河南省小麥面粉面制品中鋁含量調查研究

李 娜，任 釗，王鋆坦，郭青照，王法云，朱海華，王 慧

（河南省商業(yè)科學研究所有限責任公司，河南 鄭州 450002）

鋁是地殼中含量最多的金屬元素，普遍存在于土壤和各種水源中[1]。植物從土壤和水源中吸收鋁，人體通過進食和飲水攝入鋁。鋁屬于低毒元素，但人體長期攝入過量的鋁，會導致大腦神經退化[2]、記憶力衰退，甚至導致老年癡呆[3]。當人體蓄積過多鋁，對磷的吸收會發(fā)生困難，鈣、磷的代謝會失常[4]，如果生長發(fā)育期的兒童攝入過量的鋁，骨骼發(fā)育會異常[5]。此外，過多攝入的鋁還會導致男性精子畸形并影響生殖[6]。因此，對日常大量食用的農產品和食品進行鋁安全性分析是食品安全領域的重要課題。找到可能存在的問題并給出對策，則能減少鋁毒對人群的危害，從而促進人體健康。

近幾年，為了解面制品中鋁的污染情況，研究人員從多個方面對不同地區(qū)的面制品進行了分析測試。楊金部等人[7]對甘肅省臨夏市面制品和焙烤食品中鋁含量進行了檢測及危害分析，申屠平平等人[8]對2015—2017 年金華市轄區(qū)內958 份面制品中鋁含量進行了測定，黃常剛等人[9]對2017 年武漢市面制食品中鋁污染現狀進行了研究，張遴等人[10]對2018 年西安市面制品中鋁含量進行了監(jiān)測和分析，孫健等人[11]對深圳市中小學校周邊面制品鋁污染狀況進行了取樣分析，但是缺乏近2 年河南省內面制品鋁安全情況的研究，也缺乏對河南省內小麥、面粉中鋁含量情況的研究，而河南省是小麥的主產區(qū)，小麥的種植面積和產量分別占全國的21%和26%[12]，居民喜食各種類型的面食，并且含鋁類食品添加劑廣泛用于面制品的制作過程，因此同樣面臨面制食品中鋁含量可能超標的情況。對2018—2019 年河南省面制食品中鋁殘留量進行了檢測和調查研究，同時對面制品的加工原料小麥和小麥粉進行鋁本底值監(jiān)測，以研究近2 年河南地區(qū)面制食品中鋁的安全情況和污染來源。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

小麥樣品共采集192 份，每份2 kg 左右，分別來源于商丘、安陽、濮陽等地，具體的采樣點深入到村、鎮(zhèn)、集、莊等，確保樣品出于當地；采集小麥的同時，尋找當地的磨坊采集面粉，共采集95 份面粉，每份1 kg 左右，分別來自商丘、安陽、濮陽等地；同時在各地采集面制品，其中焙烤面制品69 份（餅干、面包、蛋糕），油炸面制品175 份（油條、油餅、麻花、糖糕），發(fā)酵型面制品130 份（饅頭、花卷）。

河南各地市采樣點數量見圖1。

圖1 河南各地市采樣點數量

1.1.2 儀器與試劑

7900 型電感耦合等離子體質譜儀、UV-2700 型紫外可見分光光度計。

硝酸，MOS 級，天津風船化學試劑有限公司提供；鋁標準溶液1 000 mg/L，北京有色金屬研究總院提供；鹽酸（優(yōu)級純）、氨水（優(yōu)級純）、無水乙醇（優(yōu)級純）、對硝基苯酚（分析純）、鉻天青S（分析純）、乙二胺（分析純）、聚乙二醇辛基苯醚（分析純）、溴代十六烷基吡啶（分析純）、抗壞血酸（分析純），煙臺市雙雙化工有限公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試樣制備方法

對于小麥樣品，先揀除土塊、秸稈等大塊雜質，再用純凈水清洗，然后晾干、粉碎均勻；面粉樣品直接稱樣；其他面制品先粉碎均勻，再取適量于85 ℃下烘干4 h，備用。試樣消解方法：采用微波消解法。

微波消解程序見表1。

表1 微波消解程序

1.2.2 樣品測定方法

鋁元素的檢測方法有多種，包括原子吸收分光光度法[13]、鉻天青S 分光光度法[14]、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[15]、電感耦合等離子體質譜法[16]、抑制褪色光度法[17]、槲皮素分光光度法[18]、納米銀分光光度法[19]、共振瑞利散射法[20]等。根據方法的適用性，首先采用鉻天青S 分光光度法測定樣品中的鋁含量，對于含量低于比色法檢出限的樣品，再采用電感耦合等離子體質譜法測定。比色法參照GB 5009.182—2017 第一法，質譜法參照GB 5009.268—2016 第一法。

電感耦合等離子體質譜儀工作參數見表2。

表2 電感耦合等離子體質譜儀工作參數

選取粉條為鋁含量較高的樣品代表，選取面粉為鋁含量較低的樣品代表，分別對其進行6 次測定，得到比色法和質譜法測鋁的精密度數據；分別對其進行加標回收率的試驗。

比色法和質譜法測鋁的精密度試驗見表3，比色法和質譜法測鋁的加標回收率試驗見表4。

表3 比色法和質譜法測鋁的精密度試驗

表4 比色法和質譜法測鋁的加標回收率試驗

由表3 和表4 可知，比色法測定鋁的相對標準偏差是3.7%，精密度良好，樣品加標的回收率是96%，準確度好。質譜法測定鋁的相對標準偏差是2.9%，樣品加標的回收率是100%。2 種檢測方法都具有較好的精密度和準確度，可以滿足試驗的要求。比色法適用于鋁含量較高的樣品（鋁檢出限為25 mg/kg），質譜法可以準確測定鋁含量較低的樣品（鋁檢出限為0.5 mg/kg）。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用Excell 進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 小麥和面粉中鋁含量本底值調查

小麥中鋁含量見表5。

表5 小麥中鋁含量

由表5 可知，192 份小麥的鋁含量范圍是2.42～151 mg/kg，中位值14.8 mg/kg，平均值22.0 mg/kg，最高值151 mg/kg出現在商丘永城市某村；高于100 mg/kg的樣品有4 份，2 份出現在商丘永城，1 份出現在安陽湯陰，另外1 份出現在濮陽縣。30.2%的小麥鋁含量低于10 mg/kg。陳瑞英等人[21]對山東泰州的小麥鋁含量進行了調查，發(fā)現其含量范圍是2.80～53.0 mg/kg，中位值是16.5 mg/kg，平均值是18.6 mg/kg，33.9%的小麥鋁含量低于10 mg/kg。除了最高值，其他結果與試驗高度相似。

面粉中鋁含量見表6。

表6 面粉中鋁含量

由表6 可知，95 份面粉樣品鋁含量范圍是N.D～61.80 mg/kg，中位值6.96 mg/kg，平均值10.40 mg/kg，最高值61.80 mg/kg 出現在信陽羅山縣，75.8%的面粉樣品鋁含量低于10 mg/kg，處于比較低的水平。

對比小麥和面粉中鋁含量情況可見，面粉中鋁含量的平均值和中位值，明顯低于小麥中鋁含量的平均值和中位值。從小麥到面粉的加工過程，降低了至少50%的鋁含量，有利于人體的飲食健康。

2.2 不同類型面制品中鋁含量結果調查

分別檢測焙烤類面制品、油炸類面制品和發(fā)酵類面制品3 種不同類型的面制品，檢測結果如下。

2.2.1 焙烤類面制品

焙烤類面制品中鋁含量檢測結果見表7。

表7 焙烤類面制品中鋁含量檢測結果

GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》規(guī)定，焙烤食品中鋁的殘留量不得超過100 mg/kg。研究數據表明，河南地區(qū)焙烤食品中鋁的合格率較高，其中餅干、面包合格率100%，蛋糕合格率90.9%。許燕等人[22]對云南省部分食品中鋁殘留量的分析也表明，焙烤食品的合格率較高，達到了97.6%。羅莎等人[23]于2015—2018 年對天津市部分市售食品中的鋁含量進行了監(jiān)測，研究表明天津地區(qū)焙烤食品中鋁的殘留量全部合格。因此說明，焙烤食品的鋁合格率較高是普遍現象。

2.2.2 油炸類面制品

油炸類面制品中鋁含量檢測結果見表8。

表8 油炸類面制品中鋁含量檢測結果

GB 2760—2014 規(guī)定，油炸面制品中鋁殘留量不得超過100 mg/kg。研究數據表明，河南地區(qū)油條、油餅的超標率分別為37.5%和37.0%；對于油條樣品，合格的50 份樣品，其鋁含量遠低于限量值100 mg/kg，最高值只有52.7 mg/kg；而不合格的油條樣品，其鋁含量遠高于限量值100 mg/kg，最高值達到了1 637 mg/kg，是限量值的16 倍多，不合格樣品的平均值達到了653 mg/kg，是限量值的6 倍多。油餅樣品存在類似的情況，合格的12 份樣品中，最高值只有7.69 mg/kg，遠低于限量值100 mg/kg；而不合格的樣品中最高值為701 mg/kg，是限量值的7 倍，不合格樣品的平均值是354 mg/kg，是限量值的3 倍。麻花、糖糕的鋁超標率較低，分別為2.1%和6.9%。

2.2.3 發(fā)酵類面制品

發(fā)酵類面制品中鋁含量檢測結果見表9。

表9 發(fā)酵類面制品中鋁含量檢測結果

研究結果表明，130 份饅頭和花卷樣品的鋁含量平均值為31.0 mg/kg，中位數為4.08 mg/kg，最高值449 mg/kg 出現在周口項城市某市場，60.8%的樣品鋁含量小于10 mg/kg，含量大于100 mg/kg 的樣品有13 份，占比10%。95 份饅頭樣品，鋁殘留量超過100 mg/kg 的樣品有7 份，占比7.4%；36 份花卷樣品，鋁殘留量超過100 mg/kg 的樣品有6 份，占比16.7%。GB 2760—2014 規(guī)定，發(fā)酵類面制品中不允許使用含鋁食品添加劑。但是結合小麥和面粉中鋁的本底值和發(fā)酵型面制品中鋁的檢測數據來看，有一部分發(fā)酵型面制品使用了含鋁食品添加劑。

3 結論

3.1 小麥、面粉中鋁本底值

研究數據表明，相對于GB 2760—2014 食品添加劑使用標準里規(guī)定的鋁殘留量，河南地區(qū)小麥樣品中鋁的平均值（22 mg/kg）和中位值（14.8 mg/kg），以及面粉樣品鋁的平均值（9.18 mg/kg）和中位值（7.54 mg/kg）均較低。因此，面制品中較高的鋁殘留量，大多來自含鋁食品添加劑。

個別小麥的的鋁含量比較高，達到151 mg/kg。冉莉萍等人[24]的研究指出，不同品種的小麥，其籽粒中的鋁積累量存在遺傳差異，可以通過遺傳育種篩選鋁積累量相對較低的小麥品種，以減少通過食用小麥及其制品而攝入的鋁。

3.2 不同類型的面制品含鋁情況不同

由研究數據可知，近兩年河南地區(qū)的面制品，焙烤食品中鋁的安全性較好，而油餅、油條中鋁超標的風險較大，不合格樣品中鋁的殘留量遠超限值。但這種情況不僅僅在河南地區(qū)，也不限于近2 年。李蕾等人[25]對寧夏市319 份面制品中鋁的殘留量的研究表明，油條的合格率只有66%，而焙烤食品的鋁含量全部合格，與試驗結果類似。歐社祥等人[26]于2018 年對湖南郴州面制食品中鋁的污染情況進行了研究，結果表明面制食品中油條的鋁合格率最低，只有51.5%。麻順廣等人[27]于2012—2013 年調查了濮陽地區(qū)油餅、油條中鋁的殘留量，總體合格率只有61.5%，其中油餅合格率是80%，油條合格率只有48%。表明油炸面制品中鋁殘留量過高的風險存在于多個地區(qū)（河南、寧夏及湖南郴州等），而且由來已久。

3.3 某些發(fā)酵型面制品存在使用含鋁食品添加劑的可能

GB 2760—2014[28]食品添加劑使用標準規(guī)定，發(fā)酵型面制品不允許使用含鋁食品添加劑。但是在調查中發(fā)現了鋁殘留量比較高的饅頭和花卷。結合河南地區(qū)小麥和面粉鋁的本底值，可以確定在生產過程中使用了含鋁食品添加劑。楊林正等人[29]對嘉興市發(fā)酵型面制品中的鋁進行了調查，發(fā)現鋁殘留量超過100 mg/kg 的樣品比例是25.7%，很可能使用了含鋁食品添加劑。

李煒炤等人[30]將研制的無鋁多效泡打粉應用在蛋糕、饅頭、油條等樣品中。試驗表明，與含鋁泡打粉相比，所研制的無鋁泡打粉起到了比較好的作用，樣品的質構特性各項指標達到或優(yōu)于含鋁泡打粉的產品水平。胡曉川等人[31]使用葡萄糖酸-δ -內酯作為油條膨松劑，不僅替代了明礬，提高了油條的食用安全性，還通過參數的優(yōu)化得到了更佳的工藝流程。這些研究成果，給油炸類面制品、焙烤類面制品的生產提供了良好的技術支持，說明油條、油餅等食品中鋁殘留量合格率達到100%是可以實現的。由于油條、油餅等油炸食品是群眾比較喜愛的日常食品，所以推廣無鋁多效泡打粉添加劑對群眾的飲食健康意義重大[32]。

3.4 解決面制品中鋁超標的對策

綜合多地區(qū)的研究文獻發(fā)現，面制品中鋁殘留量超標的現象由來已久。雖然有GB 2760—2014[28]食品添加劑使用標準的限值規(guī)定，但是多年來鋁超標情況并沒有明顯改觀。對此，建議采取以下解決辦法，一是加強鋁毒危害性的宣傳，提高食品生產者和消費者的食品安全意識；二是出臺面制品含鋁食品添加劑的使用規(guī)范，給予食品生產者技術指導；三是加強市場監(jiān)管，加大不合格產品的處罰力度；四是探索推廣使用無鋁食品添加劑，以替代硫酸鋁鉀、硫酸鋁銨等含鋁食品添加劑的使用，減少人體鋁的攝入量，降低鋁毒的食品安全風險。