本发明属于食品质量与安全检测领域，具体涉及一种定量检测食品中铝含量的方法。
背景技术：
长期以来铝被认为是一种安全无毒的物质，随着铝的检测方法的进步和人们对健康的重视，铝的生物毒性逐渐被发现。长期接触铝制品和含铝食品添加剂的食品，如油条、粉丝、蛋糕、面包等，海蜇等水产品，可能导致人体铝含量增加；铝对呼吸系统、中枢神经系统、骨骼、造血系统和生殖系统有潜在的慢性毒性，导致肺纤维化、透析性脑病、骨病和贫血。铝可以引起动物认知能力和记忆力减退，患老年性痴呆和帕金森综合症等。联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)1989年将铝确定为食品污染物。
目前，食品中铝的检测方法有分光光度法，是以铬天青S为显色剂，Al3+与溴化十六烷基三甲胺、铬天青S形成的三元络合物，来测定食品中铝含量。此方法简单，但是所用试剂较多，生成物不够稳定。原子吸收光谱法也是测定铝元素的常用方法，分为火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法。原子吸收光谱需要有原子吸收分光光度计，仪器价格比较昂贵，同时对石墨管要求较高。电感耦合等离子体发射法和电感耦合等离子体质谱法是近几年发展起来的测定食品和环境中铝的方法。电感耦合等离子体发射法和电感耦合等离子体质谱法在测定食品中铝灵敏度高、检测限低，但检测仪器价格昂贵，在基层单位推广应用有一定困难，也不利于对生产过程进行控制和使用。因此本发明的目的是利用一般实验室仪器和设备条件，以经济、简便的方法检测食品中铝的含量。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种定量检测食品中铝含量的方法，该方法操作简便，试剂和设备成本低廉，测定食品中铝离子灵敏度高，便于推广。
本发明的技术解决方案是：
一种定量检测食品中铝含量的方法，其具体步骤是：
(1)、绘制标准曲线
量取0.5mL-10mL铝标准溶液于25mL容量瓶中，分别加入半胱氨酸1mL，抗坏血酸1mL，pH4.5-5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL-10mL，无水乙醇溶液5mL-10mL，槲皮素溶液0.5mL，摇匀，静止20min-30min，用0.02mol/L-0.1mol/L乙酸-乙酸钠缓冲溶液定容至刻度，用试剂空白做参比，用紫外-可见分光光度计测定吸光度，绘制标准曲线，得到线性回归方程；
(2)、待检测样品处理
取干重为0.2g-5.0g的待测样品，将待测样品置于坩锅中，然后转移到电炉或者加热板上，低温炭化，试样停止冒烟，全部变黑后，停止炭化；将炭化后待测样品放进马弗炉中，逐渐升温于525±5℃灼烧5h，冷却后，加水湿润残渣，加入1mL浓盐酸，再加1mL-2mL水，转移到10mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度；
(3)、待检测样品的测定
取待测样品溶液1mL-5mL于25mL容量瓶中，加入半胱氨酸溶液1mL，抗坏血酸1mL，pH4.5-5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL-10mL，摇动，无水乙醇溶液5mL-10mL，槲皮素溶液0.5mL，摇匀，静止20min-30min，用0.02mol/L-0.1mol/L乙酸-乙酸钠缓冲溶液定容至刻度，混匀，紫外-可见分光光度计测定吸光度，根据回归曲线方程计算样品中铝的含量。
进一步的，低温炭化时，温度控制在200℃以下。
进一步的，步骤(1)和步骤(3)中，Al3+标准溶液的浓度为1μg/mL-5μg/mL，槲皮素溶液的浓度为1g/L-5g/L，乙酸-乙酸钠缓冲溶液浓度为0.02mol/L-0.1mol/L，半胱氨酸的浓度为10g/L，抗坏血酸的浓度为10g/L。
进一步的，量取Al3+标准溶液时，标准溶液的加入量分别为0.0mL，0.5mL，2.0mL，3.0mL，4.0mL，5.0mL。
进一步的，所述乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH为4.5，浓度为0.02mol/L，加入量为5mL，无水乙醇的加入量为5mL，槲皮素溶液的浓度为2g/L；在425nm用紫外-可见分光光度计测定吸光度，线性回归方程为y＝1.1649x+0.0045，其中x为Al3+的浓度，单位为μg/L；y为吸光度，R2＝0.9992。
进一步的，所述乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH为5.0，浓度为0.08mol/L，加入量为7.5mL，无水乙醇的加入量为7.5mL，槲皮素溶液的浓度为3g/L；在425nm用紫外-可见分光光度计测定吸光度，线性回归方程为y＝1.1962x+0.0277，其中x为Al3+的浓度，单位为μg/L；y为吸光度，R2＝0.9996。
进一步的，所述乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH为5.5，浓度为0.1mol/L，加入量为10mL，无水乙醇的加入量为10mL，槲皮素溶液的浓度为5g/L；在425nm用紫外-可见分光光度计测定吸光度，线性回归方程为y＝1.095x+0.0365，其中x为Al3+的浓度，单位为μg/L；y为吸光度，R2＝0.9995。
本发明的检测试剂由Al3+标准溶液、槲皮素、无水乙醇、半胱氨酸、抗坏血酸、乙酸-乙酸钠缓冲溶液组成，先利用检测试剂绘制标准曲线，然后对样品炭化、灰化再进行检测，其有益效果是：
(1)、检测速度快，检测范围宽，准确度高，选择性好。
(2)、以槲皮素为显色剂，通过Al3+和槲皮素形成稳定的络合物，铝离子浓度与吸光度呈现良好的线性关系，测定食品中铝的含量，操作简便，价格便宜，不需要较高成本，同时紫外-可见分光光度计也便宜，能满足一些基层单位的需要，便于推广。
(3)检测样品时，先对样品进行炭化、灰化处理，将与样品结合的三价铝离子游离，然后再让游离的三价铝离子与槲皮素形成稳定的络合物，从而使测定食品中铝离子。
总之，本发明是一种简单、快速、低成本的分析方法，具有广泛的应用前景，可以用于定量检测食品样品中铝含量。
具体实施方式
实施例1检测面包中铝含量
(1)、绘制标准曲线
取浓度为1μg/mL的Al3+标准溶液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)，抗坏血酸1mL(10g/L)，加入pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL(0.02mol/L)，摇匀，无水乙醇溶液5mL，槲皮素溶液0.5mL(2g/L)，摇匀，静止20min，用pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.02mol/L)定容至刻度；
以试剂空白做参比，用紫外-可见分光光度计在425nm测定吸光度，线性回归方程为y＝1.1649x+0.0045(x为Al3+的浓度，μg/L；y为吸光度，R2＝0.9992)。
(2)、待检测样品处理
将面包粉碎，精密称取0.5105g(干重)，将待测样品置于坩锅中，然后转移到电炉或者加热板上，低温炭化(温度控制在200℃以下)，试样停止冒烟，全部变黑即可。将放有炭化后样品的坩埚转入马弗炉中，逐渐升温于525±5℃，灼烧5h，取出残渣呈白色或灰色即灰化完全。冷却后，往样品中加水稍许湿润残渣，加入1mL浓盐酸(37.5wt％)，再加少量水，加半胱氨酸1mL(10g/L)，过滤，转移到25mL容量瓶中，用去离子水定容。
(3)、待检测样品的测定
取待测样品溶液2.5mL于25mL容量瓶中，抗坏血酸1mL(10g/L)，pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL(0.02mol/L)，摇动，无水乙醇溶液5mL，槲皮素溶液0.5mL(2g/L)，摇匀，静止20min，用pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.02mol/L)定容至刻度，用紫外-可见分光光度计在425nm测定其吸光度，根据回归曲线方程计算样品中铝的含量，测得面包中铝的含量为70.022mg/kg。
实施例2油条中铝的检测
(1)、绘制标准曲线
取浓度为2.5μg/mL的铝标准溶液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)，抗坏血酸1mL(10g/L)，加入pH5.0乙酸-乙酸钠缓冲溶液7.5mL(0.08mol/L)，摇匀，无水乙醇7.5mL,槲皮素溶液0.5mL(3g/L)，摇匀，静止20min，用pH5.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.08mol/L)定容至刻度。
以试剂空白做参比，用紫外-可见分光光度计在425nm测定吸光度，线性回归方程为y＝1.1962x+0.0277(x为Al3+的浓度，μg/L；y为吸光度，R2＝0.9996)。
(2)、待检测样品处理
将油条样品粉碎，精密称取0.5025g(干重)，然后转移到电炉或者加热板上，低温炭化(温度控制在200℃以下)，试样停止冒烟，全部变黑即可。将放有炭化后样品的坩埚转入马弗炉中，逐渐升温于525±5℃，灼烧5h，取出残渣呈白色或灰色即灰化完全。冷却后，往样品中加水稍许湿润残渣，加入1mL浓度为37.5％盐酸，再加少量水，加入半胱氨酸溶液1mL(10g/L)，过滤，转移到25mL容量瓶中，用去离子水定容。
(3)、待检测样品的测定
取待测样品溶液2.5mL于25mL容量瓶中，抗坏血酸1mL(10g/L)，pH5.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL(0.08mol/L)，摇动，无水乙醇7.5mL，槲皮素溶液0.5mL(3g/L)，摇匀，静止25min，用乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.08mol/L)定容至刻度，用紫外-可见分光光度计在425nm测定其吸光度，根据回归曲线方程计算样品中铝的含量，测得油条中铝的含量为257.842μg/kg。
实施例3检测海蜇皮中铝含量
(1)、绘制标准曲线
取浓度为5μg/mL的铝标准溶液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)，抗坏血酸1mL(10g/L)，加入pH5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.1mol/L)10mL，摇匀，无水乙醇溶液10mL，槲皮素溶液0.5mL(5g/L)，摇匀，静止30min，用pH5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.1mol/L)定容至刻度。
以试剂空白做参比，用紫外-可见分光光度计在425nm测定吸光度，线性回归方程为y＝1.095x+0.0365(x为Al3+的浓度，μg/L；y为吸光度，R2＝0.9995)。
(2)、待检测样品处理
精密称取0.5012g海蜇皮(干重)，将待测样品置于坩锅中，然后转移到电炉或者加热板上，低温炭化(温度控制在200℃以下)，试样停止冒烟，全部变黑即可。将放有炭化后样品的坩埚转入马弗炉中，逐渐升温于525±5℃，灼烧5h，取出残渣呈白色或灰色即灰化完全。冷却后，往样品中加水稍许湿润残渣，加入1mL浓度为37.5％的盐酸，再加少量水，加入半胱氨酸溶液1mL(10g/L)，过滤，转移到25mL容量瓶中，用去离子水定容。
(3)、待检测样品的测定7
取待测样品溶液1mL于25mL容量瓶中，抗坏血酸1mL(10g/L)，pH5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液10mL(0.1mol/L)，无水乙醇溶液10mL，槲皮素溶液0.5mL(5g/L)，摇匀，静止30min，用乙酸-乙酸钠缓冲溶液(0.1mol/L)定容至刻度，用紫外-可见分光光度计在425nm测定其吸光度，根据回归曲线方程计算样品中铝的含量，测得海蜇皮中铝的含量为880.746mg/kg。
将实施例1～实施例3的检测结果与电感耦合等离子体发射光谱法检测结果进行比较，结果如表1所示：
表1本发明实施例1～实施例3不同食品中铝含量
由表1结果可知：用本发明测定的铝含量与采用电感耦合等离子体发射光谱法测定的铝含量结果较吻合，说明本方法结果可靠、准确。
加标回收率实验：
将面包用本发明实施例1方法检测铝含量，然后，向面包检测样中加入标准样20mg/kg、50mg/kg、70mg/kg，继续用本发明实施例1方法检测加入标准样后的铝含量；将油条用本发明实施例2方法检测铝含量，然后，向油条检测样中加入标准样100mg/kg、200mg/kg，继续用本发明实施例2方法检测加入标准样后的铝含量；将海蜇皮用本发明实施例3方法检测铝含量，然后，向海蜇皮检测样中加入标准样400mg/kg，继续用本发明实施例3方法检测加入标准样后的铝含量；其结果如表2所示：
表2加标回收率实验检测数据
由此可以看出，该方法简便，准确度高。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。