謝娟
摘要:鋁是常見的金屬元素,也是用于食品發(fā)泡劑的主要原料之一。食物中的鋁含量超標會對人體產生生物毒性,本文主要研究食品中的鋁含量,通過采用吸光光度法測定鋁含量,檢測中以乙二胺-鹽酸緩沖液為緩沖介質,得到較好的結果,最終結果顯示,這種測定食品中鋁含量的方法具有較高的精密度與準確度,而且方法簡單,操作準確度高,適合于食品中鋁含量的測試。
關鍵詞:鋁 食品 分光光度法
中圖分類號:TS207.51 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5336(2014)06-0045-02
1 引言
鋁是地球上含量最為豐富的金屬元素,從1886年,電解鋁產生開始,當前金屬鋁已經成為工業(yè)、生活中不可缺少的材料。因為鋁具有優(yōu)良的理化性質,所以金屬鋁的化合物常用于飲水處理劑以及臨床抗胃酸藥等用途,成為生活中不可缺少的元素材料之一。但是隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展,當前的臨床醫(yī)學發(fā)現(xiàn)金屬鋁在體內會產生生物毒性,對人類的神經系統(tǒng)產生傷害。本文探討食品中鋁的來源于毒性,并且采用化學分析法分析食品中金屬鋁的含量,為控制金屬鋁的毒性提供參考。
2 食品中金屬鋁以及生物毒性
2.1 食品中的金屬鋁
食品中的金屬鋁有多重來源,除了因為職業(yè)接觸鋁之外,我國居民食物中的鋁含量較多,累計會造成人體傷害,其中食品、飲料以及化妝品是鋁進入人體的重要來源,主要的來源有以下方式:(1)因為我國居民燒水、烹調食物采用鋁制炊具以及鋁制容器,所以在食物加工過程中會帶來鋁,使食物中的鋁含量超標;(2)因為水質受到影響,酸雨地區(qū)以及氟含量較高的地區(qū)水質鋁含量較高,除此之外,凈水過程采用含鋁的凈水劑也會導致水中鋁含量超標;(3)含鋁的添加劑,比如鉀明礬與銨明礬是常見的食品添加劑造成食品中鋁含量超標。
2.2 金屬鋁的生物毒性
金屬鋁會對人體造成生物毒害因為鋁會在腦組織中累計,從而影響神經系統(tǒng),引發(fā)神經功能紊亂;同時鋁能夠作用于股資質引發(fā)骨病,同時會對免疫功能產生抑制,影響胚胎發(fā)育。在相關的臨床研究中,金屬鋁在人體內累計,與老人癡呆癥、透析性腦病等神經失調疾病、關島帕金森氏癡呆綜合癥以及骨軟化癌及貧血等病癥有關。
2.3 鋁的相關規(guī)定
經過多年的臨床研究,世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農組織(WHO/FAO)已于1989年正式將鋁確定為食品污染物加以控制,并且提出鋁的攝入量不能找過7mg/kg每周,我國也于1994年提出了面制食品中鋁的限量衛(wèi)生標準(≤l00mg/kg)。據(jù)國家食品安全風險評估中心的監(jiān)測,我國部分地區(qū)食品鋁含量令人擔憂:市售烘烤面食(面包)中鋁平均含量為126mg/kg,市售蒸制面食為149mg/kg,油條為495.6mg/kg。而頗受兒童及青少年喜愛的膨化食品,含鋁量可達到300mg/kg。如果長期大量食用這些食物,積累幾十年,體內鋁的蓄積量恐怕相當令人擔心。從2014年開始,國家衛(wèi)生計生委等5部門發(fā)布公告,調整含鋁食品添加劑使用規(guī)定,膨化食品不再允許使用含鋁食品添加劑。公告稱,經對《食品添加劑使用標準》(GB2760-2011)中含鋁食品添加劑進行重新評估,決定自2014年7月1日起,禁止將酸性磷酸鋁鈉、硅鋁酸鈉和辛烯基琥珀酸鋁淀粉用于食品添加劑生產、經營和使用,膨化食品生產中不得使用含鋁食品添加劑,小麥粉及其制品(除油炸面制品、面糊、裹粉、煎炸粉外)生產中不得使用硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨。2014年7月1日前已按照相關標準使用上述食品添加劑生產的食品,可以繼續(xù)銷售至保質期結束。
2.4 測定鋁含量的常用方法
當前測定鋁的常用方法有分光光度法、熒光分析法、電感耦合法、原子吸收光度法等多種方法。本文主要采用分光光度法以及電感耦合法進行測試,從而對食品中的鋁含量進行分析測定。
3 分光光度法測定食品中鋁
3.1 實驗原理
采用分光光度法進行測試,能夠在以乙二胺-鹽酸作為緩沖溶液的介質中,鋁離子能夠與羅天青S形成藍綠色的膠束,而且顏色會隨著含量變化,采用比塞定量的方式進行分光光度法測定。
3.2 試劑與樣品處理
文中采用二次蒸餾水為溶劑,所有的試劑均采用分析純。
鋁標液(1mg/mL)稱取8.792g硫酸鋁鉀與500mL容量瓶中定容,在冰箱中恒溫存儲備用。如果有使用鋁標液,應該在該溶液的基礎上進行稀釋。
鉻天青S溶液(1g/L):稱取0.19鉻天青S溶劑于以純-水混合溶液中,混合均勻。
乙二胺-鹽酸緩沖溶液:取污水乙二胺溶解于蒸餾水中,緩緩加入稀鹽酸,配置成為pH為6.7-7.0的緩沖溶液。
樣品:主要選擇利用膨化劑較多的食品進行鋁含量的測定,包括10種膨化食品、10種海蜇以及10種油條。稱取1g樣品于高溫爐內灰化,最終將灰化的殘留物轉移至稀硫酸中,定容搖勻后,過濾除去不溶的雜質,取25mL樣品溶于比色管內,加入硝基酚溶液混勻。滴加氨水至淺黃色,然后加入3mL鉻天青S溶液與3mL緩沖液后定標,搖勻。
3.3 儀器與實驗條件的選擇
Lambda 950紫外可見分光光度計(珀金埃爾默);具塞比色管:50mL,使用前需經硝酸(1+9)浸泡除鋁。
鉻天青顯色劑常用于分光光度法總,但是因為該顯色劑靈敏度低,干擾較大,所以本研究中加入溴代十六烷基吡啶作為增敏劑,使檢測更加靈敏,在該實驗中,具有0.05mg/L的檢測限,能夠達到實驗的要求,而且該方法的精度較高;取標液能夠確定在620nm處吸光度值最大,因此選擇620nm為測定波長;根據(jù)相關的實驗證明,放置1h之后的吸光度值最大,因此將標液與待測液均放置1h之后進行定;因為ph值為6.7-7.0時樣品的吸光度值最大,所以選擇該pH區(qū)間。
3.4 繪制標準曲線
取鋁標準溶液,分別卻0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0mL的標準液于25 mL容量瓶中定容,滴加一滴硝基酚溶液后混勻,依次滴加氨水以及硝酸溶液、3.0mL緩沖液,稀釋至50mL后混勻。靜止1h后進行定性測試。測試的結果顯示620nm處溶液的吸光度值最大,因此在620nm處對六組樣品進行吸光度值的測定,并且以空白試劑作為比照,采取多次測量去平均值的方式,最終得到的線性方程為:y=0.1527x+0.0056,R2=0.9998。
3.5 實驗結果
根據(jù)國家標準物質GBW10011進行計算,采用:X=(A·V1)/(m`V2)進行計算,其中:X代表樣品中鋁含量,m為樣品質量;A為樣液中的鋁質量,V1,V2分別為樣品中提及與吸收樣品處理液體積,所獲得的結果如表1所示。
4 ICP-AES測定鋁含量
為了對實驗結果進行比照,同時采用ICP-AES進行鋁含量的測試。測試中主要以氫氧化鈉為溶樣,利用用干擾系數(shù)法校正法和基體匹配法。樣品以TritonX一100溶液作為分散劑,經超聲波分散后,在磁力攪拌下動態(tài)進樣。使用水溶液標準進行校準,不進行基體匹配。檢測中主要是氫氧化鈉為溶樣,利用用干擾系數(shù)法校正法和基體匹配法,在ICP-AES中對合金的鐵、銅、錳、鋅、硅、鎳、鍶等元素進行測定,對元素的三條分析譜線的進行系統(tǒng)性分析。采用X=(A·V1)/(m`V2)進行計算進行計算,最終得到的結果如表2所示,回收率為95%。本法與溶液法相比無需熔樣,簡化操作手續(xù)這種方法能夠對鋁合金進行快速檢測,而且回收率能夠達到95%以上。除了堿溶法之外,還可以利用酸溶解法對合金進行處理,通過標準樣品分析以及加標回收實驗,可以對樣品進行痕量分析,實現(xiàn)簡便快速、高效測試。
鋁合金是重要的金屬材料,為了滿足工業(yè)發(fā)展的需求,需要添加其他元素來改善合金性能,因此需要對鋁合金中的元素進行分析測定,以保證鋁合金產品的質量。劉春曉等使用懸浮液進樣ICP—AES法測定鋁土礦中的鐵、鎂、硅、鈣和鈦。
5 討論
根據(jù)實驗研究分析可知,所測定的贗品中,油條的測定含量范圍在9.2—31.0mg/kg之間;威化食品測定含量范圍在2.9—17.3mg/kg之間;海蜇測定含量范圍在24.3—31.8mg/kg之間。根據(jù)FAO/WHO的有關規(guī)定,每人每日容許的鋁攝入量為1mg/kg(體重),因此為了避免鋁在體內積累造成影響,應該盡量避免吃用含有鋁膨脹劑的膨化食品。根據(jù)我國2014年的相關規(guī)定,已經禁止鋁添加劑的使用,企業(yè)應該響應政府號召,杜絕使用鋁添加劑,保護消費者食品安全。
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