食品中的铝的测定

徐晓枫，蒲云霞，包玉龙 0 2020-05-27

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本文采用微波消解法对样品进行前处理，石墨炉原子吸收法测定食品中铝含量。方法的线性范围在0~15μg/L，相关系数为0.9999，检出限为0.32ug/L，加标回收率为90~100%，相对标准偏差(RSD)为4.0%以下。且本法快速、准确、灵敏度高，精密度好，适用于食品中铝含量的测定。

微波消解-石墨炉原子吸收法进行测定

铝属于低毒性的金属元素，虽不会引起急性中毒，但进入细胞的铝可与多种蛋白质、酶、三磷酸腺苷等人体重要物质结合，影响体内的多种生化反应，干扰了细胞和器官的正常代谢，导致某些功能障碍，甚至出现一些疾病。生活中铝的大量摄入与食品有关，而食品中铝的最大来源就是因为人为的加入某些添加剂及加工过程中的污染。膨松剂明矾是一种含铝化合物，多数食品的生产加工过程中都加入了此化合物，导致最终含铝超标。

目前国内有关食品中铝的检测标准主要是《面制食品中铝的测定》，采用比色法，使用范围较窄，且存在灵敏度低、空白值高、显色反应性差等弊端。国内《食品中污染物限量》对面食制品中的铝限量为100毫克/公斤。而欧盟等相关规定，铝在面食制品中最大限量为10毫克/公斤。比利时、捷克、爱尔兰、丹麦等国家对铝含量超标的中国产面食制品实施禁售。因此比色法检出限无法满足欧盟等对铝的限量相关规定，目前石墨炉原子吸收法测定铝的应用越来越广泛，但是铝在石墨炉高温中易与氧形成难电离的氧化物，以及与石墨碳生成难电离的碳化物，在最高原子化温度下，其原子化率和灵敏度也低、干扰大、吸光度不稳定等弊端。本文通过微波消解法对样品前处理，优化石墨炉仪器操作条件测定食品中的铝，该法具有操作简单、快速、灵敏度高、共存元素干扰少、精密度和准确度高等特点，适合食品中痕量铝的测定。

实验条件

仪器与试剂

耶拿Zeenit700P原子吸收分光光度计(横向加热石墨炉);热解涂层石墨管;铝空心阴极灯;耶拿TOPwave微波消解仪。

试剂：实验用水为去离子水;硝酸(优级纯);Al标准储备液：1000 mg/L，购于国家标准物质中心;Al使用溶液：15 μg/L，用硝酸溶液(0.1%)逐级稀释该储备液。

仪器工作条件

表1.仪器工作条件

表2.石墨炉升温程序

样品前处理

采用微波消解方法制备样品和空白溶液，样品称样量为0.2g，置于微波消解中，加入5.0mL硝酸和1.0mL双氧水，放置几分钟，同时，设置微波消解条件，然后将消解罐置于微波消解器中消解以及自动赶酸，定容于200mL，摇匀，备用。同时做试剂空白。

取20 uL样品测试，按优化的仪器工作条件测定。

实验部分

标准曲线及线性范围

仪器自动进样器自动稀释配置标准曲线，浓度为0.00，3.75，7.50，11.25，15.00ng/L，标准曲线和线性范围如图1。

图1.标准曲线和线性范围示意图。

按优化的仪器工作条件分别测定标准系列和空白溶液的吸光度，根据试验其线性范围为0~15μg/L。回归方程为：ABS=0.0186668×浓度+0.0029952.r=0.9999。谱图见图2。

图2.吸光度值谱图。

精密度和准确度考察

对样品中Al的测量进行7次重复测定，计算其精密度，为3.3%。

表3.方法的准确度(标准物质)

表4.方法的准确度(加标回收率)

检出限

根据LOQ=10 ×SD/K(SD：空白溶液11次连续测定所得吸光度的标准偏差)计算检出限：0.32 μg/ kg。

结果讨论

消化方法及条件的选择

国家标准测定方法采用硝酸-高氯酸混合液进行消化，用酸量较多，引入本底高。本测定采用微波消解的方法，在密闭容器中进行，避免铝在消解过程中的损失，消解彻底，便捷，快速，且空白值较低，回收率也达到实验要求。

升温程序的选择

为保证样液完全干燥不发生爆溅，采用斜坡升温模式，三步干燥。灰化和原子化温度是测定过程中的关键，适合的灰化温度可以消除基体干扰，而适合的原子化温度可以使元素的原子完全蒸出而不残留，且可延长石墨管使用寿命。通过仪器自动优化灰化和原子化温度，选择500℃、1300℃两步灰化更好地去除干扰，选择2500℃原子化温度，原子化阶段升温速率1600℃/s，横向加热石墨炉很好地满足原子化温度要求，保证测试结果的准确性。

石墨管类型选择

石墨管有高密度石墨管、热解涂层石墨管和平台石墨管等3种，通过比较试验，选用热解涂层石墨管，更好地消除铝石墨炉高温测试时的高温氧化物和碳化物的残留和记忆效应。

控制污染

铝是易污染元素，必须用高纯的硝酸、水和洁净的容器，控制本底值。

小结

实验表明，采用微波消解-石墨炉原子吸收法测定食品中的铝，避免铝的消解损失，横向加热石墨炉和热解涂层石墨管的选用满足升温要求，保证了结果的准确度，更好的避免了无关化合物的残留，且本法快速、准确、灵敏度高，精密度好，适用于食品中铝含量的测定。

内容来源：内蒙古疾病预防控制中心

责任编辑：展源

审　　核：何发