分光光度法测定食品中的铝含量方法探究

◎ 冯丹丹

（龙游县疾病预防控制中心，浙江 龙游 324400）

分光光度法测定食品中的铝含量方法探究

◎ 冯丹丹

（龙游县疾病预防控制中心，浙江 龙游 324400）

我国实验室测定食品及水质检测样品中的铝含量有多种方法，其中应用最为广泛的是分光光度法。利用微波消解对食品检测样品进行预处理（水样可以直接取样测定），试样经处理后，选择分光光度法，三价铝离子与铬天青S反应生成蓝绿色的四元胶束。该方法相对具有较高的精准度，易操作，显色反应灵敏，能够满足食品铝含量的测定要求。

分光光度法；铬天青S；铝含量；食品安全

铝是人类日常生活中较为常见的金属元素之一，在地壳中含量丰富。由于铝的理化性质较强，常被人们用来制造食品添加剂、铝制炊具、水处理剂及临床抗酸胃药等。然而，随着科学技术的不断发展与深入研究，以及人们自身环保意识与健康意识的增强，铝元素的生物毒性效应被人们所熟知。因此，世界卫生组织和联合国粮农组织于1989年正式将铝元素确定为食品或水质污染物，并对人们的日常摄入量加以控制。JECFA曾多次修改铝的暂定每周允许摄入量（PTW I），最近于2011年第74次会议，将铝的PTW I修订为每周2 mg/kg（以1 kg体重计）。新的PTW I适用于食品中所有含铝化合物，包括含铝食品添加剂。2014年5月，国家卫生计生委等5部门联合发文，自7月1日起，禁止将酸性磷酸铝钠、硅铝酸钠和辛烯基琥珀酸铝淀粉用于食品添加剂生产、经营和使用，膨化食品生产中不得使用含铝食品添加剂，小麦粉及其制品[除油炸面制品、面糊（如用于鱼和禽肉的拖面糊）、裹粉和煎炸粉外]生产中不得使用硫酸铝钾和硫酸铝铵，提高铝的检测水准及控制来源。本文重点研究铝元素对人体的危害，提高实验室内铝含量的检测水平。

1 过量铝含量的来源及危害

人体内的铝含量主要来源于食品、水、空气及化妆品等。其中，食品中的铝含量一般来源于两方面：①食品在加工过程中使用过量的含铝添加剂。②用来烹饪、储存的铝制炊具迁移出大量的铝。研究发现，铝是一种对人类健康有危害作用的金属元素，过量的铝含量在人体内积蓄并产生慢性毒害作用。不仅能引起中枢神经紊乱，感染透析性脑病，而且铝直接作用于骨组织，会刺激骨神经，引起骨病理改变；铝会干扰人体内多种酶的活性，使造血系统机能紊乱，从而引起红细胞低色素性贫血；过量的铝作用于人类的机体，会引起免疫功能的缺失；此外，过多摄入铝元素会干扰孕妇的酸碱平衡度，从而危害胎儿的生长环境，严重影响胎儿机体磷元素和钙元素的代谢等。一般水中铝含量较少，酸雨严重的地区或者含氟较高的水中会存在大量的铝元素。总之，过量的铝元素会干扰人体体内的正常机能，测定食品中的铝含量是有效保证人们生存健康的重要研究，选择合适的测定方法则是本文研究的重点。实验室测定铝含量的方法有分光光度法、荧光分析法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等。本文选择分光光度法，对食品中的铝含量进行分析测定，并提出改进措施，以供参考。

2 分光光度法测定铝元素

2.1 试验试剂

试验材料有面制食品油条、曲奇饼干。试验试剂有国家标准中心提供的铝溶液1 mg/mL，加水稀释至铝标准使用液；铬天青S溶液（1 g/L）；聚乙二醇辛基苯醚溶液[3+100（v/v）] ；溴代十六烷基吡啶溶液（3 g/L） ；乙二胺-盐酸缓冲溶液（pH 6.7～7.0）；抗坏血酸溶液（10 g/L）；对硝基酚乙醇溶液（1 g/L）；4氨水（1+1）；硝酸溶液（0.5 mol/L）等。

2.2 样品前处理

（1）湿法消解。选用硝酸、高氯酸、硫酸消解，该操作方法简单，不需要特殊仪器设备，一次处理大批量样品。但耗酸多，污染大，且赶酸不彻底，消解液中残留的高氯酸会使溶液出现浑浊导致无法比色。

（2）干灰化法。干灰化法污染小，不受高氯酸干扰。但是，瓷坩埚对铝有吸附作用会导致回收率偏低，且铝在高温条件下易生成难溶性的氧化铝异构体。

（3）微波消解法。微波消解法取样量小，消化时间短，用酸量少。但是，仪器价格较高，油脂、蛋白质含量高的样品需要预消解，同时需赶酸，耗时较长。

3 测定方法的改进与优化

根据国家标准测定食品中的无机成分，一般采用湿消解法对食品样品进行无机化处理。试验过程的酸溶液选择硝酸-高氯酸混合酸，由于在湿消解过程中需要排净高氯酸，以免影响显色反应，然而不易控制高氯酸的排净程度，测量值相对不精确；而且产生较多的酸雾，易对人体或者试验设备造成严重腐蚀，高氯酸易爆炸，造成试验环境危险系数较高。本文采用微波消解法来代替湿消解法，优势在于易于操作，污染程度低，空白值低，适用检测工作。考虑到回收率的影响因素，灰化过程中铝元素损失是由于铝具有挥发性、坩埚吸附一定量的铝元素等，通过对灰化过程的温度控制、时间控制以及助灰剂的添加量等试验验证，造成回收率低的原因是瓷坩埚对铝的吸附作用。进而采取2组对照试验：研磨坩埚壁和不研磨坩埚壁，在干灰化酸溶解发生转移过程中分别观察2组试验的回收率，数据表明食品样品的无机成分经研磨后，吸附在坩埚上的铝元素充分转移到酸溶液中，才能使回收率提高到90%以上，证明研磨后的回收率要远远高于不研磨的回收率。因此，选用干灰化法对样品进行前处理时要保证充分研磨样品。

4 结语

过多摄入铝含量会造成人类机体的缺陷，这就需要提高铝含量的检测与提取手段，现行的试验方法是利用铬天青S为显色剂，对铝含量进行测定的分光光度法，为减少其他对该方法的干扰以及提高灵敏度等，本文提出了改进措施：溴代十六烷基吡啶作为铝与铬天青S显色反应的增敏剂。采用微波消解法比干灰化法更容易生成较为稳定的络合物，提高整体试验的稳定系数以及试验结果的精密度。经检测，适用于食品中铝含量的分析测定。

Determination of Aluminum Content in Food by Spectrophotometry

Feng Dandan
(Center for Disease Control and Prevention in Longyou County, Longyou 324400, China）

There are many methods to measure the content of aluminum in food and water samples, and the most widely used method is spectrophotometry. The food samples were pretreated by microwave digestion (water samples can be directly sampled). After the sample was treated, the spectrophotometry was used. The trivalent aluminum ions reacted with the chrome azurol S to form the quaternary micelle. The method has high accuracy, easy operation and sensitive color reaction, which can meet the food aluminum content determination requirements.

Spectrophotometry; Chrome azurol S; Aluminum content; Food safety

TS207.3

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.24.043