铬天青S分光光度法测定蒸煮食品中铝含量

来守军 马福泉 岳昕 梁雪瑞

摘要：采用铬天青S在有溴化十六烷基三甲基胺作为表面活性剂、抗坏血酸作为掩蔽剂的条件下，与Al3+反应生成络合物，从而建立一种测定金属铝的分光光度法.在最大吸收波长498nm处，对乙酸-乙酸钠缓冲溶液、溴化十六烷基三甲基胺浓度、铬天青S浓度以及显色时间等条件优化.在0.2～1.0？滋g/mL之间有良好的线性关系，并测定馒头中铝含量分别为10.44mg/kg和9.768mg/kg，含量符合国家食品安全标准，样品回收率在80%～102.85%.

关键词：分光光度法;铬天青S;铝;食品

中图分类号：X524  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）01-0040-03

铝是一种低毒金属，对人的身体健康有害[1].1989年，世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）正式将铝确定为食品污染物加以控制，并对人们的日常摄入量加以控制，规定每周允许摄入的铝含量为7mg/kg，食品中添加剂使用卫生标准（GB2760-1996）规定了蒸制食品的铝残留量小于 100mg/kg[1-3].花卷、馒头、油条、包子等都是人们喜欢的面制食品，其铝含量一部分来自原料自身，另一部分来源于环境和加工食品的器材.目前，国内外分析食品中铝的方法有很多，主要有荧光分析法、电感耦合等离子体发射光谱-质谱法（ICP-MS）、分光光度法、极谱法以及石墨炉原子吸收法（GFAAS）等方法[4，5]，但是分光光度法价格便宜、操作容易、仪器简单而被广泛应用.

1 材料与设备

1.1 主要仪器设备

分析天平，721型G分光光度计，电热鼓风干燥箱，电炉.

1.2 主要试剂及样品

馒头（学校附近），铬天青S，溴化十六烷基三甲基胺，抗坏血酸，浓硫酸，乙酸，无水乙酸钠，十二水合硫酸铝钾，浓硝酸，过氧化氢.

2 实验方法

2.1 馒头中铝含量的测定

2.2.1 最优条件选择

2.2.1.1 最优条件下波长的选择

取2.0mL铝标准溶液（1.0μg/mL），依次加入1.0mL H2SO4（3.0mol/L），6.0mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液，1.0mL抗坏血酸溶液（10.0g/L），2.0mL溴化十六烷基三甲基胺（1.0μg/mL），混匀加入1mL铬天青S溶液，用蒸馏水稀释至刻度，静置20分钟.在400～640nm范围内，以吸光度为纵坐标，以波长为横坐标，绘制吸收曲线，确定最大吸收波长.

2.2.1.2 乙酸-乙酸钠缓冲溶液对实验结果的影响

考察0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液情况下，体系在498nm波长下的吸光度变化.

2.2.1.3 溴化十六烷基三甲基胺浓度对实验结果的影响

考察0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL溴化十六烷基三甲基胺情况下，体系在498nm波长下的吸光度变化.

2.2.1.4 铬天青S浓度对实验结果的影响

考察混匀加入0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL铬天青S溶液的情況下，体系在498nm波长下的吸光度变化..

2.2.2 铝标准曲线的绘制

分别加入0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0mL铝标准液（1.0μg/mL），依次加入1.0mL H2SO4（3.0mol/L），6.0mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液，1.0mL抗坏血酸溶液（10.0g/L），2.0mL溴化十六烷基三甲基胺（1.0μg/mL），混匀加入1.0mL铬天青S溶液，用蒸馏水稀释至刻度，静置20分钟.在498nm波长下测得吸光度，并制作标准曲线，根据标准曲线写出回归方程，求出该方法的检出限.

2.2.3 试样制备

选取学校附近菜市场的馒头（样品一）和学校食堂的馒头（样品二）

取10g馒头样品，烘箱中烘干，取出冷却后，经剪碎、研磨、过滤等选取馒头粉末.准确称取1.500g样品，，加入几粒玻璃珠，再加0.5mL硫酸和10mL硝酸在电炉上慢慢加热，不断地补加过氧化氢到消化液变为无色透明.冷却至室温，加10mL水，继续加热到沸，冷却至室温，定容到100mL.

2.2.4 馒头中铝含量的测定

吸取2.0mL待测样液，按照1.2.2所设条件测定吸光度，并计算馒头中铝的含量.

2.3 回收率试验和干扰实验

选择样品——馒头进行回收实验，并计算回收率;分别加入含锰、铁、锌的溶液与是否加入掩蔽剂进行对比[6].

3 结果与讨论

3.1 最优条件的选择

3.1.1 最优波长的选择

根据实验结果，吸光度在波长为498nm为最大吸收波长.

3.1.2 乙酸-乙酸钠缓冲溶液对实验结果的影响

如图1所示，当加入乙酸–乙酸钠缓冲溶液体积在6～7mL区间内曲线相对稳定，但乙酸–乙酸钠缓冲溶液体积在6mL时曲线出现峰值，吸光度出现最大值.

3.1.3 溴化十六烷基三甲基胺浓度对实验结果的影响

如图2所示，溴化十六烷基三甲基胺浓度在1.0～2.0μg/mL范围内曲线相对稳定，但溴化十六烷基三甲基胺浓度在2.0μg/mL时，吸光度最为理想.

3.1.4 铬天青S浓度对实验结果的影响

如图3所示，铬天青S浓度1.650～2.475mg/L范围内曲线相对稳定，但浓度在1.650mg/L时，吸光度最为理想.

3.2 测定铝标准曲线的绘制

如图4所示，铝标准溶液浓度在0.2～1.0 μg/mL范围内与吸光度呈线性关系，线性方程为A=0.235c+0.15，R2=0.9985，则线性关系良好.

测量20次试剂空白吸光度求得标准偏差（RSD）为0.19%，再利用3S/k求得检出限为0.024 μg/mL.其中：A—吸光度;C—铝标准溶液浓度，μg/mL;S—标准偏差;k—斜率.

式中：x—试样中铝的含量，mg/kg;m1—试样消化液中铝的质量，mg;m0—试样空白液中铝的质量，mg;V1—试样消化液总体积，mL;V2—测定用试样消化液体积，mL;m—试样质量，mg[7].

3.3.2 馒头样品中铝含量测定

实验结果得出样品一和样品二中铝含量分别为10.44mg/kg和9.768mg/kg，两种馒头样品含量都符合国家食品安全标准.

3.4 回收率测定

回收率实验是样品试样为底本，加入相应的标准溶液，测定其吸光度.对样品一做5组加标回收实验，其回收率在80%～102.85%，平均回收率为89.63%（见表1）.

3.5 干扰离子测定

在铝标准溶液中加入Fe3+、Mn2+、Zn2+均可以产生干扰，结果显示如果铝标准溶液中加入Fe3+、Mn2+，吸光度比铝标准溶液吸光度大，对实验结果产生正干扰;如果铝标准溶液中加入Zn2+，吸光度比铝标准溶液吸光度小，对实验产生负干扰;如果铝标准溶液中不加抗坏血酸溶液，吸光度比加入抗坏血酸溶液的吸光度明显增大，则加入掩蔽剂抗坏血酸能够有效地屏蔽上述的干扰.

4 结论

采用湿法消解法处理馒头样品，铬天青S分光光度法测定铝的含量，进行了实验条件优化、标准曲线的绘制、馒头样品中铝含量测定、回收率实验和干扰实验.测定Al3+的浓度在0.2～1.0μg/mL之间有良好的线性关系;学校附近菜市场的馒头中铝含量平均为10.44mg/kg，学校食堂的馒头中铝含量平均为9.768mg/kg，两种馒头样品含量都符合国家食品安全标准;实验测得馒头样品回收率在80%～ 102.85%，回收率较高.

参考文献：

〔1〕安铁梅.油炸食品中铝元素的快速检测[D].天津：天津科技大学，2010.

〔2〕冯丹丹.分光光度法測定食品中的铝含量方法探究[J].现代食品，2016（24）：103-104.

〔3〕蒋清君.面制食品的安全性评价及油条膨松剂的酶法改良研究[D].广东：华南理工大学，2012.

〔4〕叶嘉荣，罗晓茵，郭新东，等.微波消解-电感耦合等离子体质谱法.测定畜禽肉中的硼和铝[J].现代食品科技，2012，28（2）：1084-1087.

〔5〕曹金朋，郑清林.铬天青S分光光度法测定粉条中的铝[J].现代仪器，2010（2）：42-43.

〔6〕赵鹏.铬天青S分光光度法测定食品中铝[J].理化试验-化学分册，2017，2（53）：224-226.

〔7〕周菊峰，谢红，彭爱娇，等.微乳液增敏光度法测定面制食品中的铝[J].食品科学，2010，31（22）：407-410.