紅薯中鋁本底含量的探究

何計(jì)龍，盧亭，楊華劍，劉璇（.臨海市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，浙江臨海37000；.臺(tái)州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)研究院，浙江臺(tái)州38000）

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紅薯中鋁本底含量的探究

何計(jì)龍1，盧亭2，楊華劍1，劉璇1
（1.臨海市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，浙江臨海317000；2.臺(tái)州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)研究院，浙江臺(tái)州318000）

摘要：紅薯是我國(guó)的重要糧食作物，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活密切相關(guān)，除作主糧外也是重要的食品加工原料。本文利用微波消解對(duì)紅薯樣品進(jìn)行前處理，再經(jīng)石墨爐原子吸收光譜法對(duì)紅薯中鋁本底含量進(jìn)行檢測(cè)，探究紅薯在居民膳食鋁暴露風(fēng)險(xiǎn)中的影響。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得紅薯鋁本底平均含量20.4mg/kg，居民膳食鋁暴露風(fēng)險(xiǎn)較低。

關(guān)鍵詞：紅薯；鋁；本底含量；風(fēng)險(xiǎn)；微波消解；石墨爐原子吸收

紅薯又名番薯、地瓜、山芋等，為旋花科一年生植物，原產(chǎn)于南美洲，在我國(guó)已有400余年的種植歷史。紅薯在我國(guó)的種植面積約占全世界的70 %，達(dá)到660萬(wàn)公頃左右，僅次于水稻、小麥和玉米，種植區(qū)域除高寒地區(qū)外，幾乎遍布全國(guó)[1-2]。紅薯是一種高產(chǎn)而適應(yīng)性強(qiáng)的糧食作物，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活關(guān)系密切。除作主糧外，也是食品加工、淀粉和酒精制造工業(yè)的重要原料[2]。紅薯中含有60 %~80 %的水分，10 %~ 30 %的淀粉，5 %左右的糖分及少量蛋白質(zhì)、油脂、纖維素、半纖維素、果膠、灰分等，且蛋白質(zhì)組成比較合理，人體必需氨基酸含量高，特別是糧谷類(lèi)食品中比較缺乏的賴(lài)氨酸含量較高，此外紅薯中還含有豐富的維生素[1]。

鋁是一種輕金屬，廣泛存在于自然界中，是地殼中含量最豐富的金屬元素。而鋁是人體非必需的微量元素，一般大家都認(rèn)為鋁吃多了會(huì)得老年癡呆，確實(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)它與老年癡呆有關(guān)[3]，但這一點(diǎn)還并未形成學(xué)術(shù)界的共識(shí)。目前學(xué)界較一致的看法是，鋁主要會(huì)影響生殖和神經(jīng)系統(tǒng)健康[4-5]。過(guò)量食用含鋁食品對(duì)人體健康存在風(fēng)險(xiǎn)。德國(guó)Müller等人研究表明食用植物中的鋁含量與植物的種類(lèi)、部位及生長(zhǎng)時(shí)間有關(guān)。植物的葉子、穗、果實(shí)及種子中的鋁含量較高，莖部含量較低[6]。而我國(guó)目前各類(lèi)天然食品中鋁真實(shí)的本底含量尚不清楚，因此開(kāi)展紅薯等各類(lèi)食品中鋁本底含量的研究對(duì)于我國(guó)居民膳食鋁風(fēng)險(xiǎn)控制具有積極意義，對(duì)于以紅薯為原料的加工食品是否存在鋁添加的判定具有指導(dǎo)意義。

1材料和方法

1.1儀器與試劑

PE900Z石墨爐原子吸收分光光度計(jì)：美國(guó)Perkins Elmer公司；CEM Mars5微波消解系統(tǒng)：美國(guó)培安公司；BHW-09C-20恒溫消解儀：上海博通化學(xué)科技有限公司；MS204S電子分析天平：美國(guó)梅特勒-托利多公司；FED115電熱恒溫干燥箱：德國(guó)Binder公司；Milli-Q A-10超純水處理器：美國(guó)Millipore公司。

1 000 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB04-1713-2004）：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；硝酸UP級(jí)：蘇州晶瑞化學(xué)。

1.2材料

臺(tái)州地產(chǎn)及臺(tái)州市范圍內(nèi)銷(xiāo)售的紅薯20批次。

1.3樣品前處理方法

紅薯經(jīng)去皮切成小塊，在85℃下干燥4 h，用樣品粉碎機(jī)粉碎，讓其通過(guò)100目篩[7]。準(zhǔn)確稱(chēng)取經(jīng)預(yù)處理的樣品0.5 g于聚四氟乙烯消解罐中，加8 mL硝酸，密封后置于微波消解中加熱消解，微波消解程序見(jiàn)表1。

表1微波消解程序Table 1 Microwave digestion procedure

消解完成后，冷卻至室溫，經(jīng)恒溫消解儀趕酸至近干，轉(zhuǎn)移、定容至25 mL容量瓶中，再移取5.00 mL至100 mL容量瓶中，用0.5 %硝酸溶液定容至100 mL。

2結(jié)果與討論

2.1試驗(yàn)條件

原子吸收儀器參數(shù)：波長(zhǎng)309.27 nm，狹縫0.7 nm，zeeman背景校正。石墨爐升溫程序見(jiàn)表2。

表2鋁測(cè)定石墨爐程序Table 2 Determination of aluminium graphite furnace program

2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

選用50 μg/L的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液，由自動(dòng)進(jìn)樣器自動(dòng)配制0、5、10、20、30、40、50 μg/L標(biāo)準(zhǔn)系列，進(jìn)樣測(cè)定吸光度分別為0、0.008 5、0.021 6、0.048 0、0.079 4、0.111 4、0.132 5，線(xiàn)性回歸方程為：y = 0.002 8x-0.004相關(guān)數(shù)R2=0.996 3，詳見(jiàn)圖1?？梢?jiàn)本法在0～50 μg/L范圍內(nèi)線(xiàn)形良好。

2.3回收率試驗(yàn)

制備樣品溶液的同時(shí)，稱(chēng)取6號(hào)樣品0.5 g至消化管中，加入50 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.3 mL，同法制作空白加標(biāo)樣，最后按1.3中樣品前處理方法處理，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

圖1鋁測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Fig.1 Standard curve of aluminum

表3加標(biāo)回收試驗(yàn)Table 3 Recovery test

由表3可知空白加標(biāo)、及樣品加標(biāo)回收率分別為96.7 %、104.1 %。

2.4樣品結(jié)果討論

紅薯樣品鋁本底含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4紅薯樣品鋁含量測(cè)定結(jié)果Table 4 Results of sweet potato samples

從表4可以看出紅薯鋁本底含量基本都在30 mg/kg以下，本次測(cè)得最小值7.3 mg/kg，最大值53.3 mg/kg，平均值為20.4 mg/kg。鑒于鋁攝入過(guò)量對(duì)健康的危害，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/ WHO）食品添加劑聯(lián)合專(zhuān)家委員會(huì)（JECFA）于1989年將鋁的每周耐受攝入量（PTWI）定為7 mg/kg[8]。但在2007年的第67次會(huì)議上，將鋁的PTWI由每周每公斤體重7 mg降至每周每公斤體重1 mg[4]。2011年6月，在JECFA的第74次大會(huì)上，將鋁的PTWI修訂為每周每公斤體重2 mg[5]。2002年中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報(bào)告顯示，我國(guó)全人群對(duì)薯類(lèi)的日均消費(fèi)量約為100 g/人，本次紅薯鋁本底含量平均值20.4 mg/kg計(jì)算，攝入的鋁為每周每公斤體重0.07 mg（人以60 kg體重計(jì)，紅薯以70 %水分計(jì)），占PTWI的3.5 %。以最大值53.3 mg/kg計(jì)算攝入的鋁為每周每公斤體重0.19 mg（以60 kg體重計(jì)，紅薯以70 %水分計(jì)），仍只占PTWI的9.5 %。

GB 2762-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》中取消了鋁殘留限量指標(biāo)100 mg/kg，國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委等5部門(mén)關(guān)于調(diào)整含鋁食品添加劑使用規(guī)定的公告（2014年第8號(hào)）決定撤銷(xiāo)酸性磷酸鋁鈉、硅鋁酸鈉和辛烯基琥珀酸鋁淀粉等3種含鋁食品添加劑，這就意味著淀粉及淀粉制品不允許使用含鋁添加劑。紅薯作為重要的淀粉原料之一，其鋁本底含量遠(yuǎn)低于國(guó)家鋁殘留限量標(biāo)準(zhǔn)100 mg/kg，2002年中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報(bào)告中淀粉制品（粉條）126.3 mg/kg，表明鋁本底作用很少，主要來(lái)源于含鋁添加劑的使用。

3　結(jié)論

本文通過(guò)微波消解石墨爐原子吸收方法檢測(cè)研究認(rèn)為，紅薯鋁本底平均含量20.4 mg/kg，居民膳食鋁暴露風(fēng)險(xiǎn)較低。對(duì)于食品安全相關(guān)監(jiān)管部門(mén)在判定以紅薯為原料的加工食品是否存在含鋁添加劑的使用，具有指導(dǎo)意義，減少判定難的問(wèn)題，從而促進(jìn)企業(yè)改進(jìn)工藝，降低鋁殘留帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。鑒于本次樣本數(shù)量及范圍限制的不足，以此為基礎(chǔ)開(kāi)展各類(lèi)天然食品中鋁本底含量的研究將是非常有意義的。

參考文獻(xiàn)：

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Research the Content of Aluminum in Sweet Potato

HE Ji-long1，LU Ting2，YANG Hua-jian1，LIU Xuan1
（1. Linhai Food and Drug Testing Center，Linhai 317000，Zhejiang，China；2. Research Institute of Quality& Technical Supervision and Inspection，Taizhou 318000，Zhejiang，China）

Abstract：Sweet potato was an important food crop in China. It was closely related to industrial and agricultural production and people's life. Except for the staple food，Sweet potato was also an important raw material for food industry. In this paper，the Sweet potato samples were pretreated by microwave digestion，and then the content of aluminum was detected by GFAAS（Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry）. The effect of sweet potato on the risk of dietary exposure to aluminum was discussed. Aluminum background value was 20.4 mg/kg. The risk of dietary exposure to aluminum was low.

Key words：sweet potato；aluminum；content；risk；microwave digestion；GFAAS

收稿日期：2014-09-16

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.043

作者簡(jiǎn)介：何計(jì)龍（1981—），男（漢），工程師，本科，研究方向：食品安全與分析。