中国、欧盟、日本小麦粉制品中铝含量分析

邵 白 孔维恒冯 烁 赵 乐 唐茜茜 朱明源

北京海关（原北京出入境检验检疫局） 北京 100026

铝是食品中常见的微量元素，以各种化合物的形式存在。同时铝作为可蓄积的元素之一，在中国被列入非法添加物名单中[1]。长期摄入高含量的铝可引起大脑神经的退化、记忆力减退和性格改变，甚至老年性痴呆。铝蓄积量超过正常的5～16倍时，会抑制肠道对磷的吸收，干扰体内正常的钙、磷代谢，导致骨质疏松、骨折等疾病，严重时会造成肾功能衰竭、尿毒症[2-5]。小麦粉制品作为中国的主要主食又是人们喜爱的食物，在我国的膳食结构中居于重要地位，因此充分了解小麦粉制品中铝元素的含量有着重要意义[6-7]。本文从北京地区采集中国、欧盟、日本3个地区的小麦粉制品进行铝含量的检测分析，同时对检测结果进行分析讨论，为进一步明确铝在小麦粉制品中的本底值提供相关依据，并为应对技术性贸易壁垒提供相关建议。

目前，食品中铝的测定方法有分光光度法、石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法（ICPOES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）[8-9]。其中分光光度法和石墨炉原子吸收法线性范围小，灵敏度不高，重现性低，稳定性较ICP-OES和ICP-MS略差[10]，但是ICP-OES适合浓度较大的样品测定。所以电感耦合等离子体质谱法适合测定小麦粉制品中的铝元素含量，其检出限低，方法重现性好，回收率高，在线测定速度快[11]。因此本文选择微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定小麦粉制品中的铝元素含量。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2017年1-6月，从北京各大超市采集小麦粉制品样品共220份。其中含中国小麦粉制品98份，欧盟小麦粉制品99份，日本小麦粉制品23份。

1.2 检测方法依据

参照国家标准GB 5009.268-2016《食品中多元素的测定 第一法电感耦合等离子体质谱法》中电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）进行铝元素含量的测定（电感耦合等离子体质谱仪优化条件见表1），该方法检出限为0.5 mg/kg，定量限为2 mg/kg[12]。

表1 电感耦合等离子体质谱仪优化条件

1.3 主要仪器与试剂

电感耦合等离子质谱仪（Agilent，7700，美国），配有三重四级杆功能，可以排除样品检测中的基质干扰和元素之间的干扰；微波消解仪（Preekem，TOPEX，中国），采用全自动密闭消解过程，避免前处理过程中的元素损失。

铝单元素溶液标准物质（GBW（E）080219，ρ（Al）=100 mg/L，中国计量科学研究院）；铝标准物质（GBW 10119粉条粉丝中铝成分分析标准物质，中国计量科学研究院）。

1.4 前处理方法

采用微波消解法，称取样品0.5 g（精确至0.001 g）于微波消解内罐中，加入5～10 mL硝酸，加盖放置1 h或过夜，旋紧罐盖，按照微波消解仪标准操作步骤进行消解（消解参考条件见表2）。冷却后取出，缓慢打开罐盖排气，用少量水冲洗内盖，将消解罐放在控温电热板上，于100℃加热30 min，用水定容至25 mL，混匀备用，同时做空白试验。

表2 微波消解仪条件

1.5 结果与计算

根据国家标准GB 5009.268-2016《食品中多元素的测定第一法电感耦合等离子体质谱法》配制铝标准溶液，进行ICP-MS测定，以浓度为横坐标，铝元素响应值为纵坐标建立标准曲线，曲线范围为0mg/L、0.100mg/L、0.500mg/L、1.00mg/L、3.00 mg/L、5.00 mg/L，其线性方程为Y=4.3701X+0.0241，相关系数为0.9996。

本文参考铝标准物质（GBW 10119粉条粉丝中铝成分分析标准物质）考察试验方法的准确度和精密度。按照上述的试验方法和步骤，对铝标准参考物质重复测定11次，计算其相对标准偏差，结果见表3。

表3 方法的准确度和精密度（n=11）

2 中国、欧盟和日本小麦制品限量标准和实测铝元素含量比较

2.1 限量标准

小麦粉制品生产中不得使用硫酸铝钾等添加剂，但是铝是地壳中含量最丰富的金属元素，食品中有铝元素本底含量[13]，本文以中国限量标准和欧盟限量标准为参考依据。中国小麦粉制品中铝的限量范围见表4。

表4 中国铝限量分类表

关于铝，欧盟规定：当食品中污染物的含量从人类健康角度来说是不可接受时以及特别是达到毒物标准时，则该食品不能进入市场销售。同时，欧盟食品安全局（EFSA）采纳了一项有关通过饮食摄入铝的安全性问题的建议，即1 mg/kg bw/week的周可耐受摄入量（TWI）。谷物和谷物产品、蔬菜、饮料和某些婴儿配方食品是饮食铝暴露的主要原因。因此，应尽可能地减少铝的饮食暴露。很多资料显示，在食品产品中，类似面条（以小麦粉、水和盐为主），铝的含量不能超过10 mg/kg（在欧盟食品和饲料快速预警系统有关中国产品的通报报告中，部分产品铝含量超过了 50 mg/kg）[14]。

日本未对小麦粉制品中铝含量提出明确限量要求。

2.2 中国、欧盟、日本小麦粉制品中铝含量

测定220份小麦粉制品中铝元素含量并进行分析，以欧盟标准10 mg/kg作为判定依据，结果中国有14.29%的小麦粉制品铝元素超标，欧盟有11.11%的小麦粉制品铝元素超标，日本超标的小麦粉制品为0。其中，中国的小麦粉制品中铝元素含量为0.588～20.5 mg/kg，欧盟的小麦粉制品中铝元素含量为1.58～49.5 mg/kg，日本的小麦粉制品中铝元素含量为1.67～4.14 mg/kg，详见表5；铝元素分布特征见图1。

表5 中国、欧盟、日本小麦粉制品中铝元素含量

图1 中国、欧盟、日本小麦粉制品中铝元素含量分布

2.3 中国5省市小麦粉制品中铝含量分析

为了进一步了解我国小麦粉制品中铝含量，我们从河北、山东、河南、黑龙江、北京5个省市选取了50份未经加工的小麦粒和50份经加工的小麦粉制品进行铝元素含量检测[15]。经过检测发现，小麦粒中的铝元素含量值都和成品小麦粉制品的铝含量相当，其中平均值为9.52 mg/kg，最高值为15.7mg/kg，最低值为5.23 mg/kg，见表6。同时选取10份麸皮含量不同的样品进行铝元素的测定，并对其相对应的不含麸皮的面粉进行测定，检测结果显示麸皮含量与铝元素含量呈正相关，检测结果见表7；铝元素分布特征见图2。

表7 不同级别麸皮中铝含量

（续表 7）

图2 不同级别麸皮中铝含量分布图

3 结果与讨论

实验结果表明，不同地区的小麦粉制品中铝元素含量有一定差异。通过实验数据显示：日本地区的小麦粉制品铝元素含量普遍较低，其测定值均在5 mg/kg以下，中国的小麦粉制品中铝元素含量为0.588～20.5 mg/kg，而欧盟地区小麦粉制品铝含量的测定值处于1.58～49.5 mg/kg，可见欧盟地区的小麦粉制品也未能全部符合其制定的临时限量标准。

同时，我国小麦粉制品中的铝含量与小麦粒、面粉含量接近。而且小麦中的铝元素主要集中在表皮层，即麸皮含量高的铝含量也增高，表皮层在面粉中的比例对铝元素含量的影响较大。因此，我国和欧盟应制定相应的不同麸皮含量的铝元素的限量标准。

综上所述，铝元素在不同地区的环境蓄积程度不同，所以导致对农作物的影响程度也不同。从本文研究的3个地区的部分小麦粉制品铝含量测定值表明，非人为添加而自然存在于食品中的铝元素很难避免。因此，我国应根据实际情况制定不同的检测依据和限量标准，对小麦粉制品中铝元素进行质量控制和把关。