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摘要：随着人们生活水平的日益提高，人们对饮食健康备加关注。面食制品是生活中不可或缺的必需品，而面食制品中铝含量对人体的危害也成为了人们关心的问题。
关键词：面食制品；铝；测定方法；铬天青S分光光度法
中图分类号：R155.5 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2014）08-0172-02
铝是人们熟悉的金属元素，是地壳中仅次于氧和硅的第三丰量元素，在环境中广泛存在。已有大量研究显示，铝是一种对人体健康有害的元素，可在人体内蓄积并产生慢性毒性；过量的铝摄入可干扰大脑的记忆功能，造成老年痴呆；铝直接作用于骨组织，引起骨病理改变；铝可引起红细胞低色素性贫血，影响多种酶系统的活性，对造血系统产生毒性；铝对免疫功能有明显抑制作用；铝还具有胚胎毒性和致畸性等。世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO/FAO）已于1989年正式将铝确定为食品污染物加以控制[1]，提出人体铝的暂定摄入量标准为7 mg/kg B.W，我国也于1994年提出了面制食品中铝的限量卫生标准（≤100 mg/kg） [2]。因此，研究铝的测定方法，了解各种物质中的铝含量，对预防铝损害、提高人体健康水平有着十分重要意义。铝的检测方法比较多，主要有电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP）及ICP质谱法（ICP-MS）、石墨炉原子吸收光度法、荧光分析法以及极谱法。ICP及ICPMS法灵敏、准确、快速，精密度好、检出限低、干扰小，且能同时测定多个元素，是权威性很高的分析方法，但由于仪器尚未普及，应用受限。GB/T5009.182-2003《面食制品中铝的测定》是样品先经硝酸-高氯酸消解，然后以铬天青S比色法测定，该法的缺点是消解液中残留的高氯酸对显色影响很大，从面直接影响没定结果的准确性[3]。因此，我们采用干法消化样品，以铬天青S及溴化十六烷基三甲胺在抗坏血酸作用下与三价铝离子在乙酸-乙酸钠缓冲介质中反应形成蓝色三元络合物，于一定波长测定吸光度并与标准比较定量，此方法能简单、准确地测定食品中铝的残留量。
一、材料与方法
1.仪器和试剂。
紫外分光光度计：北京普析通用 TU1810PC；
微波消解仪；意大利仪器有限公司 ETH0S1；
GSB（G 62006-90）铝标准贮备液：1000μg/mL，国家标准物质研究中心；
铝标准使用液：吸取1mL铝标准贮备液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，再从中吸取5.00mL于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。该溶液每毫升相当于1μg铝。
乙酸-乙酸钠溶液：称取34g乙酸钠溶于450mL水中，加2.6mL冰乙酸，调PH至5.5，用水稀释至500mL。
0.5g/L铬天青S溶液：称取50mg铬天青S，用水溶解并稀释至100mL。
0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液：称取20mg溴化十六烷基三甲胺，用水溶解并稀释至100mL。必要时加热助溶。
10g/L抗坏血酸溶液：称取1.0g抗坏血酸，用水溶解并定容至100mL。临用时现配。
1%（体积分数）硫酸溶液。
2%（体积分数）盐酸。
2.试验方法。
（1）样品前处理。
将试样（不包括夹心、夹馅部分）粉碎均匀，取约30g置于85℃烘箱中干燥4h，备用，按下面3种方法处理。
①湿法水解：称取样品1.000g～2.000g，置于100mL 锥形瓶中，加数粒
玻璃珠，加10mL～15mL硝酸-高氯酸（5+1）混合液，盖好玻片盖，放置过夜，置电热板上缓缓加热至消化液无色透明，并出现大量高氯酸烟雾，取下锥形瓶，加入0.5mL 硫酸，不加玻片盖，再置电热板上适当升高温度加热除去高氯酸，加10mL ～15mL水，加热至沸，取下放冷后用水定容至50mL，如果试样稀释倍数不同，应保证试样溶液中含1%硫酸。同时做试剂空白。②干法消解：称取样品2.000g～3.000g置瓷坩埚中，先在电炉上小火炭化至无烟，移和马弗炉中，高温525℃约4h完全灰化，取出放至室温，用2%盐酸溶解，转移至25mL容量瓶并用2%盐酸冲洗坩埚并定容。③微波消解：称取样品0.500g～1.000 g，加硝酸8mL硝酸，2mL过氧化氢，微波加热消解至无色透明，于电热板上赶酸，加硫酸0.5mL尽可能除去高氯酸，定容至50mL。同时做试剂空白。
（2）标准曲线绘制。
吸取铝标准使用液0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，6.0mL（相当于含铝0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，6.0μg）别置于25mL比色管中，依次向各管中加入1mL1%硫酸溶液（因干法消解的试样未加硫酸，所以另取一组比色管，除不加1%硫酸，其他步骤相同）。吸取1.0mL消化好的试样液，置于25mL比色管中。向标准管、试样管、试剂空白管中加入8.0mL乙酸-乙酸钠缓冲液，1mL10g/L抗坏血酸溶液，混匀，加2.0mL0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液，混匀，再加2.0mL0.5g/L铬天青S溶液，摇匀后，用水稀释至刻度。室温放置20min后，用1cm比色皿，于分光光度计上，以零管调零点，于640nm波长处测其吸光度，绘制标准曲线比较定量。
（3）结果计算。
式中：
X---试样中铝的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；
A---测定用试样液中铝的质量，单位为微克（μg）；
m--试样质量，单位为克（g）；
V--试样消化液总体积，单位为毫升（mL）；
V--测定用试样消化液体积，单位为毫升（mL）。
二、结果
1.样品前处理方法的影响。 采用3种前处理方法测定，测定结果表明：湿法消解不完全残留的酸会影响测定结果，回收率偏低；微波消解取样量太少误差大，结果不平行；干法消化避免了PH值和残留高氯酸对显色反应的影响，并且降低了试剂的消耗，节约检测成本，并且解决了样品中油脂含量高、湿法消化样品时油脂难消化的问题。同时，不使用高氯酸，减少对实验操作人员可能产生的人体危害和环境污染。灰化-分光光光度法能快速准确地检测食品中的铝含量，该方法操作简单，对实验室仪器设备要求不高，且干扰小，准确度高、工作周期短，适合大批食品中铝的快速检测。结果见表1-2。
2.不同酸的影响。
由于溶液酸度（PH值）对显色反应有很大的影响，酸度的不一致会影响测定结果的准确性。试验中，分别采用盐酸、硝酸、硫酸不同酸溶液作为背景，试验表明：同样浓度的酸，硝酸的干扰最在，所以用湿法消解样品时硝酸赶不尽，就无法准确测定铝的含量。
3.掩蔽剂的影响。
加入10g/L的抗坏血酸1.0mL可消除铜、铁、钙、镁等元素的干扰。抗坏血酸需现配现用，加入体积要准确。
4.加标回收率。
准确称取已知含量的样品6份，按1.2.1中干法处理样品，按1.2.2测定，计算回收率。结果平均回收率为98.05%，RSD1.12%（见表3）
三、结论
采用干法灰化取代湿法水解，避免了GB/T5009.182-2003的方法中PH值和残留高氯酸对显色反应的影响，并且降低了试剂的消耗，节约检测成本[5]。干法灰化-分光光度法能快速准确地检测食品中铝含量，该方法操作简单，对实验室仪器要求不高，且干扰小、准确度高、工作周期短，适合大批食品中铝的快速检测。
参考文献：
[1]王林，苏德昭，王永芳，等.中国居民每日摄铝量及面制食品中铝限量卫生标准研究[J].中国食品卫生杂志，1996， （02）：1～5。
[2]中华人民共和国标准GB15202-94 面食制品中铝限量卫生标准[S]北京：中国标准出版社 1997.114。
[3]钨化学分析方法 第11部分：铝量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法。
[4]GB/T5009.182——2003食品卫生检验方法理化部分（二）[S].2004。
[5]张文书，张燕，李燕，等. 对食品中铝含量国标测定方法的改进[J].化学分析计量，2009，18（2）：57-59。
关键词：面食制品；铝；测定方法；铬天青S分光光度法
中图分类号：R155.5 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2014）08-0172-02
铝是人们熟悉的金属元素，是地壳中仅次于氧和硅的第三丰量元素，在环境中广泛存在。已有大量研究显示，铝是一种对人体健康有害的元素，可在人体内蓄积并产生慢性毒性；过量的铝摄入可干扰大脑的记忆功能，造成老年痴呆；铝直接作用于骨组织，引起骨病理改变；铝可引起红细胞低色素性贫血，影响多种酶系统的活性，对造血系统产生毒性；铝对免疫功能有明显抑制作用；铝还具有胚胎毒性和致畸性等。世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO/FAO）已于1989年正式将铝确定为食品污染物加以控制[1]，提出人体铝的暂定摄入量标准为7 mg/kg B.W，我国也于1994年提出了面制食品中铝的限量卫生标准（≤100 mg/kg） [2]。因此，研究铝的测定方法，了解各种物质中的铝含量，对预防铝损害、提高人体健康水平有着十分重要意义。铝的检测方法比较多，主要有电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP）及ICP质谱法（ICP-MS）、石墨炉原子吸收光度法、荧光分析法以及极谱法。ICP及ICPMS法灵敏、准确、快速，精密度好、检出限低、干扰小，且能同时测定多个元素，是权威性很高的分析方法，但由于仪器尚未普及，应用受限。GB/T5009.182-2003《面食制品中铝的测定》是样品先经硝酸-高氯酸消解，然后以铬天青S比色法测定，该法的缺点是消解液中残留的高氯酸对显色影响很大，从面直接影响没定结果的准确性[3]。因此，我们采用干法消化样品，以铬天青S及溴化十六烷基三甲胺在抗坏血酸作用下与三价铝离子在乙酸-乙酸钠缓冲介质中反应形成蓝色三元络合物，于一定波长测定吸光度并与标准比较定量，此方法能简单、准确地测定食品中铝的残留量。
一、材料与方法
1.仪器和试剂。
紫外分光光度计：北京普析通用 TU1810PC；
微波消解仪；意大利仪器有限公司 ETH0S1；
GSB（G 62006-90）铝标准贮备液：1000μg/mL，国家标准物质研究中心；
铝标准使用液：吸取1mL铝标准贮备液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，再从中吸取5.00mL于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。该溶液每毫升相当于1μg铝。
乙酸-乙酸钠溶液：称取34g乙酸钠溶于450mL水中，加2.6mL冰乙酸，调PH至5.5，用水稀释至500mL。
0.5g/L铬天青S溶液：称取50mg铬天青S，用水溶解并稀释至100mL。
0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液：称取20mg溴化十六烷基三甲胺，用水溶解并稀释至100mL。必要时加热助溶。
10g/L抗坏血酸溶液：称取1.0g抗坏血酸，用水溶解并定容至100mL。临用时现配。
1%（体积分数）硫酸溶液。
2%（体积分数）盐酸。
2.试验方法。
（1）样品前处理。
将试样（不包括夹心、夹馅部分）粉碎均匀，取约30g置于85℃烘箱中干燥4h，备用，按下面3种方法处理。
①湿法水解：称取样品1.000g～2.000g，置于100mL 锥形瓶中，加数粒
玻璃珠，加10mL～15mL硝酸-高氯酸（5+1）混合液，盖好玻片盖，放置过夜，置电热板上缓缓加热至消化液无色透明，并出现大量高氯酸烟雾，取下锥形瓶，加入0.5mL 硫酸，不加玻片盖，再置电热板上适当升高温度加热除去高氯酸，加10mL ～15mL水，加热至沸，取下放冷后用水定容至50mL，如果试样稀释倍数不同，应保证试样溶液中含1%硫酸。同时做试剂空白。②干法消解：称取样品2.000g～3.000g置瓷坩埚中，先在电炉上小火炭化至无烟，移和马弗炉中，高温525℃约4h完全灰化，取出放至室温，用2%盐酸溶解，转移至25mL容量瓶并用2%盐酸冲洗坩埚并定容。③微波消解：称取样品0.500g～1.000 g，加硝酸8mL硝酸，2mL过氧化氢，微波加热消解至无色透明，于电热板上赶酸，加硫酸0.5mL尽可能除去高氯酸，定容至50mL。同时做试剂空白。
（2）标准曲线绘制。
吸取铝标准使用液0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，6.0mL（相当于含铝0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，6.0μg）别置于25mL比色管中，依次向各管中加入1mL1%硫酸溶液（因干法消解的试样未加硫酸，所以另取一组比色管，除不加1%硫酸，其他步骤相同）。吸取1.0mL消化好的试样液，置于25mL比色管中。向标准管、试样管、试剂空白管中加入8.0mL乙酸-乙酸钠缓冲液，1mL10g/L抗坏血酸溶液，混匀，加2.0mL0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液，混匀，再加2.0mL0.5g/L铬天青S溶液，摇匀后，用水稀释至刻度。室温放置20min后，用1cm比色皿，于分光光度计上，以零管调零点，于640nm波长处测其吸光度，绘制标准曲线比较定量。
（3）结果计算。
式中：
X---试样中铝的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；
A---测定用试样液中铝的质量，单位为微克（μg）；
m--试样质量，单位为克（g）；
V--试样消化液总体积，单位为毫升（mL）；
V--测定用试样消化液体积，单位为毫升（mL）。
二、结果
1.样品前处理方法的影响。 采用3种前处理方法测定，测定结果表明：湿法消解不完全残留的酸会影响测定结果，回收率偏低；微波消解取样量太少误差大，结果不平行；干法消化避免了PH值和残留高氯酸对显色反应的影响，并且降低了试剂的消耗，节约检测成本，并且解决了样品中油脂含量高、湿法消化样品时油脂难消化的问题。同时，不使用高氯酸，减少对实验操作人员可能产生的人体危害和环境污染。灰化-分光光光度法能快速准确地检测食品中的铝含量，该方法操作简单，对实验室仪器设备要求不高，且干扰小，准确度高、工作周期短，适合大批食品中铝的快速检测。结果见表1-2。
2.不同酸的影响。
由于溶液酸度（PH值）对显色反应有很大的影响，酸度的不一致会影响测定结果的准确性。试验中，分别采用盐酸、硝酸、硫酸不同酸溶液作为背景，试验表明：同样浓度的酸，硝酸的干扰最在，所以用湿法消解样品时硝酸赶不尽，就无法准确测定铝的含量。
3.掩蔽剂的影响。
加入10g/L的抗坏血酸1.0mL可消除铜、铁、钙、镁等元素的干扰。抗坏血酸需现配现用，加入体积要准确。
4.加标回收率。
准确称取已知含量的样品6份，按1.2.1中干法处理样品，按1.2.2测定，计算回收率。结果平均回收率为98.05%，RSD1.12%（见表3）
三、结论
采用干法灰化取代湿法水解，避免了GB/T5009.182-2003的方法中PH值和残留高氯酸对显色反应的影响，并且降低了试剂的消耗，节约检测成本[5]。干法灰化-分光光度法能快速准确地检测食品中铝含量，该方法操作简单，对实验室仪器要求不高，且干扰小、准确度高、工作周期短，适合大批食品中铝的快速检测。
参考文献：
[1]王林，苏德昭，王永芳，等.中国居民每日摄铝量及面制食品中铝限量卫生标准研究[J].中国食品卫生杂志，1996， （02）：1～5。
[2]中华人民共和国标准GB15202-94 面食制品中铝限量卫生标准[S]北京：中国标准出版社 1997.114。
[3]钨化学分析方法 第11部分：铝量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法。
[4]GB/T5009.182——2003食品卫生检验方法理化部分（二）[S].2004。
[5]张文书，张燕，李燕，等. 对食品中铝含量国标测定方法的改进[J].化学分析计量，2009，18（2）：57-59。