的當屬鋁元素[16-19]，對二氧化鈦進行風險評估鮮有報道。

本研究利用ICP-OES技術測定面粉中二氧化鈦的含量，在膳食調查的基礎上，運用點評估模型對二氧化鈦導致的人體健康風險進行暴露評估。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉：按照隨機抽樣的原則采集樣品，購買蘭州市售小麥粉84份。鈦標準儲備液（100 μg/mL），中國計量科學研究院。硝酸（優(yōu)級純）：默克。

1.2 儀器

分析天平（METTLER AE 200）、酸純化儀（Milestone DUO-PUR1308）、微波消解儀（Milestone Ultra LAVE）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（Thermo Fisher iCAP 7000）。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

稱取混合均勻的樣品0.2 ～0.5 g（精確到0.000 1 g），加入3.0 mL 用酸純化儀處理過的硝酸，加蓋，設置合適的微波消解條件，放入微波消解系統(tǒng)進行消解，消解結束后冷卻取出，用水反復沖洗消解液并定容至50 mL，同時做試劑空白。

1.3.2 儀器條件

ICP-OES儀器條件見表1。

1.3.3 標準溶液的配制

準確吸取 0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL的鈦標準儲備液，分別置于100 mL的容量瓶中，加入2.0 mL用酸純化儀處理過的硝酸，用去離子水定容至刻度，配制成濃度為0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mg/L 的鈦標準工作液。

1.4 試樣測定

在與測定標準溶液相同的實驗條件下，測定試樣溶液和空白溶液的發(fā)射光強度。由標準曲線和試樣溶液的發(fā)射光強度求得試樣溶液和空白溶液中鈦的濃度，通過計算可得樣品中二氧化鈦的含量。若試樣溶液中鈦濃度過高，可適當稀釋。

表6 地區(qū)、年齡、性別分組情況及對應的平均體重、每日面及其制品的消費量

2 結果與分析

2.1 繪制標準曲線

將電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀調至最佳條件，測定鈦標準系列工作液的發(fā)射光強度，以標準溶液的濃度為橫坐標，發(fā)射光強度為縱坐標繪制鈦的標準曲線。結果表明，在0.0～1.0 mg/L范圍內呈良好的線性關系，線性回歸方程為Y=45876.96357X-244.93329，相關系數(shù)R=0.99982，標準曲線如圖1所示。

2.2 二氧化鈦測定結果

試樣中二氧化鈦的含量按下式計算：

式中：X為試樣中二氧化鈦的含量（mg/kg）；C為由標準曲線得到的試樣溶液中鈦的濃度（mg/L）；C0為由標準曲線得到的空白溶液中鈦的濃度（mg/L）；V為試樣溶液的定容體積（mL）；f為試樣溶液的稀釋倍數(shù)；m為試樣質量（g）；1.668 1是指1 g的鈦相當于1.668 1 g 二氧化鈦。

國家標準規(guī)定，作為食品添加劑的二氧化鈦，可以在涼果類、果凍、膨化等食品中限量使用，但小麥粉中禁止添加二氧化鈦作為增白劑。從表2可以看出，在檢測的84份樣品中，有47份未檢出鈦，即低于鈦的儀器檢出限0.000 6 mg/L，37份樣品檢出鈦。通過計算表明，二氧化鈦含量均低于定量限1.0 mg/kg，平均值為 0.64 mg/kg，中位值為0.58 mg/kg，中位值低于平均值，說明二氧化鈦較多分布在偏低的區(qū)間內。

對檢出二氧化鈦的37份樣品計算P75、P90以及P97.5，結果見表3。

2.3 質控措施

2.3.1 加標回收率

在稱取的樣品中分別加入一定量的鈦標準溶液，按照試樣消解方法與樣品同時進行消解，計算加標回收率，結果見表4。

平均回收率為98.2%，在95%～105%，說明樣品測試結果準確可靠。

2.3.2 質控樣

稱取0.2～0.5 g（精確到0.000 1 g）的國家標準物質：玉米成分分析標準物質，按照試樣消解方法與樣品同時進行消解，計算鈦含量，與生物成分標準物質認定值及不確定度表進行比較，檢查實際測定值是否在其不確定度范圍內，結果見表5。

在重復測定的精密度合理范圍內，標準物質的測定值在（X±2）（涵蓋了全部測定值的95.5%）范圍內，說明試樣測定結果準確可靠。

2.4 暴露評估

2.4.1 點評估模型

在暴露評估中，“點估計”是指在評估中，將食物消費量設為一個固定值（如平均消費量或高水平消費量），乘以固定的殘留量或濃度（經常是平均水平），然后將所有來源的攝入量相加的一種方法[20]。常用模型為：

式中xk代表第k類食物每日消費量，單位為g/day，ck代表第k類食物中某一物質含量，單位為mg/kg，fk為第k類食物加工因子，代表被評估人群的平均體重，單位為kg，y代表某種物質的人群每日攝入量，單位為mg/（kg·d）。對于二氧化鈦由于沒有相關實驗數(shù)據(jù)的支持，其加工因子采用保守估計，默認為1，由于本研究只針對面及其制品這一類食物，因此，該模型可以簡化為：

此時式中的y即表示每日評估暴露量，用EDI表示，單位為mg/（kg·d）。

2.4.2 點評估參數(shù)的建立

根據(jù)歐盟的化學污染物暴露評估的人群分組模式[21]，本研究采用表6的分組模式，根據(jù)王隴德[22]主編的中國居民營養(yǎng)與健康狀況調查報告之一綜合報告，得到不同人群的平均體重及每人每日面及其制品的消費量。

圖2 不同年齡段兒童P75、P90、P97.5的EDI概率分布圖

圖3 不同年齡段男性P75、P90、P97.5的EDI概率分布圖

圖4 不同年齡段女性P75、P90、P97.5的EDI概率分布圖

2.4.3 暴露評估結果

針對不同的人群，分別計算均值、中位值、P75、P90以及P97.5的二氧化鈦暴露量（EDI），并做概率分布圖，結果如圖2、圖3、圖4所示。

從圖2、圖3、圖4可以看出，城市各年齡段兒童的暴露量普遍低于全國平均水平，而農村兒童的暴露量普遍較高；不論是10歲以下的兒童還是11歲以上的男性和女性，隨著年齡的增長，暴露量逐漸降低，年齡越大暴露量越低，且兒童普遍高于成人，不管是農村、城市還是全國范圍內，女性的暴露量都較男性的低。此外，不論處于哪個年齡段的人群，也不論男性還是女性，農村人群的暴露量普遍高于城市。

3 結論

檢測84份蘭州市售小麥粉中的鈦，結果發(fā)現(xiàn)，有37份樣品檢出鈦，通過計算二氧化鈦的含量，發(fā)現(xiàn)均未超過定量限，表明蘭州市售小麥粉整體安全水平較高，未受二氧化鈦污染。暴露評估結果顯示，小麥粉中的二氧化鈦暴露風險在可接受的范圍內，其中兒童的暴露量普遍高于成人，男性的暴露量普遍高于女性，農村人群的暴露量普遍高于城市。