海蜇产品中铝含量3种测定方法的比较*

吴则业，杨贤庆，岑剑伟，魏涯，赵永强，黄卉，周婉君

1(中国水产科学研究院南海水产研究所，国家水产品加工技术研发中心，农业部水产品加工重点实验室，广东广州，510300)2(上海海洋大学食品学院，上海，201306)

海蜇是广泛分布于我国沿海且产量很高的海产品之一，而且也是我国传统渔业生产的主要大型经济海产品，因其营养价值高、美味可口，深受人们的喜爱［1-2］。但海蜇含水量高且易分解和自溶，因此中国传统的海蜇加工方法仍是以“三矾二盐”加工，即在海蜇加工过程中添加大量的食盐和明矾使海蜇迅速脱水，再用一定比例的盐、矾混合物腌渍，以达到脱水和改善产品品质的目的［3-4］。过多的明矾加入会造成铝含量偏高，在提高了产品品质的同时也造成了海蜇中铝的残留［5］。长期以来铝元素一直被认为是无害的，直到1970年代人们发现它可能影响病人的血液透析而导致“透析性痴呆”综合症，才逐渐引起人们对其毒害作用的关注。铝摄入人体后，短期内虽然不会有明显的中毒症状，但铝具有生物蓄积性，长期过量摄入会对人体健康产生慢性毒性［6-9］。

我国的海蜇产品中铝含量普遍较高，因此有必要选择适合海蜇中铝含量的检测方法。关于食品中铝的测定已有大量的研究，Shang［10］等开发了一种新的方法即采用高效液相色谱联合电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS)检测海洋食品中游离铝离子的研究，而常用的铝的检测方法有络天青S分光光度法［11］、EDTA 滴定法［12］、石墨炉原子吸收法［13］、电感耦合等离子体发射光谱法［14-15］、电感耦合等离子体质谱法［16］。目前，大型仪器分析技术也在不断发展，研究中也较多使用原子吸收法及电感耦合等离子体法测定金属元素［17］。原子吸收法测定铝含量多采用石墨炉法，用火焰原子吸收法的比较少。本实验初次以氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收法测定海蜇中的铝，并与EDTA滴定法及电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定海蜇中铝含量的结果进行比较。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂［18］

市售海蜇，其中即食海蜇和盐渍海蜇各15种。

EDTA 溶液(0.03 mol/L):称取 11.2 g EDTA 固体溶于1 000 mL水中(必要时加热溶解)，摇匀，保存于带玻璃塞的试剂瓶中;HCl溶液(体积分数50%):取相同体积的浓HCl和蒸馏水，混匀;氨水溶液(体积分数50%):取相同体积的氨水和蒸馏水，混匀;二甲酚橙指示剂(50 mg/mL):称取0.5 g二甲酚橙粉末，溶于100 mL蒸馏水中，摇匀;乙酸钠缓冲液(pH 4.2):称取 54 g乙酸钠固体(NaCOOCH3·3H2O)溶于950 mL蒸馏水中，用冰乙酸将pH值调节至4.2，定容至1 000 mL，摇匀;六次甲基四胺-盐酸缓冲液(pH 5.4):称取40 g六次甲基四胺固体溶于100 mL水中，加入15 mL HCl溶液(体积分数50%)，混匀，调节pH值至5.4;锌标准溶液(约0.01 mol/L):准确称取氧化锌约0.82 g(称准至0.000 1 g)，加入 HCl溶液7 mL溶解，加入六次甲基四胺-盐酸缓冲液调节其pH至5.0，定容至1 000 mL;铝标准溶液(1 000 μg/mL，10%HCl介质，国家钢铁材料测试中心);浓HNO3、HClO4均为优级纯(GR)，实验用水均为超纯水。

1.2 仪器设备

AA240FS原子吸收光谱仪，美国VARIAN公司;燃烧器(Burner nitrous oxide-acet，Mark 7)，美国 VARIAN公司;微量酸式滴定管(最小分度值为0.01 mL)，匀浆机，电热板，及其他常用实验室仪器。

1.3 实验方法

1.3.1 样品前处理

匀浆:将海蜇样品切碎匀浆后，称取10 g(精确至0.01 g)于100 mL 锥形瓶中，加入 15 mL HNO3、2 mL HClO4，加盖放置 12 h。

消解:放置12 h后，于三角瓶上放置小漏斗后置于电热板上加热消解，直至冒白烟，消化液呈白色或略带黄色，继续加热赶酸至剩余体积为1 mL左右。

定容:消化液转移至100 mL容量瓶中，用水洗涤锥形瓶，洗涤液合并于100 mL容量瓶中，用水定容，待测定。同时做空白实验。

1.3.2 样品测定方法

EDTA滴定法，取待测消解液10 mL于200 mL三角瓶中，同时向三角瓶中加入40 mL水，滴定方法完全参照岑剑伟等［18］研究的实验步骤进行。铝含量的公式计算如下:

式中:X为样品中铝的含量(mg/kg);V0为滴定EDTA空白所用锌标准液体积(mL);V为滴定样品加入EDTA后所用锌标准液体积(mL);c为锌标准液的浓度(0.01 mol/L);27为铝的毫摩尔质量(mg);m为称取样品的质量(g)。

火焰原子吸收法，取定容好的待测消解液以设定好的最佳仪器条件进行检测。氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收仪最佳工作条件见表1。

ICP-AES测定法，取定容好的待测消解液，参照GB/T 23374-2009《食品中铝的测定 电感耦合等离子体质谱法》进行检测。

表1 火焰原子吸收仪器工作条件Table 1 Instrument parameters for flame atomic absorption method

1.4 数据处理

数据经Excel2003初步处理后，采用spss16.0软件进行统计分析。均值比较采用独立样本t检验，单因素方差分析(one-way analysis of variance)采用LSD法。设置P＜0.05为显著性水平。

2 结果与分析

2.1 3种方法测定结果比较

以EDTA滴定法、火焰原子吸收法、ICP-AES法分别测定即食海蜇和盐渍海蜇中的铝含量，检测结果见表2和表3。

表2 即食海蜇中铝的测定结果(湿基)Table 2 Determination results of aluminum content in desalted jellyfish(wb)

由表2可知，即食海蜇铝含量的3种方法测定结果间没有显著性差异(P＞0.05);同样由表3可知，盐渍海蜇铝含量的3种方法测定结果间大部分也没有显著性差异(P＞0.05)，只有个别海蜇样品铝含量的测定结果存在差异性(P＜0.05)。从平均铝含量上来看，虽然ICP-AES法测定的平均铝含量普遍比前2种方法测定的高，但与EDTA滴定法和火焰原子吸收法测得的结果差别不大。电感耦合等离子体发射光谱法能精确地检测海蜇中铝的含量，但一般实验室及研究机构还不具备这种精密大型仪器，实验通过比较3种检测方法得出，EDTA滴定法和火焰原子吸收法与电感耦合等离子体发射光谱法测定海蜇中铝含量没有显著性差异，因此根据实验室条件可以选择前2种方法用于海蜇中铝含量的检测。

表3 盐渍海蜇中铝的测定结果(湿基)Table 3 Determination results of aluminum content in salted jellyfish(wb)

2.2 方法精密度的比较

取即食海蜇和盐渍海蜇进行消解，分别做9个平行，以3种检测方法测定其铝含量，计算所得结果，3种检测方法精密度的比较见表4。由表4可知，用3种检测方法测得的即食海蜇和盐渍海蜇的铝含量的相对标准偏差均小于5%，此3种检测方法的精密度均能满足海蜇中铝含量测定的要求。

2.3 方法准确度的比较

做检测样品实验时，同时做加标回收实验比较3种检测方法测定的准确度。向称取的10 g海蜇样品中加入1 mL浓度为1 000 μg/mL铝标准溶液，折算后海蜇中铝的加标量为100 mg/kg，经3种检测方法测定后，计算结果列于表5。由表5可知，除了以EDTA滴定法和火焰原子吸收法测得的即食海蜇的加标回收率分别为86.10%、88.50%较低外，采用 ICPAES法测得的即食海蜇的加标回收率及3种方法测得的盐渍海蜇的加标回收率均得到了满意的结果。因此3种检测方法的准确度符合海蜇中铝的定量分析要求。

表4 方法精密度比较(湿基)Table 4 Comparison of precision of different determination methods(wb)

表5 方法加标回收率比较(湿基)Table 5 Comparison of recovery of determination methods(wb)

2.4 方法的检出限

用1 000 μg/mL铝标准溶液配制成浓度分别为20、40、80、120、160、200 mg/L 的标准溶液，以 EDTA滴定法和氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收仪测定，计算得出曲线方程。同时连续测定空白溶液11次，计算空白溶液的标准偏差分别为 0.091 7、0.000 7，以 3倍的标准偏差除以标准曲线的斜率可得出铝的检出限分别为 7.4、3.5 mg/L［19］。ICP-AES 法能精确地测定铝含量，相对于铝含量很高的海蜇样品可以使用EDTA滴定法和氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收法进行检测，而且可以在标准溶液范围内准确地测定铝元素。

3 讨论

由于石墨炉原子吸收法主要用于检测食品中微量铝，对测定铝残留量较高的海蜇产品并不适用，氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收法则可以很好的测定海蜇中高含量的铝，EDTA滴定法也具有较宽的检测范围［18］，而电感耦合等离子体发射光谱法是现今最精确地元素检测方法。实验采用湿法消解样品，通过对3种检测方法的测定结果分析比较，发现海蜇中铝含量的测定结果之间并没有显著性差异。经过多个样品的检测，虽然个别样品的测定结果有较明显差异，但大部分测定结果并没有显著性差异。同时对3种检测方法测定的精密度和准确度做比较，由结果可以看出，EDTA滴定法和火焰原子吸收法都能达到ICPAES法测定的高精密度和较高回收率，说明EDTA滴定法及火焰原子吸收法都能很好地应用于海蜇中铝元素的定量分析研究。

ICP-AES法所用仪器虽然精密但却贵重，检测成本较高，一般实验室和研究机构还不具备，EDTA滴定法操作简单并且可达到大型仪器的精密度和准确度，有效地简化了实验和减少了检测的成本。此外，铝是高温元素，只有在2 467℃以上的温度时才可被气化，氧化亚氮-乙炔火焰温度却可达3 000℃［20］，以氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收光谱法测定食品中铝含量的研究报道并不多，Sema B Erdog lu［21］等曾采用氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收光谱法检测了茶饮料中的铝，本实验也初次以氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收法检测海蜇中铝元素，同样达到了较高的精密度和准确度。

比较3种检测方法后，因EDTA滴定法因为操作简单、应用方便，可用于生产工厂及研究机构的日常检测工作。同时还可以根据实验室自身条件选择氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收法或电感耦合等离子体发射光谱法进行检测工作。

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