3種海蜇制品鋁含量檢測方法比較

孫萬青 ，李緒鵬，岑劍偉，陳勝軍，鄧建朝，潘 創(chuàng)，李春生

（1. 廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088； 2. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心，廣東 廣州 510300； 3. 廣東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，廣東 廣州 510520）

海蜇 (Rhopilema esculentum) 是一種低等的無脊椎浮游動(dòng)物，有“水產(chǎn)瑰寶”之稱[1]，由傘體、口腕、觸手、附屬器構(gòu)成[2]，具有低脂肪、低熱量、高蛋白等特點(diǎn)[3]，廣泛分布于中國沿海近岸[4]。2019年中國海蜇的養(yǎng)殖與捕撈產(chǎn)量均明顯增長，總產(chǎn)量達(dá)23.54×104t[5]。由于海蜇具有含水量高、易分解和易自溶的特點(diǎn)[6]，捕撈后需將其制成鹽漬海蜇[7]以便貯存。在鹽漬加工過程中使用了大量食鹽和明礬，導(dǎo)致鋁 (Al) 離子的大量殘留[8-9]。國標(biāo)GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，海蜇中的Al殘留量應(yīng)≤500 mg·kg-1。Al不是人體必需元素，所需量微小，具有慢性毒性[10-11]，會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)造成損害，且很難由腎臟排出，對(duì)身體健康會(huì)造成一定威脅[12-15]。在海蜇產(chǎn)品生產(chǎn)中嚴(yán)格控制Al含量尤為重要。

目前檢測食品中Al含量的方法較多，包括電感耦合等離子體質(zhì)譜法 (ICP-MS)[16-21]、原子吸收光譜法[22-25]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[26]、分光光度法[27]、乙二胺四乙酸 (EDTA) 滴定法[28-29]等，但這些方法不完全適配海蜇產(chǎn)品中Al含量的測定。因此，探索合適海蜇產(chǎn)品中Al含量的檢測方法對(duì)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)意義重大。本文采用ICP-MS、分光光度法和EDTA滴定法對(duì)即食海蜇和鹽漬海蜇Al含量進(jìn)行檢測，分析了方法的精密度和準(zhǔn)確度，旨在為海蜇產(chǎn)品Al殘留控制選擇合適的檢測方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售鹽漬、即食海蜇 (廣東江門)；Al標(biāo)準(zhǔn)溶液 (1 000 μg·mL-1，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、抗壞血酸 (C6H8O6，分析純，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；硝酸 (HNO3，色譜純，上海恤世化學(xué)技術(shù)有限公司)；乙二胺四乙酸二鈉(C10H14N2Na2O8，分析純，廣州化學(xué)試劑廠)；六次甲基四胺、乙二胺 (C6H12N4和C2H8N2，分析純，廣州試劑科技有限公司)；鉻天青S (C23H13Cl2Na3O9S，生物技術(shù)級(jí)，北京依珊匯通科技有限公司)、對(duì)硝基苯酚、乙酸鈉 (C6H5NO3和CH3COONa，分析純，北京依珊匯通科技有限公司)；TritonX-100(C34H62O11，分析純，北京普利萊基因技術(shù)有限公司)；溴代十六烷基吡啶 (C21H38BrN，分析純，上海麥克林生化科技有限公司)；氧化鋅 (ZnO，分析純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司)；二甲酚橙(C31H32N2O13S，指示劑級(jí)，廣州威佳科技有限公司)。

1.2 儀器設(shè)備

CEM MARS 5高壓高通量微波消解儀 (美國CEM)；Sunrise-basic Tacan吸光酶標(biāo)儀 (美國伯爵儀器有限公司)；Agilent 7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (美國安捷倫公司)；酸式滴定管 (廣州都宏生物科技有限公司)；T50均質(zhì)機(jī) (德國IKA)；IS126 pH計(jì) (梅特勒-托利多儀器有限公司)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品消解 參考白艷艷等[30]方法，略作改動(dòng)。將鹽漬海蜇與即食海蜇勻漿后，準(zhǔn)確稱取1.000 g于微波消解管中，加入10 mL硝酸，設(shè)定微波消解條件進(jìn)行消解 (表1)，消解結(jié)束冷卻后取出，緩慢打開管蓋排氣，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中，用少量超純水沖洗消解管內(nèi)壁并移入離心管中，用超純水定容至刻度，混勻備用，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

表1 微波消解儀消解條件Table 1 Digestion conditions of microwave digestion apparatus

1.3.2 ICP-MS 將消解好的樣液注入至電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中 (表2)，當(dāng)儀器點(diǎn)火后，用調(diào)諧液進(jìn)行調(diào)諧，建立批處理，以鍺 (72Ge) 為在線內(nèi)標(biāo)，在碰撞反應(yīng)池模式下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白溶液、樣品溶液以及加標(biāo)樣液進(jìn)行檢測，以Al元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)，以Al元素與Ge元素響應(yīng)信號(hào)值的比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

表2 ICP-MS儀器條件Table 2 ICP-MS instrument conditions

1.3.3 分光光度法 制樣步驟按照GB 5009.182—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鋁的測定》中的分光光度法進(jìn)行，改用酶標(biāo)儀進(jìn)行檢測。取7支25 mL的具塞比色管，分別加入0、0.5、1、2、3、4、5 mL的Al標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入1.0 mL硫酸溶液定容至10 mL，準(zhǔn)確吸取0.2 mL的空白溶液、試樣消化液、試樣加標(biāo)消化液置于25 mL的具塞比色管中，將靜置40 min后的待測樣品加入96孔酶標(biāo)板中，使用酶標(biāo)儀在波長620 nm處進(jìn)行檢測分析，使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。

1.3.4 EDTA滴定法 取空白溶液、待測消解溶液、待測加標(biāo)消解溶液各5 mL于200 mL三角瓶中，加水40 mL，后續(xù)步驟均參照楊賢慶等[29]的方法進(jìn)行滴定，同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.5 方法精密度比較 準(zhǔn)確稱取1.0 g的即食海蜇和鹽漬海蜇進(jìn)行微波消解，用ICP-MS、分光光度法和EDTA滴定法對(duì)其Al含量進(jìn)行測定，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次，計(jì)算檢測結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差 (Standard deviation, SD) 和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差 (Relative standard deviation, RSD)。

1.3.6 方法準(zhǔn)確度比較 在對(duì)樣品中的Al含量進(jìn)行檢測時(shí)，同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)3種方法的準(zhǔn)確度，向稱取1.0 g的即食海蜇和鹽漬海蜇樣品中加入濃度為50、250、500 μg的Al標(biāo)準(zhǔn)溶液，折算后即食海蜇和鹽漬海蜇中Al的加標(biāo)量分別為50、250、500 mg·kg-1，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。

1.3.7 市售即食海蜇樣品的抽樣檢測 取3種方法中精確度和準(zhǔn)確度較好的方法用于市售即食海蜇樣品的抽檢，樣品抽檢主要在廣東、福建、江蘇、山東、浙江等的10個(gè)沿海城市進(jìn)行，采集18個(gè)樣品，每組樣品重復(fù)3次，樣品按照表1微波消解程序進(jìn)行消解。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)通過Excel 2010軟件簡單處理后，采用JMP Pro 14軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，均值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，單因素方差分析采用LSD法，P＜0.05為顯著性水平。用Origin 2019軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種方法測定結(jié)果比較

用ICP-MS、分光光度法、EDTA滴定法檢測海蜇的Al質(zhì)量分?jǐn)?shù) (圖1)。鹽漬海蜇中Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，ICP-MS檢測的Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高 (576.40 mg·kg-1)，分光光度法檢測為 571.95 mg·kg-1，這2種方法的檢測結(jié)果差異不顯著 (P＞0.05，圖1-a)。EDTA滴定法檢測結(jié)果 (556.77 mg·kg-1) 與其他2種方法差異顯著 (P＜0.05)，但總體相差不大。不同方法檢測即食海蜇中Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果 (圖1-b)與鹽漬海蜇檢測結(jié)果相似，EDTA滴定法是通過顏色滴定反應(yīng)來檢測海蜇中的Al含量，存在因人為主觀判斷差異性所引起的誤差，可能導(dǎo)致其與另外2種方法檢測結(jié)果存在差異。3種方法測得的Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)相差較小，ICP-MS測定結(jié)果較高。

圖1 3種方法測定鹽漬、即食海蜇鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)比a. 3種方法測定鹽漬海蜇中鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)比；b. 3種方法測定即食海蜇中鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)比。Figure 1 Comparison of three methods to determine Al content in salted jellyfish and ready-to-eat jellyfisha. Comparison of three methods to determine Al content in salted jellyfish; b. Comparison of three methods to determine Al content in ready-to-eat jellyfish.

2.2 3種方法精密度比較

3種方法的具體精密度檢測結(jié)果見表3。即食海蜇和鹽漬海蜇Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RSD介于1.79%～4.34%，因此這3種檢測方法的精密度均達(dá)到檢測精度要求。

表3 3種檢測方法精密度比較Table 3 Comparison of precision of three detection methods

2.3 3種方法準(zhǔn)確度比較

對(duì)于不同加標(biāo)量的鹽漬海蜇和即食海蜇，ICPMS測得的加標(biāo)回收率分別為92%～104%和97%～100% (圖2-a和圖2-b)；分光光度法分別為97%～102%和98%～101% (圖2-c和圖2-d)；EDTA滴定法均為94%～99% (圖2-e和圖2-f)。綜上，ICPMS同分光光度法的加標(biāo)回收率相近，EDTA滴定法的加標(biāo)回收率較低，但仍在正常范圍內(nèi)，因此3種檢測方法的準(zhǔn)確度均符合即食海蜇和鹽漬海蜇中Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定量分析要求。

2.4 市售即食海蜇鋁含量的抽樣檢測

國標(biāo)GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)海蜇中Al的殘留量進(jìn)行了重大修訂，從＜100 mg·kg-1干基計(jì)調(diào)整為≤500 mg·kg-1濕基質(zhì)量。然而新標(biāo)準(zhǔn)施行后，關(guān)于市場流通的海蜇產(chǎn)品Al殘留限量監(jiān)測卻鮮有報(bào)道。為了解市場上具體市售即食海蜇的Al殘留量現(xiàn)狀，本研究對(duì)廣東、福建、江蘇、山東、浙江等地的10個(gè)城市不同廠家生產(chǎn)的即食海蜇進(jìn)行了抽樣檢測，ICP-MS的檢測結(jié)果見圖3。在對(duì)福建福州、連江，浙江溫州、寧波，江蘇南通，山東日照、威海，廣東江門、茂名、吳川等地的市售即食海蜇中的Al進(jìn)行檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)，大部分地區(qū)的Al殘留量合格，介于113.05～491.02 mg·kg-1，均未超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的量，但同一省份不同城市銷售的即食海蜇Al含量卻存在一定差異，以廣東省最為顯著。廣東省個(gè)別樣品Al含量較高，已接近國標(biāo)規(guī)定的限量值。這可能是由于海蜇加工中脫Al方法未取得突破，仍采用較為傳統(tǒng)的水浸泡脫Al所致。市售即食海蜇中Al含量雖未超過國家標(biāo)準(zhǔn)，但個(gè)別樣品已接近限量標(biāo)準(zhǔn)邊緣，需引起重視。

圖3 市售即食海蜇樣品普查*. 同一省份不同市即食海蜇的鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)有差異(P＜0.05)；**. 差異顯著 (P＜0.01)；***. 差異極顯著 (P＜0.001)。Figure 3 Survey of ready-to-eat jellyfish samples in market*.The aluminum mass fraction in ready-to-eat jellyfish between different cities in the same province is different (P＜0.05); **. Significant difference (P＜0.01); ***. Very significant difference (P＜0.001).

3 小結(jié)

ICP-MS、分光光度法和EDTA滴定法均可檢測即食海蜇和鹽漬海蜇中的Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中ICP-MS檢測的值最高，其次是分光光度法，EDTA滴定法最低，但總體相差不大。3種方法均獲得較好的精密度和準(zhǔn)確度，這與吳則業(yè)等[26]的研究結(jié)果相似。

基于設(shè)備條件的差異，不同方法適用不同的檢測場景：1) ICP-MS靈敏度高、檢測限低，可同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行檢測，食品中Al含量測定的國家標(biāo)準(zhǔn)也推薦使用該法，但該法的設(shè)備昂貴，較難普及，因此適用于大型檢測機(jī)構(gòu)；2) 本實(shí)驗(yàn)對(duì)國標(biāo)中分光光度法進(jìn)行了有益改良，使用96孔酶標(biāo)板，不僅減少了試劑用量，且檢測速度和效率較高，是一種較成熟的分析技術(shù)，可在普通分析實(shí)驗(yàn)室普及，該法所測結(jié)果與ICP-MS的無顯著差異；3) EDTA滴定法不需要任何儀器設(shè)備，僅通過簡單的化學(xué)反應(yīng)便可完成檢測，檢測成本低，但存在顏色主觀判斷的誤差，可用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的質(zhì)量控制。因此，檢測海蜇中的Al含量可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)這3種檢測方法進(jìn)行選擇。

此外，由于受自身?xiàng)l件的限制，海蜇必須經(jīng)過鹽礬處理，在將鹽漬海蜇制成即食海蜇過程中需要加水浸泡或加酸浸泡完成脫Al工序。抽樣檢測結(jié)果表明，有少部分市售即食海蜇中含Al量較高，因此，對(duì)即食海蜇產(chǎn)品的Al殘留控制仍需加強(qiáng)。