食品中微量鋁含量的測定

謝娟

摘要：鋁是常見的金屬元素，也是用于食品發(fā)泡劑的主要原料之一。食物中的鋁含量超標(biāo)會對人體產(chǎn)生生物毒性，本文主要研究食品中的鋁含量，通過采用吸光光度法測定鋁含量，檢測中以乙二胺-鹽酸緩沖液為緩沖介質(zhì)，得到較好的結(jié)果，最終結(jié)果顯示，這種測定食品中鋁含量的方法具有較高的精密度與準(zhǔn)確度，而且方法簡單，操作準(zhǔn)確度高，適合于食品中鋁含量的測試。

關(guān)鍵詞：鋁 食品 分光光度法

中圖分類號：TS207.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）06-0045-02

1 引言

鋁是地球上含量最為豐富的金屬元素，從1886年，電解鋁產(chǎn)生開始，當(dāng)前金屬鋁已經(jīng)成為工業(yè)、生活中不可缺少的材料。因?yàn)殇X具有優(yōu)良的理化性質(zhì)，所以金屬鋁的化合物常用于飲水處理劑以及臨床抗胃酸藥等用途，成為生活中不可缺少的元素材料之一。但是隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，當(dāng)前的臨床醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)金屬鋁在體內(nèi)會產(chǎn)生生物毒性，對人類的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生傷害。本文探討食品中鋁的來源于毒性，并且采用化學(xué)分析法分析食品中金屬鋁的含量，為控制金屬鋁的毒性提供參考。

2 食品中金屬鋁以及生物毒性

2.1 食品中的金屬鋁

食品中的金屬鋁有多重來源，除了因?yàn)槁殬I(yè)接觸鋁之外，我國居民食物中的鋁含量較多，累計(jì)會造成人體傷害，其中食品、飲料以及化妝品是鋁進(jìn)入人體的重要來源，主要的來源有以下方式：（1）因?yàn)槲覈用駸?、烹調(diào)食物采用鋁制炊具以及鋁制容器，所以在食物加工過程中會帶來鋁，使食物中的鋁含量超標(biāo)；（2）因?yàn)樗|(zhì)受到影響，酸雨地區(qū)以及氟含量較高的地區(qū)水質(zhì)鋁含量較高，除此之外，凈水過程采用含鋁的凈水劑也會導(dǎo)致水中鋁含量超標(biāo)；（3）含鋁的添加劑，比如鉀明礬與銨明礬是常見的食品添加劑造成食品中鋁含量超標(biāo)。

2.2 金屬鋁的生物毒性

金屬鋁會對人體造成生物毒害因?yàn)殇X會在腦組織中累計(jì)，從而影響神經(jīng)系統(tǒng)，引發(fā)神經(jīng)功能紊亂；同時(shí)鋁能夠作用于股資質(zhì)引發(fā)骨病，同時(shí)會對免疫功能產(chǎn)生抑制，影響胚胎發(fā)育。在相關(guān)的臨床研究中，金屬鋁在人體內(nèi)累計(jì)，與老人癡呆癥、透析性腦病等神經(jīng)失調(diào)疾病、關(guān)島帕金森氏癡呆綜合癥以及骨軟化癌及貧血等病癥有關(guān)。

2.3 鋁的相關(guān)規(guī)定

經(jīng)過多年的臨床研究，世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（WHO/FAO）已于1989年正式將鋁確定為食品污染物加以控制，并且提出鋁的攝入量不能找過7mg/kg每周，我國也于1994年提出了面制食品中鋁的限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（≤l00mg/kg）。據(jù)國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估中心的監(jiān)測，我國部分地區(qū)食品鋁含量令人擔(dān)憂：市售烘烤面食（面包）中鋁平均含量為126mg/kg，市售蒸制面食為149mg/kg，油條為495.6mg/kg。而頗受兒童及青少年喜愛的膨化食品，含鋁量可達(dá)到300mg/kg。如果長期大量食用這些食物，積累幾十年，體內(nèi)鋁的蓄積量恐怕相當(dāng)令人擔(dān)心。從2014年開始，國家衛(wèi)生計(jì)生委等5部門發(fā)布公告，調(diào)整含鋁食品添加劑使用規(guī)定，膨化食品不再允許使用含鋁食品添加劑。公告稱，經(jīng)對《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760-2011）中含鋁食品添加劑進(jìn)行重新評估，決定自2014年7月1日起，禁止將酸性磷酸鋁鈉、硅鋁酸鈉和辛烯基琥珀酸鋁淀粉用于食品添加劑生產(chǎn)、經(jīng)營和使用，膨化食品生產(chǎn)中不得使用含鋁食品添加劑，小麥粉及其制品（除油炸面制品、面糊、裹粉、煎炸粉外）生產(chǎn)中不得使用硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨。2014年7月1日前已按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用上述食品添加劑生產(chǎn)的食品，可以繼續(xù)銷售至保質(zhì)期結(jié)束。

2.4 測定鋁含量的常用方法

當(dāng)前測定鋁的常用方法有分光光度法、熒光分析法、電感耦合法、原子吸收光度法等多種方法。本文主要采用分光光度法以及電感耦合法進(jìn)行測試，從而對食品中的鋁含量進(jìn)行分析測定。

3 分光光度法測定食品中鋁

3.1 實(shí)驗(yàn)原理

采用分光光度法進(jìn)行測試，能夠在以乙二胺-鹽酸作為緩沖溶液的介質(zhì)中，鋁離子能夠與羅天青S形成藍(lán)綠色的膠束，而且顏色會隨著含量變化，采用比塞定量的方式進(jìn)行分光光度法測定。

3.2 試劑與樣品處理

文中采用二次蒸餾水為溶劑，所有的試劑均采用分析純。

鋁標(biāo)液（1mg/mL）稱取8.792g硫酸鋁鉀與500mL容量瓶中定容，在冰箱中恒溫存儲備用。如果有使用鋁標(biāo)液，應(yīng)該在該溶液的基礎(chǔ)上進(jìn)行稀釋。

鉻天青S溶液（1g/L）：稱取0.19鉻天青S溶劑于以純-水混合溶液中，混合均勻。

乙二胺-鹽酸緩沖溶液：取污水乙二胺溶解于蒸餾水中，緩緩加入稀鹽酸，配置成為pH為6.7-7.0的緩沖溶液。

樣品：主要選擇利用膨化劑較多的食品進(jìn)行鋁含量的測定，包括10種膨化食品、10種海蜇以及10種油條。稱取1g樣品于高溫爐內(nèi)灰化，最終將灰化的殘留物轉(zhuǎn)移至稀硫酸中，定容搖勻后，過濾除去不溶的雜質(zhì)，取25mL樣品溶于比色管內(nèi)，加入硝基酚溶液混勻。滴加氨水至淺黃色，然后加入3mL鉻天青S溶液與3mL緩沖液后定標(biāo)，搖勻。

3.3 儀器與實(shí)驗(yàn)條件的選擇

Lambda 950紫外可見分光光度計(jì)（珀金埃爾默）；具塞比色管：50mL，使用前需經(jīng)硝酸（1+9）浸泡除鋁。

鉻天青顯色劑常用于分光光度法總，但是因?yàn)樵擄@色劑靈敏度低，干擾較大，所以本研究中加入溴代十六烷基吡啶作為增敏劑，使檢測更加靈敏，在該實(shí)驗(yàn)中，具有0.05mg/L的檢測限，能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求，而且該方法的精度較高；取標(biāo)液能夠確定在620nm處吸光度值最大，因此選擇620nm為測定波長；根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明，放置1h之后的吸光度值最大，因此將標(biāo)液與待測液均放置1h之后進(jìn)行定；因?yàn)閜h值為6.7-7.0時(shí)樣品的吸光度值最大，所以選擇該pH區(qū)間。

3.4 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

取鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別卻0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL的標(biāo)準(zhǔn)液于25 mL容量瓶中定容，滴加一滴硝基酚溶液后混勻，依次滴加氨水以及硝酸溶液、3.0mL緩沖液，稀釋至50mL后混勻。靜止1h后進(jìn)行定性測試。測試的結(jié)果顯示620nm處溶液的吸光度值最大，因此在620nm處對六組樣品進(jìn)行吸光度值的測定，并且以空白試劑作為比照，采取多次測量去平均值的方式，最終得到的線性方程為：y=0.1527x+0.0056，R2=0.9998。

3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10011進(jìn)行計(jì)算，采用：X=（A·V1）/（m`V2）進(jìn)行計(jì)算，其中：X代表樣品中鋁含量，m為樣品質(zhì)量；A為樣液中的鋁質(zhì)量，V1，V2分別為樣品中提及與吸收樣品處理液體積，所獲得的結(jié)果如表1所示。

4 ICP-AES測定鋁含量

為了對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比照，同時(shí)采用ICP-AES進(jìn)行鋁含量的測試。測試中主要以氫氧化鈉為溶樣，利用用干擾系數(shù)法校正法和基體匹配法。樣品以TritonX一100溶液作為分散劑，經(jīng)超聲波分散后，在磁力攪拌下動態(tài)進(jìn)樣。使用水溶液標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，不進(jìn)行基體匹配。檢測中主要是氫氧化鈉為溶樣，利用用干擾系數(shù)法校正法和基體匹配法，在ICP-AES中對合金的鐵、銅、錳、鋅、硅、鎳、鍶等元素進(jìn)行測定，對元素的三條分析譜線的進(jìn)行系統(tǒng)性分析。采用X=（A·V1）/（m`V2）進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行計(jì)算，最終得到的結(jié)果如表2所示，回收率為95%。本法與溶液法相比無需熔樣，簡化操作手續(xù)這種方法能夠?qū)︿X合金進(jìn)行快速檢測，而且回收率能夠達(dá)到95%以上。除了堿溶法之外，還可以利用酸溶解法對合金進(jìn)行處理，通過標(biāo)準(zhǔn)樣品分析以及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，可以對樣品進(jìn)行痕量分析，實(shí)現(xiàn)簡便快速、高效測試。

鋁合金是重要的金屬材料，為了滿足工業(yè)發(fā)展的需求，需要添加其他元素來改善合金性能，因此需要對鋁合金中的元素進(jìn)行分析測定，以保證鋁合金產(chǎn)品的質(zhì)量。劉春曉等使用懸浮液進(jìn)樣ICP—AES法測定鋁土礦中的鐵、鎂、硅、鈣和鈦。

5 討論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究分析可知，所測定的贗品中，油條的測定含量范圍在9.2—31.0mg/kg之間；威化食品測定含量范圍在2.9—17.3mg/kg之間；海蜇測定含量范圍在24.3—31.8mg/kg之間。根據(jù)FAO/WHO的有關(guān)規(guī)定，每人每日容許的鋁攝入量為1mg/kg（體重），因此為了避免鋁在體內(nèi)積累造成影響，應(yīng)該盡量避免吃用含有鋁膨脹劑的膨化食品。根據(jù)我國2014年的相關(guān)規(guī)定，已經(jīng)禁止鋁添加劑的使用，企業(yè)應(yīng)該響應(yīng)政府號召，杜絕使用鋁添加劑，保護(hù)消費(fèi)者食品安全。

參考文獻(xiàn)

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