3种海蜇制品铝含量检测方法比较

孙万青 ，李绪鹏，岑剑伟，陈胜军，邓建朝，潘 创，李春生

（1. 广东海洋大学食品科技学院，广东 湛江 524088； 2. 中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部水产品加工重点实验室/国家水产品加工技术研发中心，广东 广州 510300； 3. 广东省农业技术推广中心，广东 广州 510520）

海蜇 (Rhopilema esculentum) 是一种低等的无脊椎浮游动物，有“水产瑰宝”之称[1]，由伞体、口腕、触手、附属器构成[2]，具有低脂肪、低热量、高蛋白等特点[3]，广泛分布于中国沿海近岸[4]。2019年中国海蜇的养殖与捕捞产量均明显增长，总产量达23.54×104t[5]。由于海蜇具有含水量高、易分解和易自溶的特点[6]，捕捞后需将其制成盐渍海蜇[7]以便贮存。在盐渍加工过程中使用了大量食盐和明矾，导致铝 (Al) 离子的大量残留[8-9]。国标GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》规定，海蜇中的Al残留量应≤500 mg·kg-1。Al不是人体必需元素，所需量微小，具有慢性毒性[10-11]，会对神经系统、消化系统、免疫系统及生殖系统造成损害，且很难由肾脏排出，对身体健康会造成一定威胁[12-15]。在海蜇产品生产中严格控制Al含量尤为重要。

目前检测食品中Al含量的方法较多，包括电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS)[16-21]、原子吸收光谱法[22-25]、电感耦合等离子体发射光谱法[26]、分光光度法[27]、乙二胺四乙酸 (EDTA) 滴定法[28-29]等，但这些方法不完全适配海蜇产品中Al含量的测定。因此，探索合适海蜇产品中Al含量的检测方法对指导实际生产意义重大。本文采用ICP-MS、分光光度法和EDTA滴定法对即食海蜇和盐渍海蜇Al含量进行检测，分析了方法的精密度和准确度，旨在为海蜇产品Al残留控制选择合适的检测方法提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售盐渍、即食海蜇 (广东江门)；Al标准溶液 (1 000 μg·mL-1，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、抗坏血酸 (C6H8O6，分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；硝酸 (HNO3，色谱纯，上海恤世化学技术有限公司)；乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8，分析纯，广州化学试剂厂)；六次甲基四胺、乙二胺 (C6H12N4和C2H8N2，分析纯，广州试剂科技有限公司)；铬天青S (C23H13Cl2Na3O9S，生物技术级，北京依珊汇通科技有限公司)、对硝基苯酚、乙酸钠 (C6H5NO3和CH3COONa，分析纯，北京依珊汇通科技有限公司)；TritonX-100(C34H62O11，分析纯，北京普利莱基因技术有限公司)；溴代十六烷基吡啶 (C21H38BrN，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司)；氧化锌 (ZnO，分析纯，天津市富宇精细化工有限公司)；二甲酚橙(C31H32N2O13S，指示剂级，广州威佳科技有限公司)。

1.2 仪器设备

CEM MARS 5高压高通量微波消解仪 (美国CEM)；Sunrise-basic Tacan吸光酶标仪 (美国伯爵仪器有限公司)；Agilent 7900电感耦合等离子体质谱仪 (美国安捷伦公司)；酸式滴定管 (广州都宏生物科技有限公司)；T50均质机 (德国IKA)；IS126 pH计 (梅特勒-托利多仪器有限公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 样品消解 参考白艳艳等[30]方法，略作改动。将盐渍海蜇与即食海蜇匀浆后，准确称取1.000 g于微波消解管中，加入10 mL硝酸，设定微波消解条件进行消解 (表1)，消解结束冷却后取出，缓慢打开管盖排气，将消解液转移至50 mL离心管中，用少量超纯水冲洗消解管内壁并移入离心管中，用超纯水定容至刻度，混匀备用，同时做空白试验。

表1 微波消解仪消解条件Table 1 Digestion conditions of microwave digestion apparatus

1.3.2 ICP-MS 将消解好的样液注入至电感耦合等离子体质谱仪中 (表2)，当仪器点火后，用调谐液进行调谐，建立批处理，以锗 (72Ge) 为在线内标，在碰撞反应池模式下，对标准溶液、空白溶液、样品溶液以及加标样液进行检测，以Al元素的质量分数为横坐标，以Al元素与Ge元素响应信号值的比值为纵坐标，绘制标准曲线。

表2 ICP-MS仪器条件Table 2 ICP-MS instrument conditions

1.3.3 分光光度法 制样步骤按照GB 5009.182—2017《食品安全国家标准 食品中铝的测定》中的分光光度法进行，改用酶标仪进行检测。取7支25 mL的具塞比色管，分别加入0、0.5、1、2、3、4、5 mL的Al标准溶液，加入1.0 mL硫酸溶液定容至10 mL，准确吸取0.2 mL的空白溶液、试样消化液、试样加标消化液置于25 mL的具塞比色管中，将静置40 min后的待测样品加入96孔酶标板中，使用酶标仪在波长620 nm处进行检测分析，使用标准曲线法定量。

1.3.4 EDTA滴定法 取空白溶液、待测消解溶液、待测加标消解溶液各5 mL于200 mL三角瓶中，加水40 mL，后续步骤均参照杨贤庆等[29]的方法进行滴定，同时进行空白实验。

1.3.5 方法精密度比较 准确称取1.0 g的即食海蜇和盐渍海蜇进行微波消解，用ICP-MS、分光光度法和EDTA滴定法对其Al含量进行测定，每组实验重复6次，计算检测结果的标准差 (Standard deviation, SD) 和相对标准差 (Relative standard deviation, RSD)。

1.3.6 方法准确度比较 在对样品中的Al含量进行检测时，同时进行加标回收实验来检验3种方法的准确度，向称取1.0 g的即食海蜇和盐渍海蜇样品中加入浓度为50、250、500 μg的Al标准溶液，折算后即食海蜇和盐渍海蜇中Al的加标量分别为50、250、500 mg·kg-1，每组实验重复6次。

1.3.7 市售即食海蜇样品的抽样检测 取3种方法中精确度和准确度较好的方法用于市售即食海蜇样品的抽检，样品抽检主要在广东、福建、江苏、山东、浙江等的10个沿海城市进行，采集18个样品，每组样品重复3次，样品按照表1微波消解程序进行消解。

1.4 数据处理

数据通过Excel 2010软件简单处理后，采用JMP Pro 14软件进行统计分析，均值比较采用独立样本t检验，单因素方差分析采用LSD法，P＜0.05为显著性水平。用Origin 2019软件绘图。

2 结果与分析

2.1 3种方法测定结果比较

用ICP-MS、分光光度法、EDTA滴定法检测海蜇的Al质量分数 (图1)。盐渍海蜇中Al质量分数较高，ICP-MS检测的Al质量分数最高 (576.40 mg·kg-1)，分光光度法检测为 571.95 mg·kg-1，这2种方法的检测结果差异不显著 (P＞0.05，图1-a)。EDTA滴定法检测结果 (556.77 mg·kg-1) 与其他2种方法差异显著 (P＜0.05)，但总体相差不大。不同方法检测即食海蜇中Al质量分数的结果 (图1-b)与盐渍海蜇检测结果相似，EDTA滴定法是通过颜色滴定反应来检测海蜇中的Al含量，存在因人为主观判断差异性所引起的误差，可能导致其与另外2种方法检测结果存在差异。3种方法测得的Al质量分数相差较小，ICP-MS测定结果较高。

图1 3种方法测定盐渍、即食海蜇铝质量分数对比a. 3种方法测定盐渍海蜇中铝质量分数对比；b. 3种方法测定即食海蜇中铝质量分数对比。Figure 1 Comparison of three methods to determine Al content in salted jellyfish and ready-to-eat jellyfisha. Comparison of three methods to determine Al content in salted jellyfish; b. Comparison of three methods to determine Al content in ready-to-eat jellyfish.

2.2 3种方法精密度比较

3种方法的具体精密度检测结果见表3。即食海蜇和盐渍海蜇Al质量分数的RSD介于1.79%～4.34%，因此这3种检测方法的精密度均达到检测精度要求。

表3 3种检测方法精密度比较Table 3 Comparison of precision of three detection methods

2.3 3种方法准确度比较

对于不同加标量的盐渍海蜇和即食海蜇，ICPMS测得的加标回收率分别为92%～104%和97%～100% (图2-a和图2-b)；分光光度法分别为97%～102%和98%～101% (图2-c和图2-d)；EDTA滴定法均为94%～99% (图2-e和图2-f)。综上，ICPMS同分光光度法的加标回收率相近，EDTA滴定法的加标回收率较低，但仍在正常范围内，因此3种检测方法的准确度均符合即食海蜇和盐渍海蜇中Al质量分数的定量分析要求。

2.4 市售即食海蜇铝含量的抽样检测

国标GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》中对海蜇中Al的残留量进行了重大修订，从＜100 mg·kg-1干基计调整为≤500 mg·kg-1湿基质量。然而新标准施行后，关于市场流通的海蜇产品Al残留限量监测却鲜有报道。为了解市场上具体市售即食海蜇的Al残留量现状，本研究对广东、福建、江苏、山东、浙江等地的10个城市不同厂家生产的即食海蜇进行了抽样检测，ICP-MS的检测结果见图3。在对福建福州、连江，浙江温州、宁波，江苏南通，山东日照、威海，广东江门、茂名、吴川等地的市售即食海蜇中的Al进行检测时发现，大部分地区的Al残留量合格，介于113.05～491.02 mg·kg-1，均未超过国家标准规定的量，但同一省份不同城市销售的即食海蜇Al含量却存在一定差异，以广东省最为显著。广东省个别样品Al含量较高，已接近国标规定的限量值。这可能是由于海蜇加工中脱Al方法未取得突破，仍采用较为传统的水浸泡脱Al所致。市售即食海蜇中Al含量虽未超过国家标准，但个别样品已接近限量标准边缘，需引起重视。

图3 市售即食海蜇样品普查*. 同一省份不同市即食海蜇的铝质量分数有差异(P＜0.05)；**. 差异显著 (P＜0.01)；***. 差异极显著 (P＜0.001)。Figure 3 Survey of ready-to-eat jellyfish samples in market*.The aluminum mass fraction in ready-to-eat jellyfish between different cities in the same province is different (P＜0.05); **. Significant difference (P＜0.01); ***. Very significant difference (P＜0.001).

3 小结

ICP-MS、分光光度法和EDTA滴定法均可检测即食海蜇和盐渍海蜇中的Al质量分数，其中ICP-MS检测的值最高，其次是分光光度法，EDTA滴定法最低，但总体相差不大。3种方法均获得较好的精密度和准确度，这与吴则业等[26]的研究结果相似。

基于设备条件的差异，不同方法适用不同的检测场景：1) ICP-MS灵敏度高、检测限低，可同时对多种元素进行检测，食品中Al含量测定的国家标准也推荐使用该法，但该法的设备昂贵，较难普及，因此适用于大型检测机构；2) 本实验对国标中分光光度法进行了有益改良，使用96孔酶标板，不仅减少了试剂用量，且检测速度和效率较高，是一种较成熟的分析技术，可在普通分析实验室普及，该法所测结果与ICP-MS的无显著差异；3) EDTA滴定法不需要任何仪器设备，仅通过简单的化学反应便可完成检测，检测成本低，但存在颜色主观判断的误差，可用于生产环节中的质量控制。因此，检测海蜇中的Al含量可以根据实际情况对这3种检测方法进行选择。

此外，由于受自身条件的限制，海蜇必须经过盐矾处理，在将盐渍海蜇制成即食海蜇过程中需要加水浸泡或加酸浸泡完成脱Al工序。抽样检测结果表明，有少部分市售即食海蜇中含Al量较高，因此，对即食海蜇产品的Al残留控制仍需加强。