铬天青S分光光度法测定食品中铝残留量方法探讨

摘要：采用铬天青S分光光度法测定食品中铝残留量时，通过湿消解法、干消解法、微波消解法等三种不同的样品前处理方法进行分析研究。通过加标回收进行分析比较及不同食品的检测。实验结果证明：三种样品前处理方法均可进行食品中铝残留量的测定，干消解法方法简单，易于操作，优于湿消解法和微波消解法，适合批量检验，易于推广使用。

关键词：铝残留量 分光光度法 湿消解法 干消解法 微波消解法。

铝在人们生活中运用广泛，人体主要是通过食物摄入铝。在食品工业中铝主要用于食品容器和炊具、食品包装材料、食品添加剂、净水剂等方面。铝制炊具、容器中迁移到食品中的铝是很少的，食品中的铝大多是由食品添加剂带入，如明矾常作为食品稳定剂和膨松剂被添加到膨化食品、焙烤食品、豆类制品等食品中，使得食品中铝残留量增高。有研究表明：过量的铝摄入可干扰大脑的记忆功能，造成老年性痴呆病；过量铝在骨骼中蓄积时，会致骨软化；过量铝还会引起消化系统功能紊乱，妨碍正常的钙、磷代谢，抑制机体内的抗氧化系统，引起多种疾病[1]。我国对食品中铝的含量有严格规定，在GB2760-2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中只允许在部分食品中使用明矾，而且要求铝的残留量≤100mg/kg[2]。在食品监督检验中，桃酥、麻花等食品中铝含量超过国家标准的情况十分严重。国家标准对食品中铝的测定方法有两种，GB/T50

09.182-2003《面制食品中铝的测定》分光光度法和GB/T 23374-2009《食品中铝的测定电感耦合等离子体质谱法》。电感耦合等离子体质谱法定量准确，但仪器价格昂贵，还未普及，一般检测机构及食品企业大多采用分光光度法。铬天青S分光光度法的原理是，三价铝离子在乙酸-乙酸钠缓冲介质中，与铬天青S及溴化十六烷基三甲胺反应形成蓝色三元络合物，在640nm波长处测定吸光度并与标准比较定量。GB/T5009.182-2003《面制食品中铝的测定》中对样品的前处理采用湿消解法，方法仅适用于面制食品。本文采用湿消解法、干消解法、微波消解法等三种不同的样品前处理方法，通过对桃酥、炒瓜子、粉丝等不同食品进行测定，采用加标回收率进行分析比较，建立一种适于各种食品、简单、准确、高效的铝含量检测方法。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 试剂 GBW（E）铝标准溶液：100mg/L，国家标准物质研究中心；

铝标准使用液：吸取1.00mL铝标准溶液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，该溶液每毫升含1μg铝。

乙酸-乙酸钠溶液：称取34g乙酸钠溶于450mL水中，加2.6mL冰乙酸，调pH至5.5，用水稀释至500mL。

0.5g/L铬天青S溶液：称取50mg铬天青S，用水溶解并稀释至100mL。

0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液：称取20mg溴化十六烷基三甲胺，用水溶解并稀释至100mL。必要时加热助溶。

10g/L抗坏血酸溶液：称取1.0g抗坏血酸，用水溶解并稀释至100mL。临用时现配。

硝酸，过氧化氢（30%），硝酸-高氯酸（5+1），硫酸，盐酸（1+1），去离子水（高纯度纯水机制备）。

1.1.2 仪器设备TU1900紫外可见分光光度计；XT-9912

型智能微波消解/萃取系统；XT-9800型多用预处理加热仪；恒温干燥箱；酸度计；马弗炉；万用电炉；食品粉碎机。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理 ①样品前处理。将试样（不包括夹心、夹馅部分）粉碎均匀，取约30g置于85℃烘箱中干燥4h，备用。按以下三种消解方法处理，实验所用的器皿必须用稀硝酸浸泡，用去离子水冲洗干净。②湿消解法。称取制备好的样品1.000g～2.000g，置于100ml锥形瓶中，各加10mL～15mL硝酸-高氯酸（5+1）混合液，数粒玻璃珠，盖上表面皿，放置过夜，置电热板上缓缓加热至消化液无色透明，并出现大量高氯酸烟雾，取下冷却，加0.5mL硫酸，再置电热板上加热除去高氯酸，加10mL～15mL水，加热至沸，冷却，用水定容至50mL[3]。③干消解法。称取制备好的样品1.000g～2.000g，置于坩埚中，在电炉上小火加热炭化，放入马弗炉中，550℃灰化至灰白色，放至室温，加入2.5mL盐酸（1+1）溶液溶解灰分，用水定容至50mL。④微波消解法。称取制备好的样品0.2000g～1.0000g于微波消解罐中，加硝酸5mL，在预处理加热仪上加热至无黄烟，冷却至室温，加硝酸1mL～2mL，再加入过氧化氢1mL～2mL，旋紧外盖置于微波消解仪中，进行微波消解。待冷却至室温后，打开消解罐，赶酸至1mL左右，用水洗涤消解罐3次～4次，合并洗液于25mL容量瓶中，用水定容[4]。

1.2.2 标准曲线的绘制及样品测定。在25ml比色管中依次加入0.0、0.25、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL铝标准使用液（相当于含铝0.0、0.25、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0μg），分别加入1mL1%硫酸溶液。取1.0mL消化好的样品溶液于25mL比色管中，对干消解法和微波消解法的比色管中分别加入1mL1%硫酸溶液。向标准管、样品管、试剂空白管中依次加入8.0mL乙酸-乙酸钠缓冲液，1.0mL 10g/L抗坏血酸，混匀，加2.0mL 0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液，混匀，再加1.0mL 0.5g/L铬天青S溶液，摇匀后，用水稀释至刻度。室温放置20min后，用1cm比色杯，于分光光度计上，以零管调零点，于640nm处测定其吸光度，绘制标准曲线比较定量[3]。

2 结果与讨论

2.1 样品的不同前处理方法比较 湿消解法为国标方法，消化样品较慢或不彻底，在消解过程中，温度控制不好就会烧干而需要重新处理，加入10mL～15mL硝酸-高氯酸（5+1）混合液，往往不能消解彻底，需要反复加入酸消解液，整个过程必须有检验员小心照看，以防烧干，并且消化过程中会产生大量的酸雾，危害人体健康并对环境造成污染，费时、费力、污染大。如果赶酸不完全，残留高氯酸会使反应终点显紫红色或棕色，并且反应溶液混浊，往往空白吸光度比样品高，影响测定结果。因此，消化终点不易控制。微波消解法处理样品，用酸量一致，能够控制消化液酸度，消化时间短，适于具备微波消解仪的实验室及进行快速检测。用酸量少，对环境污染小，优于湿消解法。灰化法处理样品，通过在马弗炉中高温灰化，除去有机物，铝在高温下转化为稳定的三氧化二铝，用盐酸进行溶解，方法干扰小，不影响测定结果，简单易于操作，人员劳动强度大大低于湿消解法，更适合批量检验。

2.2 不同前处理方法样品加标回收率及精密度实验 称取已知含量的样品5份，分别加入标准溶液，采用1.2.1样品处理方法，用1.2.2的方法进行测定，计算回收率。湿法消解回收率在80.0%～96.9%，RSD 4.63%，干法消解回收率在86.0%～99.4%，RSD 1.44%，微波消解回收率在85.6%～96.0%，RSD 1.66%。比较不同的处理方法，湿法消解由于样品处理终点不易控制造成RSD值偏高，平行样误差大，而且回收率较低，测定结果往往偏低。微波消解与干法消解回收率与RSD值均在理想的范围内，样品处理方法简单，易于操作，均优于标准方法中的湿法消解。结果见表1。

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2.3 各种食品试验结果 采用不同的样品前处理方法，相同的测定方法，对3组样品进行比对测定，湿法消解测定结果较低，干法消解与微波消解法测定结果接近，均适合不同食品的测定。测定结果见表2。

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3 结论

三种消化方法均可用于各种食品中铝含量的检测。用干灰化法和微波消解处理样品比国标的酸消解法简单，易于操作，污染小，结果准确可靠，不仅降低了劳动强度，而且还消除了酸消解法中消化终点不易控制，造成高氯酸赶不干净而给显色反应带来的干扰。通过实验证明干法消解和微波消解-铬天青S分光光度法适合各类食品中铝的检测，微波消解法适合具备微波消解仪的实验室及进行快速检测，干法消解更适合批量检验。

参考文献：

[1]王勃.铝的生物学作用研究概况[J].卫生研究，2002，31（4）：320-322.

[2]GB2760-2011《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》[S].

北京：中国标准出版社，2011.

[3]GB/T 5009.182-2003 食品卫生检验方法理化部分（二）面制食品中铝的测定[S].北京：中国标准出版社，2008.

[4]GB/T 23374-2009食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法[S].北京：中国标准出版社，2009.