鉻天青S分光光度改進法與ICPMS法測定食品原料中鋁比較

　　膨松劑是人民在食品制造生產中經常用到的食品添加劑[1]。面包、蛋糕、饅頭等食品的制造往往需要添加食品膨松劑，以提供足夠的氣體使其膨脹。然而近年來，面制食品中鋁過量超標問題頻頻出現，戴京晶等[2]研究表明，面制食品中鋁含量超標是與制作過程中使用含鋁膨松劑有關。 
　　已有大量研究顯示，鋁是一種對人體健康有害的元素，可在人體內蓄積并產生慢性毒性[3-4]。世界衛生組織和聯合國糧農組織（WHO/FAO）于2006年提出將鋁的每周允許攝入量（PTWI）從之前的7 mg/kg bw下調為1 mg/kg bw[5]（適用于所有食品及添加劑）。目前，鋁的檢測方法在國標中有分光光度法[6]、EDTA滴定法[7]、電感耦合等離子體質譜法[8]等。由于EDTA滴定法測量精度不夠，對于微量的鋁檢測不出，而電感耦合等離子體質譜法盡管是測定樣品中微痕量鋁的常用方法，在靈敏度、檢出限、線性范圍等方面均優于其它方法，但由于所使用的儀器價格昂貴[9]，成本很高，所以一般檢測機構及食品企業大多還是采用分光光度法，而國標中的分光光度法在實際操作中，發現效果并不十分理想。因此筆者在優化國標GB/T 5009.182-2003《面制食品中鋁的測定》的鉻天青S分光光度法基礎上[10]，以鉻天青S分光光度改進法（方法1）與電感耦合等離子體質譜法（方法2）測定食品原料中鋁做比較發現，改進后的鉻天青S分光光度法測定結果滿意。 
　　1 材料與方法 
　　1.1 儀器和試劑 
　　1.1.1 鉻天青S分光光度改進法 
　　UV-1800型紫外可見光光度計（北京瑞利分析儀器公司）；比色皿（北京瑞利分析儀器公司）、MP200A電子天平（上海良平儀器有限公司）；島津Ay120托盤電子分析天平；電爐（廣州越秀日用電器廠）；pHS-25數顯pH計（上海精密科學儀器有限公司）；KQ3200型超聲清洗器（超聲功率250 W，昆山市超聲儀器有限公司）等。1 %硫酸；10 g/L抗壞血酸溶液；0.5 g/L鉻天青S溶液；10 g/L溴化十六烷基三甲胺溶液；95 %乙醇溶液；乙酸-乙酸鈉緩沖溶液（pH=6）。 
　　1.1.2 電感耦合等離子體質譜法 
　　同批次產品委托第三方檢測機構按GB/T 23374-2009《食品中鋁的測定 電感耦合等離子體質譜法》[4]檢測。 
　　1.1.3 試劑 
　　鋁標準溶液1 000 mg/L購自國家鋼鐵材料測試中心；檢測原料均由廣州市食品工業研究所有限公司提供；試劑均為分析純試劑；測定用水為超純水。 
　　1.2 測定方法 
　　1.2.1 鉻天青S分光光度改進法 
　　取10 g左右的樣品，置于85 ℃烘箱中干燥4 h，準確稱取0.250 0-1.000 0 g樣品，置于100 mL三角燒瓶中，加10-15 mL硝酸-高氯酸（5+1）混合液，放入3-5粒沸珠，蓋上表面皿，靜置過夜，置電熱板上微沸加熱，1 h后拿去表面皿，繼續微沸加熱至消化液無色透明，并出現大量煙霧，把電熱板調至最大火力，使三角燒瓶無液體（判斷依據為瓶口無煙或霧出），取下三角燒瓶，冷卻，加入30-40 mL超純水，繼續以最大火力加熱至三角燒瓶無液體，取下三角燒瓶，加入1 mL濃硫酸，再置電熱板上以最大火力加熱2 h以去除高氯酸，加30-45 mL超純水，加熱至沸，取下放冷，用水定容至50 mL，過陽離子交換樹脂柱，制得樣品溶液。同時做試劑空白。 
　　測定：精密吸取鋁標準使用液0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、8.0 mL（相當于含鋁0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、8.0 μg）分別置于25 mL容量瓶中，依次精密加入1 %硫酸1 mL。吸取1 mL樣品溶液，置于25 mL容量瓶中。向標準管、試樣管、試劑空白管中依此加入10 g/L抗壞血酸溶液1 mL，搖勻，加0.5 g/L鉻天青S溶液2 mL，10 g/L溴化十六烷基三甲胺溶液1 mL，搖勻后，加95 %乙醇溶液7 mL，再加乙酸-乙酸鈉緩沖溶液（pH=6）5 mL，用水稀釋至刻度，搖勻。室溫放置30 min后，用1 cm比色管，于619 nm波長處測其吸光度，以吸光度Abs值為縱坐標，以鋁含量為橫坐標，繪制標準曲線比較定量。 
　　1.2.2 ICP-MS法 
　　按GB/T 23374-2009《食品中鋁的測定 ICP-MS法》[4]檢測。 
　　1.2.3 重復性試驗 
　　稱取膨松劑樣品約0.500 0 g6份，按1.2.1方法處理和測定。 
　　1.2.4 回收率試驗 
　　精密稱取膨松劑樣品約0.250 0 g6份，各加入1 μg鋁標準液，按1.2.1方法處理和測定。 
　　1.2.5 比對試驗 
　　對10份樣品分別用2種方法進行檢測。 
　　2 檢測結果 
　　2.1 標準曲線 
　　鉻天青S分光光度改進法標準曲線見圖1；方法1的回歸方程為y=0.197 7 x-0.036，R2=0.999 5，表明線性良好。 　　2.2 準確度 
　　從表1中可知，6份樣品中的鋁含量測定精度較好，相對標準偏差RSD %為2.6 %，說明此測定方法符合含量測定相應檢測要求。 
　　2.3 精密度 
　　由表2可知，6份樣品中回收率平均值為101.5 %，相對標準偏差RSD %為2.8 %，說明此測定方法符合含量測定相應檢測要求。 
　　2.4 樣品檢測結果 
　　由表3可知，每個樣品不同方法測定結果的絕對差值均不超過其結果的10 %，說明測定結果較精確。 
　　3 結論 
　　本研究結果發現，鉻天青S分光光度改進法測定食品原料中鋁含量線性關系好，相關系數為0.999 5，精密度較高，相對標準偏差為2.6 %，準確度也較高，加標回收率為97.3 %-104.8 %，并且不同樣品2種方法檢測結果誤差在10 %以內，說明改進后的鉻天青S分光光度法在檢測鋁含量時，其結果比較準確，和第三方檢測機構按GB/T 23374-2009《食品中鋁的測定 ICP-MS法》的檢測結果相差不大，該方法所用儀器投入不大，對人員要求也不高，中專及以上學歷即可操作，適合一般中小型食品企業實驗室使用，適宜大力推廣。