電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定米香型白酒中鋁含量

鄧全道，李　勇，楊沁郁，王　勇（.桂林出入境檢驗檢疫局，廣西 桂林 54004；.桂林三花股份有限公司，廣西 桂林 5400；.桂林湘山酒業(yè)有限公司，廣西 桂林 54500）

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定米香型白酒中鋁含量

鄧全道1，李勇2，楊沁郁2，王勇3
（1.桂林出入境檢驗檢疫局，廣西 桂林 541004；2.桂林三花股份有限公司，廣西 桂林 541001；3.桂林湘山酒業(yè)有限公司，廣西 桂林 541500）

將1 000 mL米香型白酒樣品濃縮至約5 mL，采用微波消解處理試樣，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定白酒中鋁含量，線性范圍0～0.8 mg/L，相關(guān)系數(shù)R2為0.999 98，方法檢出限為0.002 mg/L，加標回收率為98.0%～101.2%，精密度試驗結(jié)果相對標準偏差（RSD，n=12）為0.057%。該方法測定精密度高、結(jié)果準確性好，適用于白酒產(chǎn)品的日常檢驗。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；微波消解；米香型白酒；鋁；檢測

米香型白酒是指以大米等為原料，經(jīng)傳統(tǒng)半固態(tài)法發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成的，未添加食用酒精及非白酒發(fā)酵產(chǎn)生的呈香呈味物質(zhì)，具有以乳酸乙酯、β-苯乙醇為主體復(fù)合香的白酒［1］。米香型白酒一般以大米為原料，其典型風(fēng)格是在“米釀香”及小曲香基礎(chǔ)上，突出以乳酸乙酯、乙酸乙酯與β-苯乙醇為主體組成的幽雅清柔的香氣。概括為蜜香清雅，入口柔綿，落口甘冽，回味怡暢，即米釀香明顯，入口醇和，飲后微甜，尾子干凈，不應(yīng)有苦澀或焦糊苦味（允許微苦）。硫酸鉀鋁俗稱明礬，明礬在水中可以電離出K+和Al3+兩種金屬離子，而Al3+很容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁［Al（OH）3］，氫氧化鋁膠體的吸附能力很強，可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清，所以明礬是一種較好的凈水劑。

鋁有很大的毒害性，很容易在人體中蓄積，如果在大腦中產(chǎn)生沉積就容易引起老年癡呆、記憶力減退、智力下降等癥狀。過量攝入鋁會影響人體對鐵、鈣等成分的吸收，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、貧血，甚至影響神經(jīng)細胞的發(fā)育。因此，一些營養(yǎng)專家提出，要盡量少吃含有明礬的食品。對明礬的使用范圍及用量，GB 2760—2011《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》［2］有明確的規(guī)定，使用范圍為豆類制品、小麥粉及其制品、蝦味片、焙烤食品、水產(chǎn)品及其制品、膨化食品，最大使用量為按生產(chǎn)需要適量使用，但明礬中含有大量的鋁，因此標準只對鋁的殘留量作出了明確規(guī)定，鋁的殘留量應(yīng)≤100 mg/kg。

目前，食品中鋁的標準測定方法有GB/T23374—2009《食品中鋁的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》［3］、SN/T 0864—2011《出口食品中鋁的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法［4］、GB/T 5009.182—2003《面制食品中鋁的測定》［5］。GB/T 23374—2009、SN/T 0864—2011在進行樣品處理時，稱樣量均為0.2～0.5 g，GB/T 5009.182—2003的稱樣量為1.000～2.000 g。考慮到米香型白酒產(chǎn)品中的鋁含量較低，本研究將1 000 mL米香型白酒樣品濃縮至約5 mL，再進行微波消解處理，然后用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進行測定，這樣可以降低方法檢出限、提高方法靈敏度。文獻報道［6］食品中鋁的測定還有分光光度法［7-12］、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法［13-14］、石墨爐原子吸收法［15-17］。其中，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES）具有快速、干擾少、檢出限低、靈敏度高、精密度好、多元素同時快速檢測等特點，近幾年已發(fā)展成元素分析的主流，但用于米香型白酒產(chǎn)品中鋁的檢測尚未見報道，本研究用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定米香型白酒產(chǎn)品中的鋁含量，為白酒中鋁的測定提供一種方便、有效的方法。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

超純水（電阻率：18.2 MΩ·cm，20℃）；鋁元素標準溶液（國家標準物質(zhì)，GBW（E）080219）：100 mg/L。測定時使用該標準儲備液配制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的標準系列溶液。

1.2儀器與設(shè)備

Optima 8300全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀：美國鉑金埃爾默股份有限公司；Mars5微波消解儀：美國CEM公司。

1.3方法

1.3.1儀器工作條件

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、微波消解儀的工作參數(shù)分別見表1、表2。

表1　電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀工作參數(shù)Table 1 The operating conditions of ICP-AES

表2　微波消解工作參數(shù)Table 2 The operating conditions of microwave digestion

1.3.2樣品處理

將1000mL米香型白酒樣品濃縮至約5mL。加入1 mL H2O2和4 mL HNO3，設(shè)置微波消解儀工作參數(shù)進行消解（見表2）。消解完全后將消解液轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中，用1%硝酸定容至刻度。

2　結(jié)果與分析

2.1分析譜線波長的選擇

本研究使用Optima 8300全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀進行檢測，得到鋁的分析譜線見圖1，分析譜線結(jié)果見表3。背景質(zhì)量濃度是指儀器的背景等效濃度（background equivalent concentration，BEC），即背景干擾信號相當(dāng)于被測分析元素的檢測濃度。相同濃度下，背景等效濃度越低，干擾越小；檢出限是指析儀器能檢出與噪音相區(qū)別的小信號的能力，即產(chǎn)生一個能可靠地被檢出的分析信號所需要的某元素的最小濃度或含量；靈敏度是指改變單位待測物質(zhì)的濃度或質(zhì)量時引起該方法檢測器響應(yīng)信號的變化程度，通常用標準曲線斜率來衡量；信噪比是凈分析信號與儀器噪聲干擾的比值，信背比是凈分析信號與背景干擾信號間的比值，信背比越高，儀器靈敏度越高；信號強度是指在相同時間內(nèi)，對某一濃度元素進行測定時產(chǎn)生的信號值，信號強度越大，靈敏度越高。由圖1可知，測定時無共存元素干擾、無自吸現(xiàn)象。由表3可知，鋁元素有5條分析譜線可供選擇，分析時通常選擇背景低，靈敏度高，信背比高，基體干擾小，無自吸現(xiàn)象的譜線通常作為分析譜線，396.153 nm譜線背景濃度低，靈敏度高，信背比高，信號強度大，所以本研究確定396.153 nm為鋁的分析譜線。

圖1　 鋁的分析譜線Fig.1 Analysis spectral lines of Al

表3　 分析譜線結(jié)果Table 3 Results of analysis spectral lines

2.2基體干擾

采用基體匹配可有效地消除基體效應(yīng)，本試驗中樣品消解完全后含有少量硝酸，應(yīng)在配制標準溶液時加入與試樣中質(zhì)量分數(shù)相近的硝酸做匹配，以消除基體效應(yīng)。本試驗將鋁元素的標準溶液用1%HNO3逐級稀釋，配制成相應(yīng)的標準系列溶液。而且米香型白酒中金屬元素的濃度通常都非常低（＜10 mg/L），遠遠低于干擾離子的允許量（通常為幾十到幾百mg/L），因此可以忽略共存金屬離子對鋁測定的干擾。

2.3標準工作曲線和檢出限

采用空白溶液和標準溶液（用1%硝酸溶液作介質(zhì)）繪制標準工作曲線，連續(xù)測定空白溶液（1%硝酸溶液）11次，儀器自動計算，以其3倍標準偏差計算方法的檢出限，結(jié)果見表4。由表4可知，本法相關(guān)系數(shù)R2為0.999 98，檢出限為0.002 mg/L。結(jié)果表明，具有很好的線性關(guān)系和檢出限。

表4　方法的線性范圍和檢出限Table 4 Linear range and detection limit of the method

2.4精密度和方法回收率

用本法對鋁含量為0.5 mg/L的標準溶液分別連續(xù)測定12次，結(jié)果見表5。由表5可知，鋁元素檢測結(jié)果的相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）＜1.0%，說明本法精密度好。將一個白酒樣品濃縮后，平均分成3份，其中一份用于測定本底值，另兩份先加入不同質(zhì)量濃度的鋁元素標準溶液，用其平均值計算回收率，結(jié)果見表6。由表6可知，得到鋁元素測定結(jié)果的回收率為98.0%～101.2%。說明本法測定鋁元素準確度高。

表5　方法精密度試驗結(jié)果Table 5 Results of precision tests of the method

表6　米香型白酒中鋁元素加標回收率試驗結(jié)果Table 6 Results of standard recovery rate of Al in rice-flavor liquor

2.5白酒中鋁的測定不同方法比較

抽取6個樣品用本法與GB/T 23374—2009《食品中鋁的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》測定結(jié)果進行對比試驗，結(jié)果見表7。按照GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測》［18］附錄F檢測方法確認的技術(shù)要求規(guī)定，真值含量范圍在0.010～10 mg/kg時，偏差范圍要求在-20%～10%，由表7可知，本法與國標方法的偏差范圍要求在-2.07%～1.69%，說明用本法測定米香型白酒中的鋁含量，與國標方法測定結(jié)果基本一致，無顯著差異，偏差在國家標準允許范圍內(nèi)。

表7　米香型白酒中鋁的不同測定方法比較Table 7 Comparison of different determination methods for Al in rice-flavor liquor

3　結(jié)論

本試驗建立了先將酒樣濃縮，以微波消解處理酒樣，采用感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定米香型白酒中鋁含量的方法。樣品處理過程簡單，快速，方法精密度高，準確度好。與高溫常壓消解方法相比，減少了酸的使用量，對檢測人員健康和環(huán)境有益，提高了檢測效率。本檢測方法的建立，為加強米香型白酒產(chǎn)品的安全衛(wèi)生監(jiān)控提供了一種快速、有效的檢測手段。

［1］全國食品發(fā)酵標準化中心.GB/T 10781.3—2006米香型白酒［S］.北京：中國標準出版社，2006.

［2］中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 2760—2011食品添加劑使用標準［S］.北京：中國標準出版社，2011.

［3］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 23374—2009食品中鋁的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法［S］.北京：中國標準出版社，2009.

［4］中華人民共和國上海出入境檢驗檢疫局.SN/T 0864—2011出口食品中鋁的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法［S］.北京：中國標準出版社，2011.

［5］中華人民共和國衛(wèi)生部，中國國家標準化管理委員會.GB/T 5009.182—2003面制食品中鋁的測定［S］.北京：中國標準出版社，2003.

［6］方圓，李佳莉，趙玉葉，等.近幾年食品中鋁含量測定的研究進展［J］.廣西輕工，2010，5（5）：9-10.

［7］殷德榮，何耀輝，張春美.微波消解一鉻天青S分光光度法測定面制食品中鋁［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17（1）：82-83.

［8］曹麗軍，嚴繼東.微波消解一鉻天青S光度法檢測食品中鋁［J］.浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)，2007，19（11）：95-97.

［9］劉桂英，張加玲，史春果，等.分光光度法測定豆類中鋁含量［J］.廣東微量元素科學(xué)，2005，12（9）：45-48.

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［11］衛(wèi)祎麗，劉楠，張海波.鉻天青S分光光度法快速測定膨化食品中的鋁［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2009，19（6）：1273-1274.

［12］卞金輝，張曉衛(wèi)，倪巍巍.微波消解/干灰化-分光光度法測定面制食品中的鋁［J］.化學(xué)研究，2011，22（2）：61-64.

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［18］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 27404—2008實驗室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測［S］.北京：中國標準出版社，2008.

Determination of Al in rice-flavor Chinese liquor by ICP-AES

DENG Quandao1，LI Yong2，YANG Qinyu2，WANG Yong3
（1.Guilin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guilin 541004，China；2.Guilin Sanhua Co.，Ltd.，Guilin 541001，China；3.Guilin Xiangshan Distillery Co.，Ltd.，Guilin 541500，China）

1 000 ml rice-flavor Chinese liquor sample was concentrated to about 5 ml，and then the liquor sample was treated by microware digestion， and the content of Al in liquor was detected by ICP-AES.The results showed that the linearity range was 0-0.8 mg/L，correlation coefficientR2was 0.999 98，the detection limit of the method was 0.002 mg/L，standard recovery rate was 98.0%-101.2%.The relative standard deviation of precision experiments was 0.057%（n=12）.Due to its high precision and good accuracy，the method was suitable for routine detection of liquor products.

ICP-AES；microware digestion；rice-flavor Chinese liquor；Al；determination

O657.3

0254-5071（2016）02-0153-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.02.035

2015-11-17

中華人民共和國廣西出入境檢驗檢疫局科技項目（2014GXCIQ003）

鄧全道（1964-），男，高級工程師，本科，主要從事進出口食品、石油化工品、礦產(chǎn)品檢測工作。