微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定面制品中铝含量

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定面制品中铝含量

杜鹏程

（开封市疾病预防控制中心检验科河南开封475000）

[摘要]目的:建立微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定面制食品中铝的方法。方法:样品经微波消解后用ICP-MS测定。结果:ICP-MS法的方法检出限为0.425mg/kg，相对标准偏差<1.5%，加标回收率在95.2%～101.2%之间，对标准物质的分析结果满意。结论:ICP-MS法简便、灵敏、准确、干扰少、重现性好，适用于面制食品中铝的测定。

[关键词]微波消解；电感耦合；铝

1970年代前，人们认为铝与铝盐不被人体所吸收，无急慢性毒性，因而铝与铝盐被广泛应用于食品添加剂、混凝剂、药物、各种容器和炊具等。随着科技发展，国内外学者对铝的毒性展开深入的研究后认为:铝的毒性不容忽视。FAO/WHO于1989年正式将铝确定为食品污染物加以管理，1994年我国宣布了“面制食品中铝限量卫生标准”，为加强面制食品含量的监测和评价提供了依据。铝是一种慢性蓄积性神经毒素，铝有促发早老性痴呆(又称阿尔茨海默症)，引起骨质软化、骨折的作用，近几年有铝对生殖系统，胚胎生长发育的毒性的报道[1]。面制食品中铝的来源主要有膨松剂和着色剂中的铝色淀，我国规定了面制食品中铝的允许标准为:≤100mg/kg。国家标准《食品卫生理化检验方法》GB/T5009.182-2003规定面制食品中铝的检验方法为铬天青S比色法[2]。比色法分析操作繁琐，化学干扰因素多，测定的灵敏度低，共存离子带来的干扰大，检出限低，重现性差。微波消解法对含油脂和纤维较多的样品都能消化完全，且简便、快速、空白低。电感耦合等离子体质谱是近十几年发展起来的先进的无机痕量元素分析技术，具有灵敏度高、线性范围宽、干扰少的优点，二者相结合，能更好地满足食品样品中各元素的分析测定要求[3]。

1材料与方法

1.1仪器

微波消解仪:Ethos1高压密闭消解系统；Agilent7500ce电感耦合等离子体质谱仪，包括Babing-ton高盐雾化器，控温2℃±0.1℃的低记忆效应石英双通道型雾化室，孔径分别为1.0mm和0.4mm的Ni采样锥和截取锥；Milli-QElementA10痕量元素分析型超纯水系统

1.2试剂与材料

硝酸GR；实验用水由Milli-QElementA10超纯水系统制得；人发成分分析标准物质；GSBG62006-90铝标准溶液1000μg/ml；质谱调谐液10ng/ml:Li，Y，Ce，Tl，Co，使用前用1%HNO3稀释为1.0ng/ml；内标溶液10μg/ml:Li6，Sc，Ge,Y，In，Tb，Bi，使用前用1%HNO3稀释为0.5μg/ml。双氧水(30%)为分析纯试剂。

1.3实验方法

1.3.1样品处理

测定铝的样品处理:将样品粉碎均匀，称取30g于85℃烘箱中干燥4h，准确称取0.500g样品置于已浸酸洗净的TFM消解罐中，加入4ml硝酸、1ml双氧水和3ml超纯水，按预设的消解程序加热消解(见表1)。消解完毕后，冷却至室温，打开消解罐，若消解液为澄清透明黄绿色，说明消解完全。在消解罐中加入5～10ml水，于赶酸架上120℃赶酸半小时，然后将消解液转移至洁净的50ml塑料管中，以少量超纯水洗涤消解罐3～4次，洗液合并至塑料管，定容至50ml。同样制备空白试样。从50ml消解好的试样液中吸取1.0ml置25ml比色管中，用5%硝酸定容至刻度，供测定用。

1.3.2仪器工作条件

用1.0ng/ml的调谐液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等指标达到分析要求。具体参数为:射频功率:1300W；冷却气流速:15L/min；载气流速:1.14L/min；采样深度:8.7mm；蠕动泵进样速度:0.10rps；点数/质量:3；重复次数:3；采集模式:Spec-trum；分析模式:全定量；内标加入方式:在线内标加入，以Li6或Sc做内标元素；氧化物CeO+/Ce+<1.5%；双电荷Ce++/Ce+<3.0%。

1.3.3标准溶液的配制

1.3.3.1铝标准溶液的配制:用10ml单刻度移液管吸取

10.0ml1000μg/ml的铝标准储备液于100ml容量瓶中，以5%硝酸定容至刻度，配成100μg/ml的标准中间液。再将100μg/ml的标准中间液用称重法以5%硝酸为介质逐级稀释为10μg/ml和1μg/ml的标准中间液，然后配制浓度为0，1,5，10，25，50，100，200，500μg/ml的标准系列。

1.3.4测定

1.3.4.1ICP-MS法

开启ICP-MS仪器，抽真空，真空度达到要求后点火，进入分析状态，用1.0ng/ml的调谐液调谐，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷和分辨率达到要求。编辑方法，由蠕动泵及三通在线引入内标溶液，用合适浓度的标准溶液调节P/A因子。依次测定标准空白、标准溶液、样品空白和样品溶液。用工作站软件绘制外标法标准工作曲线，并据此计算检测结果(软件自动完成)。

1.4评价标准

评价标准依据GB2762-2005《食品中污染物限量》，面制食品铝限量指标(MLS)≤100mg/kg。

2结果

2.1微波消解程序的确定

面制食品中的油条等样品的油脂含量较高，比非油炸食品难消解。经过多次实验验证后，确定如下梯度升温消解程序，对所有面制食品样品均能消解完全。

2.2方法检出限、线性范围

按照国际理论和化学联合会(IUPAC)的规定，用公式CL=3S计算检出限。连续测定试样空白11次。经计算铝的检出限为0.17μg/L，则铝的方法检出限为0.425mg/kg。定量下限=10S=0.58μg/L，则可定量测定的铝的质量浓度为1.45mg/kg。铝校正曲线范围为0～500μg/L，相关系数0.9999，则铝可检测的线性范围为1.45～1250mg/kg。

2.3精密度

任取某一样品上机，连续测定7次，计算其相对标准偏差。可得知相对标准偏差为0.61%。

2.4回收率

选取一份油条、一份馒头及一份面粉样品做加标回收试验。计算可知铝的加标回收率在95.2%～101.2%之间。

2.5标准物质测定

为验证方法的准确性，对标准物质GBW09101b人发成分分析标准物质进行了测定，标准物质参考值23.2±2.0(μg/g)与测定值对照23.4(μg/g)。

2.6样品检测

2015年一季度对本市市售的面制品包括油条、糕点、面条和米粉等样品进行了抽样检测，共抽检50份样品，其中油条10份，米粉制品13份，面条3份，糕点24份。10份油条全部超标，铝含量在351.0～1291.0mg/kg之间；3份面条全部合格，含量在44.0mg/kg以下；13份米粉制品只有一份超标，为188.4mg/kg，其余在34.3mg/kg以下，合格率为92.3%；24份糕点中5份合格，含量在66.9mg/kg以下，19份超标，含量在156.8～867.5mg/kg之间，合格率为20.8%。面制品中铝超标严重,与加工过程中使用不合格发酵粉或添加泡打粉等含铝膨松剂有关。抽检某加工点生产的马拉糕、原料面粉及发酵粉，检测结果分别为646.2、46.7及29872.6mg/kg。可见马拉糕中高含量的铝来自所用的不合格原料发酵粉。

3讨论

本实验建立了面制品中铝的ICP-MS分析方法。对实际样品的加标回收试验及对标准物质的测定均取得了令人满意的结果。该方法简单、快速、灵敏度高、准确度好,值得推广应用。

参考文献

[1]王涛.影响宝宝智力发育的五大“杀手”[J].黄河.黄土.黄种人,2015(003):45-45.

[2]王伟光,周怡,边东梅.铬天青——S比色法测定钢中铝的探讨[J].科技创新导报,2012(18):76-76.

[3]成勇,袁金红,肖军,等.微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定矿石中金和银[J].中国无机分析化学,2012,2(1):51-54.

杜鹏程开封市疾病预防控制中心检验科13723240820475000