電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定米香型白酒中鋁含量

鄧全道，李　勇，楊沁郁，王　勇（.桂林出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣西 桂林 54004；.桂林三花股份有限公司，廣西 桂林 5400；.桂林湘山酒業(yè)有限公司，廣西 桂林 54500）

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定米香型白酒中鋁含量

鄧全道1，李勇2，楊沁郁2，王勇3
（1.桂林出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣西 桂林 541004；2.桂林三花股份有限公司，廣西 桂林 541001；3.桂林湘山酒業(yè)有限公司，廣西 桂林 541500）

將1 000 mL米香型白酒樣品濃縮至約5 mL，采用微波消解處理試樣，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定白酒中鋁含量，線性范圍0～0.8 mg/L，相關(guān)系數(shù)R2為0.999 98，方法檢出限為0.002 mg/L，加標(biāo)回收率為98.0%～101.2%，精密度試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=12）為0.057%。該方法測(cè)定精密度高、結(jié)果準(zhǔn)確性好，適用于白酒產(chǎn)品的日常檢驗(yàn)。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；微波消解；米香型白酒；鋁；檢測(cè)

米香型白酒是指以大米等為原料，經(jīng)傳統(tǒng)半固態(tài)法發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成的，未添加食用酒精及非白酒發(fā)酵產(chǎn)生的呈香呈味物質(zhì)，具有以乳酸乙酯、β-苯乙醇為主體復(fù)合香的白酒［1］。米香型白酒一般以大米為原料，其典型風(fēng)格是在“米釀香”及小曲香基礎(chǔ)上，突出以乳酸乙酯、乙酸乙酯與β-苯乙醇為主體組成的幽雅清柔的香氣。概括為蜜香清雅，入口柔綿，落口甘冽，回味怡暢，即米釀香明顯，入口醇和，飲后微甜，尾子干凈，不應(yīng)有苦澀或焦糊苦味（允許微苦）。硫酸鉀鋁俗稱(chēng)明礬，明礬在水中可以電離出K+和Al3+兩種金屬離子，而Al3+很容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁［Al（OH）3］，氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng)，可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清，所以明礬是一種較好的凈水劑。

鋁有很大的毒害性，很容易在人體中蓄積，如果在大腦中產(chǎn)生沉積就容易引起老年癡呆、記憶力減退、智力下降等癥狀。過(guò)量攝入鋁會(huì)影響人體對(duì)鐵、鈣等成分的吸收，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、貧血，甚至影響神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育。因此，一些營(yíng)養(yǎng)專(zhuān)家提出，要盡量少吃含有明礬的食品。對(duì)明礬的使用范圍及用量，GB 2760—2011《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》［2］有明確的規(guī)定，使用范圍為豆類(lèi)制品、小麥粉及其制品、蝦味片、焙烤食品、水產(chǎn)品及其制品、膨化食品，最大使用量為按生產(chǎn)需要適量使用，但明礬中含有大量的鋁，因此標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)鋁的殘留量作出了明確規(guī)定，鋁的殘留量應(yīng)≤100 mg/kg。

目前，食品中鋁的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法有GB/T23374—2009《食品中鋁的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》［3］、SN/T 0864—2011《出口食品中鋁的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法［4］、GB/T 5009.182—2003《面制食品中鋁的測(cè)定》［5］。GB/T 23374—2009、SN/T 0864—2011在進(jìn)行樣品處理時(shí)，稱(chēng)樣量均為0.2～0.5 g，GB/T 5009.182—2003的稱(chēng)樣量為1.000～2.000 g。考慮到米香型白酒產(chǎn)品中的鋁含量較低，本研究將1 000 mL米香型白酒樣品濃縮至約5 mL，再進(jìn)行微波消解處理，然后用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進(jìn)行測(cè)定，這樣可以降低方法檢出限、提高方法靈敏度。文獻(xiàn)報(bào)道［6］食品中鋁的測(cè)定還有分光光度法［7-12］、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法［13-14］、石墨爐原子吸收法［15-17］。其中，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES）具有快速、干擾少、檢出限低、靈敏度高、精密度好、多元素同時(shí)快速檢測(cè)等特點(diǎn)，近幾年已發(fā)展成元素分析的主流，但用于米香型白酒產(chǎn)品中鋁的檢測(cè)尚未見(jiàn)報(bào)道，本研究用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測(cè)定米香型白酒產(chǎn)品中的鋁含量，為白酒中鋁的測(cè)定提供一種方便、有效的方法。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

超純水（電阻率：18.2 MΩ·cm，20℃）；鋁元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，GBW（E）080219）：100 mg/L。測(cè)定時(shí)使用該標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

1.2儀器與設(shè)備

Optima 8300全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀：美國(guó)鉑金埃爾默股份有限公司；Mars5微波消解儀：美國(guó)CEM公司。

1.3方法

1.3.1儀器工作條件

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、微波消解儀的工作參數(shù)分別見(jiàn)表1、表2。

表1　電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀工作參數(shù)Table 1 The operating conditions of ICP-AES

表2　微波消解工作參數(shù)Table 2 The operating conditions of microwave digestion

1.3.2樣品處理

將1000mL米香型白酒樣品濃縮至約5mL。加入1 mL H2O2和4 mL HNO3，設(shè)置微波消解儀工作參數(shù)進(jìn)行消解（見(jiàn)表2）。消解完全后將消解液轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中，用1%硝酸定容至刻度。

2　結(jié)果與分析

2.1分析譜線波長(zhǎng)的選擇

本研究使用Optima 8300全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀進(jìn)行檢測(cè)，得到鋁的分析譜線見(jiàn)圖1，分析譜線結(jié)果見(jiàn)表3。背景質(zhì)量濃度是指儀器的背景等效濃度（background equivalent concentration，BEC），即背景干擾信號(hào)相當(dāng)于被測(cè)分析元素的檢測(cè)濃度。相同濃度下，背景等效濃度越低，干擾越?。粰z出限是指析儀器能檢出與噪音相區(qū)別的小信號(hào)的能力，即產(chǎn)生一個(gè)能可靠地被檢出的分析信號(hào)所需要的某元素的最小濃度或含量；靈敏度是指改變單位待測(cè)物質(zhì)的濃度或質(zhì)量時(shí)引起該方法檢測(cè)器響應(yīng)信號(hào)的變化程度，通常用標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率來(lái)衡量；信噪比是凈分析信號(hào)與儀器噪聲干擾的比值，信背比是凈分析信號(hào)與背景干擾信號(hào)間的比值，信背比越高，儀器靈敏度越高；信號(hào)強(qiáng)度是指在相同時(shí)間內(nèi)，對(duì)某一濃度元素進(jìn)行測(cè)定時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)值，信號(hào)強(qiáng)度越大，靈敏度越高。由圖1可知，測(cè)定時(shí)無(wú)共存元素干擾、無(wú)自吸現(xiàn)象。由表3可知，鋁元素有5條分析譜線可供選擇，分析時(shí)通常選擇背景低，靈敏度高，信背比高，基體干擾小，無(wú)自吸現(xiàn)象的譜線通常作為分析譜線，396.153 nm譜線背景濃度低，靈敏度高，信背比高，信號(hào)強(qiáng)度大，所以本研究確定396.153 nm為鋁的分析譜線。

圖1　 鋁的分析譜線Fig.1 Analysis spectral lines of Al

表3　 分析譜線結(jié)果Table 3 Results of analysis spectral lines

2.2基體干擾

采用基體匹配可有效地消除基體效應(yīng)，本試驗(yàn)中樣品消解完全后含有少量硝酸，應(yīng)在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)加入與試樣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)相近的硝酸做匹配，以消除基體效應(yīng)。本試驗(yàn)將鋁元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液用1%HNO3逐級(jí)稀釋?zhuān)渲瞥上鄳?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。而且米香型白酒中金屬元素的濃度通常都非常低（＜10 mg/L），遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于干擾離子的允許量（通常為幾十到幾百mg/L），因此可以忽略共存金屬離子對(duì)鋁測(cè)定的干擾。

2.3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線和檢出限

采用空白溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液（用1%硝酸溶液作介質(zhì)）繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，連續(xù)測(cè)定空白溶液（1%硝酸溶液）11次，儀器自動(dòng)計(jì)算，以其3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法的檢出限，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，本法相關(guān)系數(shù)R2為0.999 98，檢出限為0.002 mg/L。結(jié)果表明，具有很好的線性關(guān)系和檢出限。

表4　方法的線性范圍和檢出限Table 4 Linear range and detection limit of the method

2.4精密度和方法回收率

用本法對(duì)鋁含量為0.5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別連續(xù)測(cè)定12次，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，鋁元素檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）＜1.0%，說(shuō)明本法精密度好。將一個(gè)白酒樣品濃縮后，平均分成3份，其中一份用于測(cè)定本底值，另兩份先加入不同質(zhì)量濃度的鋁元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用其平均值計(jì)算回收率，結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知，得到鋁元素測(cè)定結(jié)果的回收率為98.0%～101.2%。說(shuō)明本法測(cè)定鋁元素準(zhǔn)確度高。

表5　方法精密度試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of precision tests of the method

表6　米香型白酒中鋁元素加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Results of standard recovery rate of Al in rice-flavor liquor

2.5白酒中鋁的測(cè)定不同方法比較

抽取6個(gè)樣品用本法與GB/T 23374—2009《食品中鋁的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表7。按照GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》［18］附錄F檢測(cè)方法確認(rèn)的技術(shù)要求規(guī)定，真值含量范圍在0.010～10 mg/kg時(shí)，偏差范圍要求在-20%～10%，由表7可知，本法與國(guó)標(biāo)方法的偏差范圍要求在-2.07%～1.69%，說(shuō)明用本法測(cè)定米香型白酒中的鋁含量，與國(guó)標(biāo)方法測(cè)定結(jié)果基本一致，無(wú)顯著差異，偏差在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。

表7　米香型白酒中鋁的不同測(cè)定方法比較Table 7 Comparison of different determination methods for Al in rice-flavor liquor

3　結(jié)論

本試驗(yàn)建立了先將酒樣濃縮，以微波消解處理酒樣，采用感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定米香型白酒中鋁含量的方法。樣品處理過(guò)程簡(jiǎn)單，快速，方法精密度高，準(zhǔn)確度好。與高溫常壓消解方法相比，減少了酸的使用量，對(duì)檢測(cè)人員健康和環(huán)境有益，提高了檢測(cè)效率。本檢測(cè)方法的建立，為加強(qiáng)米香型白酒產(chǎn)品的安全衛(wèi)生監(jiān)控提供了一種快速、有效的檢測(cè)手段。

［1］全國(guó)食品發(fā)酵標(biāo)準(zhǔn)化中心.GB/T 10781.3—2006米香型白酒［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［2］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 2760—2011食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

［3］中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 23374—2009食品中鋁的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［4］中華人民共和國(guó)上海出入境檢驗(yàn)檢疫局.SN/T 0864—2011出口食品中鋁的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

［5］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 5009.182—2003面制食品中鋁的測(cè)定［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

［6］方圓，李佳莉，趙玉葉，等.近幾年食品中鋁含量測(cè)定的研究進(jìn)展［J］.廣西輕工，2010，5（5）：9-10.

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［8］曹麗軍，嚴(yán)繼東.微波消解一鉻天青S光度法檢測(cè)食品中鋁［J］.浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)，2007，19（11）：95-97.

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［10］岑劍偉，李來(lái)好，楊賢慶，等.微波消解一鉻天青S光度法測(cè)定海蜇產(chǎn)品中的明礬含量［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35（2）：151-155.

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［18］中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 27404—2008實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

Determination of Al in rice-flavor Chinese liquor by ICP-AES

DENG Quandao1，LI Yong2，YANG Qinyu2，WANG Yong3
（1.Guilin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guilin 541004，China；2.Guilin Sanhua Co.，Ltd.，Guilin 541001，China；3.Guilin Xiangshan Distillery Co.，Ltd.，Guilin 541500，China）

1 000 ml rice-flavor Chinese liquor sample was concentrated to about 5 ml，and then the liquor sample was treated by microware digestion， and the content of Al in liquor was detected by ICP-AES.The results showed that the linearity range was 0-0.8 mg/L，correlation coefficientR2was 0.999 98，the detection limit of the method was 0.002 mg/L，standard recovery rate was 98.0%-101.2%.The relative standard deviation of precision experiments was 0.057%（n=12）.Due to its high precision and good accuracy，the method was suitable for routine detection of liquor products.

ICP-AES；microware digestion；rice-flavor Chinese liquor；Al；determination

O657.3

0254-5071（2016）02-0153-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.02.035

2015-11-17

中華人民共和國(guó)廣西出入境檢驗(yàn)檢疫局科技項(xiàng)目（2014GXCIQ003）

鄧全道（1964-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事進(jìn)出口食品、石油化工品、礦產(chǎn)品檢測(cè)工作。