婴幼儿配方奶粉中铝含量的测定

杨立华，翟士星，王建萍，李建兵，翟 钰，谷小凤，王晓滨，王 婷

（1.青岛市产品质量检验技术研究所，山东青岛266061；2.国家海洋精细化工及生物制品质量监督检验中心，山东青岛266061；3.青岛市标准化研究院，山东青岛266061；4.青岛市产品质量监督检验研究院，山东青岛266061）

婴幼儿配方奶粉中铝含量的测定

杨立华1，2，翟士星1，2，王建萍3，李建兵2，4，翟 钰1，2，谷小凤1，2，*王晓滨1，2，王 婷1，2

（1.青岛市产品质量检验技术研究所，山东青岛266061；2.国家海洋精细化工及生物制品质量监督检验中心，山东青岛266061；3.青岛市标准化研究院，山东青岛266061；4.青岛市产品质量监督检验研究院，山东青岛266061）

通过建立标准加入、微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定婴幼儿配方奶粉中铝的定量分析方法，对微波消解程序进行优化，消解温度控制在220℃，消解时间25 min为最佳。该方法检出限为0.009 mg/kg，不同基体下线性相关系数为0.999 3～1.000，加标回收率为97%～103%，具有线性范围宽、检出限低、精密度好、回收率高、重现性好等优点，消除了基质中其他元素的影响，能够快速准确地测定婴幼儿配方奶粉中铝含量。

标准加入法；电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）；铝；婴幼儿配方奶粉

0 引言

铝是地壳中含量比较丰富的金属元素，但其并不是人体必需的微量元素。近年来有研究表明，人体如果摄入过量的铝会妨碍正常钙、磷的代谢，扰乱中枢神经系统，引发骨质疏松、消化功能紊乱和促发老年痴呆等疾病[1]。铝对婴幼儿的危害更是毋庸置疑，婴幼儿期是人体骨骼和智力发育最重要的阶段，铝的过量摄入会引起神经系统发育受损，导致智力障碍等[2]。婴幼儿饮食相对单一，主要以婴幼儿配方奶粉为主，因此为保护婴幼儿身体健康，研究测定婴幼儿配方奶粉中铝的含量有着重要意义。

近年来，随着检测技术和仪器的不断发展，石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子光谱法（ICP-OES）等方法已应用于金属的测定[3-9]。质谱法ICP-MS相对于光谱法ICP-OES测定灵敏、准确检出限较低[10-11]，适合低含量婴幼儿配方奶粉中铝的检测，并且ICP-MS法测定食品中铝的质量浓度已于2009年制定为国家标准[12]。但对于乳制品中铝的测定，由于基质较为复杂、铝质量浓度较低等原因，对该标准进行改进方可适于该类样品的测定。微波消解法对大多数的样品都能消化完全，且简便、快速、空白低[13]。为此，根据样品的特点对该方法进行了改进，二者相结合能更好地满足婴幼儿配方奶粉分析测定要求。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 7500系ICP-MS型，Agilent公司产品；微波消解仪，配聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）、消解内罐（Milestone）、超纯水机（ELGA）。

硝酸（超高纯UP级）、铝标准溶液（GSB04-1713-2004）、质谱调谐液（混合溶液质量浓度为1.0 mg/L）、内标溶液（混合溶液质量浓度为1.0 mg/L）均为Agilent公司产品；超纯水（18.2 MΩ/cm）。

1.2 试验方法

1.2.1 ICP-MS仪器条件

使用仪器调谐液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标达到测定要求。仪器主要参数如下：射频功率1 850 W；采样锥材料，镍锥；载气流速（氩气）0.80 L/min；辅助气流速（氩气）0.40 L/min；等离子气流速（氩气）15 L/min；分析泵速0.10 r/s；雾化器，同心雾化器；雾化室，石英双通道，Piltier半导体控温于2.0±0.1℃；炬管，石英一体化，Shield torch屏蔽炬；在线内标，钪（Sc）。

1.2.2 试样处理

称取样品约0.5 g（精确到0.000 1 g），放入清洗好的微波消解罐中，加入浓硝酸8 mL，盖好罐体后将消解罐放置于微波消解仪中，启动升温程序进行消解。结束后，取出微波消解罐，放到通风橱内，待冷却至室温，打开微波消解罐。将消解后的溶液转移至25 mL容量瓶中，用一级水冲洗消解罐3～4次，并入消解溶液中，用一级水定容至刻度。同时，依照上述方法做样品空白。

1.2.3 铝标准溶液的配制

准确移取1 000 mg/L铝标准物质储备液100 μL到100 mL的容量瓶，用5%的硝酸定容至刻度，混匀即为1 000 μg/L的中间储备液。

分别移取0.1，0.5，1.0，5.0，10.0 mL的1 000 μg/L的铝中间储备液于100 mL容量瓶中（瓶内预先加入0.5 g消解好的奶粉溶液，然后加入50 mL左右的一级水），用5%的硝酸定容至刻度，即为检测铝溶液工作曲线。

2 结果与讨论

2.1 微波消解程序优化

为探究铝的消解温度和消解时间对铝回收的影响，进行优化微波消解程序试验。微波消解已知铝质量浓度10 mg/kg的奶粉，恒定微波消解时间30 min，设定消解温度分别为150，180，200，220，240℃，测得最后数值。

消解时间与消解奶粉中测得铝质量浓度见图1。

图1 消解时间与消解奶粉中测得铝质量浓度

恒定微波消解温度220℃，设定消解时间分别为10，15，20，25，30，35 min测得数值。从图1可以看出，当消解时间为25 min时，可以消解完全，回收效率最好，为最佳消解时间。

消解温度与消解奶粉中测得铝质量浓度见图2。

图2 消解温度与消解奶粉中测得铝质量浓度

从图2可以看出，当消解温度为220℃时，可以消解完全，回收效率最好，为最佳消解温度。

从以上试验可以得出结论，奶粉中铝的最佳消解条件是消解温度220℃，消解时间25 min。

2.2 方法检出限及标准曲线

分别移取0.1，0.5，1.0，5.0，10.0 mL的1 000 μg/L的铝中间储备液于100 mL容量瓶中，瓶内预先加入0.5 g消解好的不同品牌和配方奶粉溶液，绘制标准曲线。不同品牌和配方奶粉基质下铝的标准曲线斜率及截距不同，奶粉2、奶粉3和奶粉6与其他奶粉的铝标准曲线明显不同，因此不能简单地用外标法来测定。在测试不同配方奶粉时，通过标准加入法来测定铝含量，以减少基体干扰。

不同品牌和配方奶粉基质下铝的标准曲线关系见表1。

2.3 精确度试验

选取奶粉本底铝质量浓度0.32，0.58，0.28 mg/kg，分别对添加了低、中铝质量浓度（0.1，5.0 mg/kg）的铝奶粉溶液重复测定6次，回收率在97%～103%，精密度在1.8%～4.2%。

精确度试验见表2。

2.4 方法检出限确认

根据精密度试验，按照IUPAC规定，铝低水平加标铝质量浓度为0.1 mg/kg平行测定6次的3倍标准偏差作为方法检出限，范围为0.009～0.004 mg/kg，即认为是0.009 mg/kg；10倍的标准偏差作为定量限，范围为0.030～0.013 mg/kg，即认为是0.03 mg/kg。

2.5 样品的测定

经对12份奶粉用标准加入法检测，检测结果在0.11～1.30 mg/kg，若直接以5%的硝酸为基体，检测结果为0.32～2.86 mg/kg。由此可见，基体对奶粉中铝的测试不可忽视。

表1 不同品牌和配方奶粉基质下铝的标准曲线关系

表2 精确度试验

3 结论

试验建立了标准加入、微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定奶粉中铝含量，该方法消除了基质干扰，回收率好、准确有效，比现行标准检出限低，能更好地满足婴幼儿配方奶粉分析测定要求。

[1]姚焕章.食品添加剂[M].北京：中国物资出版社，2001：106-107．

[2]贺婷婷.浅谈铝与人体健康的关系[J].微量元素与健康研究，2013，30（2）：70-71.

[3]李晨光，钱立新.面制食品中铝测定前处理方法的研究与改进[J].中国卫生工程学，2015，14（1）：27-29.

[4]胡光春，杨月莲，刘仲，等.面制食品中铝测定方法的改进[J].预防医学论坛，2010，16（8）：730-731.

[5]陈惠珠.微波消解-分光光度法测定食品中的铝[J].微量元素与健康研究，2007，24（6）：31-32.

[6]樊祥，韩丽，伊雄海，等.电感耦合等离子体质谱法测定面制食品中铝[J].理化检验（化学分册），2010，46（10）：1 132-1 134.

[7]张岩，吕品，李挥，等.涂钽石墨管-石墨炉原子吸收法测定食品中铝含量[J].食品科学，2008，29（11）：498-500.

[8]张志胜，张淑铃，韩春菊.石墨炉原子吸收光谱法测定虾产品中铝的方法研究[J].现代生物医学进展，2008（8）：2 487-2 489.

[9]朱丽丽.利用改进的铬天青S分光光度法测定水中铝[J].科技情报开发与经济，2011（34）：207-208.

[10]张榕杰，王谢，刘红丽，等．婴幼儿食品中铝含量的ICP-MS法测定[J]．中国卫生检验杂志，2014（24）：3 525-3 526．

[11]张慧敏，刘桂华，罗若荣，等.食品中铝含量测定方法的研究[J].食品安全质量检测学报，2014（10）：3 223-3 229.

[12]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 23374—2009食品中铝的测定电感耦合等离子体质谱法[S].北京：中国标准出版社，2009.

[13]田宝珍，曹福苍，雷鹏举，等.微波消解制样技术用于生物样品微量分析的研究[J].食品与发酵工业，2000，26（3）：15-20.◇

Determination of Aluminum in Infant Formula Milk Power

YANG Lihua1，2，ZHAI Shixing1，2，WANG Jianping3，LI Jianbing2，4，ZHAI Yu1，2，GU Xiaofeng1，2，*WANG Xiaobin1，2，WANG Ting1，2
（1.Research Institute of Qingdao Testing Technology of Product Quality，Qingdao，Shandong 266061，China；2.National Quality Supervision&Testing Center of Marine Fine Chemical and Biological Products，Qingdao，Shandong 266061，China；3.Qingdao Institute of Standardization，Qingdao，Shandong 266061，China；4.Qingdao Product Quality Supervision and Testing Research Center，Qingdao，Shandong 266061，China）

To establish a standard addition method and microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry method to determine aluminum in infant formula milk power.The microwave digestion procedure is optimized and the best digestion condition is holding 220℃，25 mins.The detection limit is 0.009 mg/kg，and the linear correlation coefficient is 0.999 3～1.000 at different matrixs with the good recovery in the range of 97%～103%．The proposed method permits efficient and accurate determination of aluminum in infant formula milk power with wide linear range，low detection limit，good precision and high recovery and good repeatability，eliminating other elements interferences.

standard addition method；inductively coupled plasma-mass spectrometry（ICP-MS）；aluminum；infant formula milk power

TS252.51

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.045

1671-9646（2017）05b-0059-03

2017-04-17

杨立华（1984—），女，硕士，工程师，研究方向为食品检测技术。*

王晓滨（1971—），男，硕士，研究员，研究方向为工程技术应用。