[发明专利]食品中铝元素含量的检测方法

说明书

本发明涉及一种食品中铝元素含量的检测方法，包括：从待测食品中获取原始含铝样品，将原始含铝样品制作成粉末薄膜样品；提供侧向进样的单色聚焦X射线荧光分析设备；将粉末薄膜样品送入单色聚焦X射线荧光分析设备中，对粉末薄膜样品进行荧光光谱分析，得到待测食品的铝元素含量检测结果。本发明通过粉末薄膜样品和单色聚焦X射线荧光分析设备的结合，简化了设备结构，降低了故障率，有效降低了散射背景，提升信号背景比，能满足现场快速检测需求，并大大提高了常规XRF分析技术的检测灵敏度，降低了检出限和测量限，确保最终铝元素含量的检出限和测量限能满足国家标准的限值要求。

技术领域

本发明涉及食品中元素检测技术领域，特别涉及一种食品中铝元素含量的检测方法。

背景技术

铝元素是地壳丰度最大的金属元素，广泛存在自然界中，在工业上的应用也超过任何其他金属。其中，在食品工业中铝主要用于食品容器、食品炊具、食品包装材料、食品添加剂和净水剂等方面。近年来，食品安全越来越成为群众关心的热点话题。随着医学的发展，人们逐渐意识到铝元素对身体的危害性，它并非是人体所需的微量元素，人体摄入铝元素后仅有10％到15％能排到体外，大部分会在体内蓄积，引起神经系统病变，干扰人的思维和记忆功能，对人体造成严重危害。

铝元素含量较高的食物主要是一些面制食品，如油条、薯片、粉丝、糕点和挂面等，这是由于在加工过程中使用了含添加剂(钾明矾和铵明矾、发酵粉等)作为膨松剂的缘故。世界卫生组织和联合国粮农组织于1989年正式将铝元素确定为食品污染物而加以控制，后又多次对饮食中的铝元素进行评价，提出每周容许摄入量为1mg/kg。我国允许含铝的化学膨松剂硫酸铝钾(钾明矾)和硫酸铝铵(铵明矾)按生产需要适量使用于小麦粉及其制品，并制定了面制食品中铝元素含量的限量卫生标准为不超过100mg/kg，即要求铝元素含量的测量限为100mg/kg，检出限为33.3mg/kg以下(测量限通常至少是检出限的三倍)。

我国的国家标准GB 5009.182-2017《食品安全国家标准食品中铝的测定》中规定了目前食品中铝含量测定的方法，主要有分光光度法、电感耦合等离子体质谱法(ICP/MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP/OES)和石墨炉原子吸收光谱法(AAS)。这些方法需要对样品进行化学消解处理，处理过程中需要用到大量多种类的化学试剂，样品处理过程至少在数小时以上，处理过程复杂，且存在较多的危险因素和不确定因素；仪器操作繁锁，必须由非常专业的人员操作；维护、校准频繁；且所采用的仪器通常非常昂贵，运行成本高；仪器的体积和重量都特别大，只适用于在实验室内进行，无法满足现场快速检测的需求。

近年来，X射线荧光(简称XRF)分析技术凭借其样品处理简单、多元素同时测量、非破坏式检测、速度快、操作方便和可现场使用等优势，在固体样品的成分检测中得到了越来越多的应用。因此，业界内开始考虑利用XRF分析技术来寻求食品中铝含量的现场快速测定方面的突破。若直接利用XRF分析技术来进行食品中铝元素的含量的现场测定，仍存在以下缺陷：

1、铝元素属于超轻元素，由于在对含铝样品进行XRF分析时，其特征X射线荧光产额很低，因此需要提高用于激发的入射X射线的强度，则常规的XRF分析设备(尤其是波长色散XRF分析设备，简称WDXRF)需要配备大功率、大体积的X射线管才能产生足够强度的入射X射线，再配合必备的分光装置及联动探测装置，造成整套设备的体积和重量都很大，无法用于现场检测；

同时，由于在对含铝样品进行XRF分析时所产生的铝特征谱线的能量很低，空气对其有显著的吸收作用，常规的XRF分析设备由于光路设计的原因，其样品与探测器之间的距离无法做得很近，由于这段距离内空气的强吸收作用，会对到达探测器的铝特征X射线强度造成很大的衰减，极大地影响铝特征X射线的探测；为降低测量过程中含铝样品及探测器之间的空气吸收作用，常规的XRF分析设备都必须额外配备抽真空装置，且需对含铝样品和探测区域进行专门的密封设计，进一步造成设备体积和重量的增大，无法满足现场检测的要求，且结构变得复杂，故障率会增高。