(宿州市食品藥品檢驗(yàn)中心,安徽 宿州 234000)
鋁普遍存在于自然環(huán)境和動(dòng)植物體內(nèi),并廣泛應(yīng)用于人類的日常生活中,如各種鋁制炊具、容器、水處理劑、食品添加劑、臨床藥物如抗胃酸藥物等[1]。鋁元素易富集于動(dòng)物的肺、肝臟、甲狀腺和人腦等器官中,大量研究表明:鋁在人體內(nèi)積蓄至一定的量后,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生慢性毒性,危害人體的健康[2]。通過(guò)近年的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn),己經(jīng)證實(shí)鋁元素的長(zhǎng)期積累會(huì)導(dǎo)致阿爾茨海默病、慢性腎功能衰退等疾病[3]。在我國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760—2014)中規(guī)定,允許在豆類制品、面糊、油炸面制品等食品中少量使用明礬,在國(guó)外也有磷酸鋁鈉等被用作乳化劑的報(bào)道[4]。世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,簡(jiǎn)稱WHO)在2004年推薦的鋁元素的每日最大攝入量為5 mg[5]。因此,建立食品中鋁元素的快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法己引起了普遍關(guān)注,2017年10月國(guó)家更新了鋁元素檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了食品中鋁含量測(cè)定的分光光度法、電感藕合等離子體質(zhì)譜法、電感藕合等離子體發(fā)射光譜法。采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定面制品中的鋁,試樣消解處理后,在257.4 nm 處測(cè)定吸光度,通過(guò)對(duì)石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定面制品中鋁的含量進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn),并利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析數(shù)據(jù),證明該方法靈敏度高,重現(xiàn)性好,結(jié)果準(zhǔn)確,能滿足現(xiàn)有檢測(cè)要求。
AA-7000原子吸收光譜儀(日本島津公司):附鋁空心陰極燈;CEM MARS 240/50微波消解儀(美國(guó)CEM公司)。
鋁標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1 000 mg/L,環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供),硝酸(HNO3,優(yōu)級(jí)純)。實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。
原子吸收光譜儀的最佳工作條件:波長(zhǎng)257.4 nm,狹縫寬度0.5 nm,燈電流10 mA,干燥溫度100 ℃,持續(xù)30 s;灰化溫度1 000 ℃,持續(xù)15 s;原子化溫度2 600 ℃,持續(xù)5 s;進(jìn)樣量20 μL;測(cè)量方式選擇峰面積。
樣品粉碎均勻后,稱取約30 g置于85 ℃恒溫干燥箱中干燥4 h。冷卻后,準(zhǔn)確稱取0.5 g(精確至0.000 1 g)移入微波消解罐內(nèi),加6 mL硝酸,蓋上內(nèi)蓋進(jìn)行微波消解。消解完畢冷卻到室溫,將微波消解罐轉(zhuǎn)移到趕酸儀上趕酸至近干,待降至室溫后用少許水洗滌消化罐3 ~4次,洗液合并于25 mL容量瓶中,用水定容至刻度,混勻備用。
樣品平行取六份,另加一個(gè)加標(biāo)樣品,同時(shí)做空白對(duì)照。
鋁標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(100 mg/L):準(zhǔn)確吸取1.0 mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)于10 mL容量瓶中,加硝酸溶液(5+95)定容至刻度,混勻。
鋁標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1.00 mg/L):準(zhǔn)確吸取1.0 mL鋁標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(100 mg/L),置于100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(5+95)稀釋至刻度,混勻。
鋁標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液:分別吸取鋁標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1.00 mg/L)0、1.0、2.0、4.0、6.0 和8.0 mL于100 mL容量瓶中,加硝酸溶液(1+99)至刻度,混勻。此鋁標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液的質(zhì)量濃度分別為0、10.0、20.0、40.0、60.0和80.0 μg/L。
將原子吸收光譜儀調(diào)整到最佳狀態(tài)后,按照設(shè)定的儀器參數(shù)進(jìn)行工作曲線系列及空白液、試樣液、加標(biāo)液的測(cè)定,測(cè)定次數(shù)為3次。
用微波消解、濕法消解和壓力罐消解樣品后,上機(jī)測(cè)定,壓力罐消解穩(wěn)定性較差,平行樣品數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,可能是恒溫干燥箱不同部位受熱不均勻所致;濕法消解人為影響因素較大,消解過(guò)程有可能導(dǎo)致污染;微波消解效果較好,因此建議測(cè)試低含量樣品時(shí),采用微波消解,可以使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,考察了前處理過(guò)程中趕酸是否徹底對(duì)數(shù)據(jù)的影響,發(fā)現(xiàn)濕法消解和壓力罐消解測(cè)定結(jié)果背景值明顯偏高,微波消解背景信號(hào)大大降低,原因可能是濕法消解和壓力罐消解用可調(diào)式電熱板加熱,容易趕酸不徹底或溫度控制不當(dāng),而微波消解有配套的自動(dòng)趕酸裝置,設(shè)定好程序自動(dòng)運(yùn)行,溫度控制較好,趕酸較為徹底。因此,實(shí)驗(yàn)選擇樣品前處理采取微波消解,將影響因素降為最低。
分別取鋁標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液進(jìn)樣,在257.4 nm 處測(cè)定吸光度,測(cè)定結(jié)果如表1,以濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)作標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得線性方程A=0.008 944 1C+0.017 540,線性相關(guān)系數(shù)達(dá)0.999 2,線性關(guān)系良好,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。
表1 工作曲線
對(duì)鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液(20 μg/L)重復(fù)測(cè)定6次,結(jié)果見(jiàn)表2,6次測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.60%,表明方法精密度較好。
表2 精密度實(shí)驗(yàn)
按實(shí)驗(yàn)方法處理好的樣品依次加入標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3,方法平均回收率為98.3%~101%,表明方法準(zhǔn)確度較好。
表3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定面制品中鋁的含量,線性關(guān)系良好(相關(guān)系數(shù)達(dá)0.999 2),方法精密度較高(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.60%),加標(biāo)回收率為98.3%~101%,前處理過(guò)程中趕酸操作非常關(guān)鍵,該方法靈敏度高,重現(xiàn)性好,結(jié)果準(zhǔn)確,能滿足現(xiàn)有檢測(cè)要求。