分光光度法與ICP－MS法測(cè)定面制品中鋁含量

孫 寧

（華測(cè)檢測(cè)集團(tuán)上海分公司，上海 200136）

分光光度法與ICP－MS法測(cè)定面制品中鋁含量

孫 寧

（華測(cè)檢測(cè)集團(tuán)上海分公司，上海 200136）

鋁是一種具有毒性的金屬元素，通過(guò)食物進(jìn)入體內(nèi)后，會(huì)影響人體的健康，過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生。食品中經(jīng)常檢測(cè)出含鋁的食品添加劑，目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中檢測(cè)面制品中鋁含量的方法為分光光度法。分別采用國(guó)標(biāo)分光光度法和ICP－MS法測(cè)定面制品中鋁含量，并比較兩種方法的檢出限、準(zhǔn)確度以及回收率。結(jié)果表明，兩種方法具有良好的相關(guān)性，準(zhǔn)確度和回收率都比較高，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著性差異。但分光光度法操作繁瑣，試劑消耗大；ICP－MS法試劑用量少，檢出限低，穩(wěn)定性好，檢測(cè)效率高，是值得推廣應(yīng)用的一種檢測(cè)方法。

分光光度法；ICP－MS法；面制品；鋁含量

鋁是廣泛存在于自然界的金屬元素，具有低毒性，但長(zhǎng)期攝入鋁，會(huì)在人體內(nèi)蓄積，對(duì)健康造成緩慢的危害，誘發(fā)老年性癡呆，影響兒童腦部思維，干擾體內(nèi)鈣、磷的代謝，造成骨軟化癥［1］。食品中鋁超標(biāo)主要與食物種類、加工工藝以及污染源有關(guān)。在面制品加工過(guò)程中，由于含鋁食品添加劑的濫用，使得鋁含量超標(biāo)。隨著人們對(duì)鋁潛在危害的認(rèn)識(shí)，食品中鋁的監(jiān)測(cè)問(wèn)題已引起了廣泛關(guān)注。

國(guó)標(biāo)GB 2760—2014規(guī)定了小麥粉及其制品（除面糊、裹粉、煎炸粉及油炸面制品）生產(chǎn)中不得使用含鋁食品添加劑［2］。目前國(guó)標(biāo)是采用分光光度法測(cè)定面制品中鋁［3］。批量抽檢的面制品若采用此法，操作繁瑣，試劑量消耗大。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較ICP－MS法和分光光度法測(cè)定面制品中的鋁含量，旨在建立一種更加快捷、準(zhǔn)確的方法用于面制品中鋁含量的檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 儀器

Lamber25紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：美國(guó)珀金埃爾默儀器股份有限公司；7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國(guó)安捷倫科技有限公司；MARS5高壓密閉微波消解儀：美國(guó)CEM公司；XS205DU分析天平：梅特勒—托利多儀器有限公司。

1.2 原料與試劑

面制品（小麥粉、面包、饅頭、包子、麻花）：來(lái)自于上海市各超市抽檢；高氯酸、濃硫酸、硝酸、30%過(guò)氧化氫（均為優(yōu)級(jí)純）：蘇州晶瑞化學(xué)有限公司；鉻天青、溴化十六烷基三甲胺（均為分析純）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；抗壞血酸、鹽酸、乙酸、乙酸鈉（均為分析純）：上海潤(rùn)捷化學(xué)試劑有限公司；鋁標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 分光光度法測(cè)定面制品中鋁含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取鋁標(biāo)液0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0 mL（相當(dāng)于含鋁0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0 μg），依次加入8 mL乙酸—乙酸鈉緩沖液，10 g／L抗壞血酸溶液1 mL，混勻后加入2.0 mL 0.2 g／L溴化十六烷基三甲胺溶液，搖勻，再加入0.5 g／L鉻天青溶液2 mL，混勻后用水稀釋至刻度，靜置20 min后，于分光光度計(jì)640 nm波長(zhǎng)測(cè)定其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線比較定量［3］。

1.3.2 ICP－MS測(cè)定面制品中鋁含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

吸取鋁標(biāo)液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL于50 mL容量瓶中，用硝酸定容至刻度。標(biāo)線濃度為0、0.200、0.400、0.600、0.800、1.00 mg／L［4］。調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)如表1，由測(cè)定結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

表1 儀器工作參數(shù)

1.3.3 樣品前處理

分光光度法：稱取粉碎試樣（混勻）1.000～2.000 g于100 mL錐形瓶中，分別加入高氯酸3 mL、濃硫酸3 mL、硝酸溶液6 mL，置于電爐上緩慢加熱至消化液呈現(xiàn)白色煙霧，澄清透明，冷卻后加入10～15 mL水，加熱煮沸，取下冷卻后定容至25 mL備用。同時(shí)做試劑加標(biāo)與空白實(shí)驗(yàn)。

ICP－MS法：稱取0.2～0.5 g樣品（精確至0.000 1 g）于微波消解罐中，分別加入硝酸5 mL，過(guò)氧化氫1 mL，旋緊外蓋置于微波消解儀中，按儀器程序（表2）進(jìn)行微波消解。待冷卻至室溫后，打開(kāi)消解罐，于電熱板上（120～160℃）趕酸至1 mL左右，用水洗滌消解罐3～4次，合并洗液并定容至25 mL容量瓶中，混勻備用。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

表2 微波消解程序

1.3.4 分光光度法測(cè)定鋁含量

準(zhǔn)確吸取已消解好的試樣1.0 mL于25 mL比色管中，按照1.3.1順序依次加入乙酸—乙酸鈉緩沖液，抗壞血酸溶液、溴化十六烷基三甲銨、鉻天青溶液，以空白管調(diào)節(jié)零點(diǎn)，測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出試樣中鋁的含量。

1.3.5 ICP－MS測(cè)定鋁含量

使用自動(dòng)進(jìn)樣器吸取已消解好的試樣，測(cè)得樣品響應(yīng)值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出試樣中鋁的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法檢出限的確定［5］

圖1、圖2分別是兩方法的曲線，分光光度法曲線的相關(guān)系數(shù)r為0.999 7，ICP－MS法曲線的相關(guān)系數(shù)r為0.999 4，根據(jù)DL＝3S／K，對(duì)試劑空白分別平行測(cè)定10次，得到分光光度法檢出限為0.374 mg／kg，ICP－MS法檢出限為0.033 mg／kg。由此可見(jiàn)，ICP－MS法測(cè)定鋁的檢出限更低，對(duì)于低含量鋁的樣品，可確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

圖1 分光光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖2 ICP－MS法標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 精密度實(shí)驗(yàn)比較

從五種面制品中抽取一種樣品面包分別用兩種方法對(duì)樣品重復(fù)進(jìn)行六次測(cè)定，計(jì)算其平均值，并計(jì)算兩種方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2，結(jié)果表明，分光光度法測(cè)得樣品平均值為1.31 mg／kg，RSD為3.80%，ICP－MS法測(cè)得樣品平均值為1.18 mg／kg，RSD為1.75%，兩者RSD均小于7.5%，ICP－MS法精密度比分光光度法高。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)比較

2.3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)比較

將購(gòu)于中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的鋁標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液1.0 mg／L作為標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，分別取5 mL使用液用兩種方法測(cè)定，分光光度法測(cè)定值為0.96 mg／L，ICP－MS法測(cè)定值為1.03 mg／L，兩法測(cè)定值偏差均在規(guī)定的允許誤差范圍［5］。

2.4 樣品回收率實(shí)驗(yàn)比較

在五種樣品抽取三種樣品中分別加入適量鋁標(biāo)液，消化后分別用兩種方法進(jìn)行6次平行測(cè)定，計(jì)算其平均濃度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差以及回收率，結(jié)果見(jiàn)表3，結(jié)果表明，兩方法回收率都較高，但I(xiàn)CP－MS法回收率更高。

表3 回收率實(shí)驗(yàn)比較

2.5 樣品分析結(jié)果

用兩種方法分別測(cè)定抽檢的五種面制品，計(jì)算其鋁含量，結(jié)果見(jiàn)表4，用SPSS軟件通過(guò)t檢驗(yàn)，得出P＞0.05，說(shuō)明兩方法在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著性差異。

表4 樣品結(jié)果分析

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)利用分光光度法和ICP－MS法測(cè)定面制品中鋁含量，通過(guò)一系列性能參數(shù)的比較，兩種方法的線性關(guān)系好，相關(guān)系數(shù)分別為0.999 7和0.999 4；精密度高，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.80%和1.75%；準(zhǔn)確度高，用兩種方法分別測(cè)定已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的偏差均在規(guī)定范圍內(nèi)；兩者回收率在96%以上；常規(guī)樣品測(cè)定值經(jīng)t檢驗(yàn)說(shuō)明兩種方法在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著性差異。ICP－MS法與分光光度法相比，在測(cè)定面制品中鋁含量時(shí)更為簡(jiǎn)單快捷，值得推廣與應(yīng)用。

［1］盛明純.鋁對(duì)人體健康影響的研究進(jìn)展綜述［J］.安徽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2006，12（1）：46－48.

［2］GB 2760—2014，食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)［S］.2014.

［3］GB／T 5009.182—2003，面制食品中鋁的測(cè)定［S］.2003.

［4］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］.2009.

［5］GB／T 2704—2008，實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)［S］. 2008.

Determination of aluminum content in flour products by spectrophotometry and ICP－MS

SUN Ning
（Centre testing International，Shanghai 200136）

Aluminum is a kind of metal elements with low toxicity，which can enter into human body with food.Excessive intake will lead to illness.The food additives containing aluminum were frequently detected in foods.At present，spectrophotometry is recommended as a method for detection of aluminum content in flour products in the national standard.The aluminum content in flour products was determined by spectrophotometry and inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP－MS）respectively，to compare their detection limit，accuracy and recovery rate.The results showed that the two methods had relativity with high accuracy and recovery rate，without significant difference in statistics.But the detection by spectrophotometry had the demerit of complex operation and more reagent consumption compared with ICP－MS，which had many advantages such as less amount of reagent consumption，lower detection limit，with good stability and high efficiency，which was worth popularizing and applying in determination of aluminum content in flour products.

spectrophotometry；ICP－MS；flour products；aluminum content

TS 210.7

A

1007－7561（2017）01－0051－03

2016－07－08

孫寧，1989年出生，女，碩士.