本發明屬于食品質量與安全檢測領域，具體涉及一種定量檢測食品中鋁含量的方法。
背景技術：
長期以來鋁被認為是一種安全無毒的物質，隨著鋁的檢測方法的進步和人們對健康的重視，鋁的生物毒性逐漸被發現。長期接觸鋁制品和含鋁食品添加劑的食品，如油條、粉絲、蛋糕、面包等，海蜇等水產品，可能導致人體鋁含量增加；鋁對呼吸系統、中樞神經系統、骨骼、造血系統和生殖系統有潛在的慢性毒性，導致肺纖維化、透析性腦病、骨病和貧血。鋁可以引起動物認知能力和記憶力減退，患老年性癡呆和帕金森綜合癥等。聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)1989年將鋁確定為食品污染物。
目前，食品中鋁的檢測方法有分光光度法，是以鉻天青S為顯色劑，Al3+與溴化十六烷基三甲胺、鉻天青S形成的三元絡合物，來測定食品中鋁含量。此方法簡單，但是所用試劑較多，生成物不夠穩定。原子吸收光譜法也是測定鋁元素的常用方法，分為火焰原子吸收光譜法和石墨爐原子吸收光譜法。原子吸收光譜需要有原子吸收分光光度計，儀器價格比較昂貴，同時對石墨管要求較高。電感耦合等離子體發射法和電感耦合等離子體質譜法是近幾年發展起來的測定食品和環境中鋁的方法。電感耦合等離子體發射法和電感耦合等離子體質譜法在測定食品中鋁靈敏度高、檢測限低，但檢測儀器價格昂貴，在基層單位推廣應用有一定困難，也不利于對生產過程進行控制和使用。因此本發明的目的是利用一般實驗室儀器和設備條件，以經濟、簡便的方法檢測食品中鋁的含量。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種定量檢測食品中鋁含量的方法，該方法操作簡便，試劑和設備成本低廉，測定食品中鋁離子靈敏度高，便于推廣。
本發明的技術解決方案是：
一種定量檢測食品中鋁含量的方法，其具體步驟是：
(1)、繪制標準曲線
量取0.5mL-10mL鋁標準溶液于25mL容量瓶中，分別加入半胱氨酸1mL，抗壞血酸1mL，pH4.5-5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5mL-10mL，無水乙醇溶液5mL-10mL，槲皮素溶液0.5mL，搖勻，靜止20min-30min，用0.02mol/L-0.1mol/L乙酸-乙酸鈉緩沖溶液定容至刻度，用試劑空白做參比，用紫外-可見分光光度計測定吸光度，繪制標準曲線，得到線性回歸方程；
(2)、待檢測樣品處理
取干重為0.2g-5.0g的待測樣品，將待測樣品置于坩鍋中，然后轉移到電爐或者加熱板上，低溫炭化，試樣停止冒煙，全部變黑后，停止炭化；將炭化后待測樣品放進馬弗爐中，逐漸升溫于525±5℃灼燒5h，冷卻后，加水濕潤殘渣，加入1mL濃鹽酸，再加1mL-2mL水，轉移到10mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度；
(3)、待檢測樣品的測定
取待測樣品溶液1mL-5mL于25mL容量瓶中，加入半胱氨酸溶液1mL，抗壞血酸1mL，pH4.5-5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5mL-10mL，搖動，無水乙醇溶液5mL-10mL，槲皮素溶液0.5mL，搖勻，靜止20min-30min，用0.02mol/L-0.1mol/L乙酸-乙酸鈉緩沖溶液定容至刻度，混勻，紫外-可見分光光度計測定吸光度，根據回歸曲線方程計算樣品中鋁的含量。
進一步的，低溫炭化時，溫度控制在200℃以下。
進一步的，步驟(1)和步驟(3)中，Al3+標準溶液的濃度為1μg/mL-5μg/mL，槲皮素溶液的濃度為1g/L-5g/L，乙酸-乙酸鈉緩沖溶液濃度為0.02mol/L-0.1mol/L，半胱氨酸的濃度為10g/L，抗壞血酸的濃度為10g/L。
進一步的，量取Al3+標準溶液時，標準溶液的加入量分別為0.0mL，0.5mL，2.0mL，3.0mL，4.0mL，5.0mL。
進一步的，所述乙酸-乙酸鈉緩沖溶液的pH為4.5，濃度為0.02mol/L，加入量為5mL，無水乙醇的加入量為5mL，槲皮素溶液的濃度為2g/L；在425nm用紫外-可見分光光度計測定吸光度，線性回歸方程為y＝1.1649x+0.0045，其中x為Al3+的濃度，單位為μg/L；y為吸光度，R2＝0.9992。
進一步的，所述乙酸-乙酸鈉緩沖溶液的pH為5.0，濃度為0.08mol/L，加入量為7.5mL，無水乙醇的加入量為7.5mL，槲皮素溶液的濃度為3g/L；在425nm用紫外-可見分光光度計測定吸光度，線性回歸方程為y＝1.1962x+0.0277，其中x為Al3+的濃度，單位為μg/L；y為吸光度，R2＝0.9996。
進一步的，所述乙酸-乙酸鈉緩沖溶液的pH為5.5，濃度為0.1mol/L，加入量為10mL，無水乙醇的加入量為10mL，槲皮素溶液的濃度為5g/L；在425nm用紫外-可見分光光度計測定吸光度，線性回歸方程為y＝1.095x+0.0365，其中x為Al3+的濃度，單位為μg/L；y為吸光度，R2＝0.9995。
本發明的檢測試劑由Al3+標準溶液、槲皮素、無水乙醇、半胱氨酸、抗壞血酸、乙酸-乙酸鈉緩沖溶液組成，先利用檢測試劑繪制標準曲線，然后對樣品炭化、灰化再進行檢測，其有益效果是：
(1)、檢測速度快，檢測范圍寬，準確度高，選擇性好。
(2)、以槲皮素為顯色劑，通過Al3+和槲皮素形成穩定的絡合物，鋁離子濃度與吸光度呈現良好的線性關系，測定食品中鋁的含量，操作簡便，價格便宜，不需要較高成本，同時紫外-可見分光光度計也便宜，能滿足一些基層單位的需要，便于推廣。
(3)檢測樣品時，先對樣品進行炭化、灰化處理，將與樣品結合的三價鋁離子游離，然后再讓游離的三價鋁離子與槲皮素形成穩定的絡合物，從而使測定食品中鋁離子。
總之，本發明是一種簡單、快速、低成本的分析方法，具有廣泛的應用前景，可以用于定量檢測食品樣品中鋁含量。
具體實施方式
實施例1檢測面包中鋁含量
(1)、繪制標準曲線
取濃度為1μg/mL的Al3+標準溶液0.0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL于25mL的容量瓶中，加入半胱氨酸1mL(10g/L)，抗壞血酸1mL(10g/L)，加入pH4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5mL(0.02mol/L)，搖勻，無水乙醇溶液5mL，槲皮素溶液0.5mL(2g/L)，搖勻，靜止20min，用pH4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.02mol/L)定容至刻度；
以試劑空白做參比，用紫外-可見分光光度計在425nm測定吸光度，線性回歸方程為y＝1.1649x+0.0045(x為Al3+的濃度，μg/L；y為吸光度，R2＝0.9992)。
(2)、待檢測樣品處理
將面包粉碎，精密稱取0.5105g(干重)，將待測樣品置于坩鍋中，然后轉移到電爐或者加熱板上，低溫炭化(溫度控制在200℃以下)，試樣停止冒煙，全部變黑即可。將放有炭化后樣品的坩堝轉入馬弗爐中，逐漸升溫于525±5℃，灼燒5h，取出殘渣呈白色或灰色即灰化完全。冷卻后，往樣品中加水稍許濕潤殘渣，加入1mL濃鹽酸(37.5wt％)，再加少量水，加半胱氨酸1mL(10g/L)，過濾，轉移到25mL容量瓶中，用去離子水定容。
(3)、待檢測樣品的測定
取待測樣品溶液2.5mL于25mL容量瓶中，抗壞血酸1mL(10g/L)，pH4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5mL(0.02mol/L)，搖動，無水乙醇溶液5mL，槲皮素溶液0.5mL(2g/L)，搖勻，靜止20min，用pH4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.02mol/L)定容至刻度，用紫外-可見分光光度計在425nm測定其吸光度，根據回歸曲線方程計算樣品中鋁的含量，測得面包中鋁的含量為70.022mg/kg。
實施例2油條中鋁的檢測
(1)、繪制標準曲線
取濃度為2.5μg/mL的鋁標準溶液0.0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL于25mL的容量瓶中，加入半胱氨酸1mL(10g/L)，抗壞血酸1mL(10g/L)，加入pH5.0乙酸-乙酸鈉緩沖溶液7.5mL(0.08mol/L)，搖勻，無水乙醇7.5mL,槲皮素溶液0.5mL(3g/L)，搖勻，靜止20min，用pH5.0的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.08mol/L)定容至刻度。
以試劑空白做參比，用紫外-可見分光光度計在425nm測定吸光度，線性回歸方程為y＝1.1962x+0.0277(x為Al3+的濃度，μg/L；y為吸光度，R2＝0.9996)。
(2)、待檢測樣品處理
將油條樣品粉碎，精密稱取0.5025g(干重)，然后轉移到電爐或者加熱板上，低溫炭化(溫度控制在200℃以下)，試樣停止冒煙，全部變黑即可。將放有炭化后樣品的坩堝轉入馬弗爐中，逐漸升溫于525±5℃，灼燒5h，取出殘渣呈白色或灰色即灰化完全。冷卻后，往樣品中加水稍許濕潤殘渣，加入1mL濃度為37.5％鹽酸，再加少量水，加入半胱氨酸溶液1mL(10g/L)，過濾，轉移到25mL容量瓶中，用去離子水定容。
(3)、待檢測樣品的測定
取待測樣品溶液2.5mL于25mL容量瓶中，抗壞血酸1mL(10g/L)，pH5.0的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5mL(0.08mol/L)，搖動，無水乙醇7.5mL，槲皮素溶液0.5mL(3g/L)，搖勻，靜止25min，用乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.08mol/L)定容至刻度，用紫外-可見分光光度計在425nm測定其吸光度，根據回歸曲線方程計算樣品中鋁的含量，測得油條中鋁的含量為257.842μg/kg。
實施例3檢測海蜇皮中鋁含量
(1)、繪制標準曲線
取濃度為5μg/mL的鋁標準溶液0.0，0.25，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5mL于25mL的容量瓶中，加入半胱氨酸1mL(10g/L)，抗壞血酸1mL(10g/L)，加入pH5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.1mol/L)10mL，搖勻，無水乙醇溶液10mL，槲皮素溶液0.5mL(5g/L)，搖勻，靜止30min，用pH5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.1mol/L)定容至刻度。
以試劑空白做參比，用紫外-可見分光光度計在425nm測定吸光度，線性回歸方程為y＝1.095x+0.0365(x為Al3+的濃度，μg/L；y為吸光度，R2＝0.9995)。
(2)、待檢測樣品處理
精密稱取0.5012g海蜇皮(干重)，將待測樣品置于坩鍋中，然后轉移到電爐或者加熱板上，低溫炭化(溫度控制在200℃以下)，試樣停止冒煙，全部變黑即可。將放有炭化后樣品的坩堝轉入馬弗爐中，逐漸升溫于525±5℃，灼燒5h，取出殘渣呈白色或灰色即灰化完全。冷卻后，往樣品中加水稍許濕潤殘渣，加入1mL濃度為37.5％的鹽酸，再加少量水，加入半胱氨酸溶液1mL(10g/L)，過濾，轉移到25mL容量瓶中，用去離子水定容。
(3)、待檢測樣品的測定7
取待測樣品溶液1mL于25mL容量瓶中，抗壞血酸1mL(10g/L)，pH5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液10mL(0.1mol/L)，無水乙醇溶液10mL，槲皮素溶液0.5mL(5g/L)，搖勻，靜止30min，用乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(0.1mol/L)定容至刻度，用紫外-可見分光光度計在425nm測定其吸光度，根據回歸曲線方程計算樣品中鋁的含量，測得海蜇皮中鋁的含量為880.746mg/kg。
將實施例1～實施例3的檢測結果與電感耦合等離子體發射光譜法檢測結果進行比較，結果如表1所示：
表1本發明實施例1～實施例3不同食品中鋁含量
由表1結果可知：用本發明測定的鋁含量與采用電感耦合等離子體發射光譜法測定的鋁含量結果較吻合，說明本方法結果可靠、準確。
加標回收率實驗：
將面包用本發明實施例1方法檢測鋁含量，然后，向面包檢測樣中加入標準樣20mg/kg、50mg/kg、70mg/kg，繼續用本發明實施例1方法檢測加入標準樣后的鋁含量；將油條用本發明實施例2方法檢測鋁含量，然后，向油條檢測樣中加入標準樣100mg/kg、200mg/kg，繼續用本發明實施例2方法檢測加入標準樣后的鋁含量；將海蜇皮用本發明實施例3方法檢測鋁含量，然后，向海蜇皮檢測樣中加入標準樣400mg/kg，繼續用本發明實施例3方法檢測加入標準樣后的鋁含量；其結果如表2所示：
表2加標回收率實驗檢測數據
由此可以看出，該方法簡便，準確度高。
以上僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。