正:二l:0到 科技 _¨_分析与检测 食品中 非法添加硼砂(硼酸) 的危害及检测方法 硼主要存在于矿床中,是制造光 学玻璃、珐琅和瓷釉的原料。硼砂,即 四硼酸钠,是一种化工原料,也是一种 外用消毒防腐剂。硼酸在工业、农业、 国防及现代科学技术领域有着广泛的应 用,如玻璃、搪瓷、机械电子、轻工纺织、 日用化工、医药工业、核能领域、农业 等,另外在电化学生产、橡胶工业、;台 金工业、有机合成等方面也有一定应用。 硼砂在酸性环境下会转化成硼酸,早在 l9世纪,意大利人就将硼酸用于黄油、 人造黄油、肉、鱼和贝类的保藏:其在 水泥中也可作为缓凝剂。硼酸与硼砂分 子结构不同,但是毒性相同,食品中禁 止添加此类物质。一般是需要对食品中 的硼元素进行检测,然后推算出硼砂或 硼酸的量。针对食品中硼砂危害及检测 已有研究,本文就已有的相关研究进展 做一简要介绍。 l非法添加情况及危害分析 硼砂禁止添加到食品中,但是违 法添加情况时有发生。调查显示,兰州 面制品市场自制面条中约l8.6%检出 了硼砂。对广西灵山县部分传统食品的 lO个品种——;京粽、粳米水糕、槐花糕、 槐花凉粉、腐竹、肉丸类、鲜湿米切粉、 干榨米粉、面条类、冬瓜蓉馅月饼中的 硼砂进行检测,结果显示硼砂检出率约 80. 食品安全导刊2018ig1 2N 为59.O%,鲜湿米切粉、粳米水糕、槐 花糕、槐花凉粉、干榨米粉、凉粽、肉 丸类、面条类、冬瓜蓉馅月饼中硼砂检 出量分别为4.O4、l1.了、6.3了、8.48、 2.98、1.47、l4.5、3 OO、O.79g/kg, 掺加硼砂情;兄严重。对梅州市粽子、味 酵叛、叛皮、肉丸和老鼠粳等食品中的 硼砂添加情;兄进行调查,硼砂检出率约 为l5.15%,其中最严重的是粽子,检 出率约3l-25%,广西梧州市面食店湿 面条硼砂检出率约28.3%,云吞皮硼砂 检出率约36.4%。 JECFA评估了硼酸和硼酸盐的安全 性,即硼酸具有毒性,硼离子会抑制大 脑中谷氨酸合成,掩盖食物的早期, 不适用于食品防腐。英国、泰国、马来 西亚等国均禁止将硼砂用于食品防腐, 我国《食品卫生法》也规定禁止在食品 中添加使用硼砂。但在一些国家,尤其 是亚洲诸国,食品中违法使用硼砂现象 较严重;在西班牙也有发现在贝类食品 中非法使用硼酸以避免大虾和海鳌虾头 变黑的现象。 有研究报道认为,硼砂在人体内不 会蓄积,基本可以通过尿液排出:另有 研究认为硼砂会在体内蓄积。然而不论 是否会蓄积,若食品中非法添加硼砂量 较高,就会影响硼砂的排出,甚至引起 人体中毒。1990年,在巴基斯坦伊斯 口张玉萍北京智云达科技股份有限公司 兰堡工作的51名美国人发生食物中毒, 怀疑是由食用含有硼酸的意大利杂菜 汤所引起。1998年,在马来西亚的中 国传统节日期间,食物中毒直接导致 l5名儿童死亡,其祸因就是含硼砂的 中式风味米粉。2008年,我国河南商 水县一学校发生200多人食物中毒事 件,经实验室确认,呕吐物和米皮中 硼酸含量较高。 2检测方法研究 硼在自然界中广泛存在,特别是在 植物生长过程中会从土壤中吸收一定量 的硼元素,在其他食品中也有不同数量 的硼存在。不过一般食品中硼的本底值 相对较低,若是人为往食品中添加硼, 食品中硼的含量就会较高,并对人体健 康构成威胁,所以需要加强食品中硼的 检测。针对食品中硼砂(硼酸)的检测, 总体来说可以分为两类方法:定性方法 和定量方法。 . 霞 在GB/T 5009.29—2003食品中山 梨酸、苯甲酸的测定附录中有禁用防腐 剂硼酸、硼砂的定性检测方法——姜黄 试纸法,这种方法是将试样处理后,取 部分试样灰分,滴加少量水与盐酸至微 酸性,边滴边搅拌,使残渣溶解,微温 分析与检测l 后过滤,将姜黄试纸浸入滤液中,然后 取出试纸置于表面皿上,于60 ̄70。C干 甲亚胺一H法的原理是甲亚胺一H酸 快速,适合食品汇总硼砂的测定。庞艳 与硼在酸性条件下形成黄色配合物,显 苹等利用外标法定量分析,建立了面制 燥,如有硼酸/硼砂存在时,试纸显红 色深浅与硼的浓度呈正比,在420nm 品中硼砂的高效液相色谱检测方法,样 色或橙红色,在其变色部分熏以氨即转 处有最大吸收。闫建勇等利用甲亚胺 品经甲醇超声波提取,以甲醇一水溶液 为绿黑色。这种方法操作较简单,但是 的衍生物3一甲氧基一甲亚胺来测定食 为流动相进行梯度洗脱,ASB—C18色谱 只能做定性判断,不能测出食品中硼酸 品中的硼酸,最低检出限为5.9mg/ 柱分离,二极管阵列检测器检测,检测 /硼砂的具体含量,在检测样品量大时, 用定性方法可以很快检出是否添加硼砂 (硼酸),适用于非法添加硼砂(硼酸) 食品样品的初筛,目前市场上已有根据 姜黄试纸法开发的硼砂(硼酸)快速检 测产品。 ) 、 在日常检测中,不仅需要知道食品 中是否添加了硼砂(酸),还需要了解 添加的量。根据已有研究报道,主要有 以下几种方法可以定量检测食品中的 硼砂(酸)含量。 2-2.1分光光度法 分光光度法是通过测定被测物质在 特定波长处或一定波长范围内光的吸收 度,对该物质进行定性和定量分析的方 法,在测定硼砂(硼酸)时经常用到分 光光度法,主要有姜黄素法、亚甲胺一H 法、铍试剂…比色法。 姜黄素分光光度法利用姜黄素与硼 酸反应生成红色产物,在5lO~55Onm 下有最大吸收。溶液颜色深浅与样品中 含量成正比,通过比色可以测定样品中 硼酸的含量。池卫廷等用该法测定食品 中硼,认为在O~0.1pg/mL范围内有良 好的线性关系,检出限为0.014pg。在 GB/T 21918—2008(食品中硼酸的测定) 中 有乙基己二醇一三氯甲烷萃取姜黄 比色法,是采用乙基己二醇一三氯甲烷 作为萃取液,也有用乙基己二醇一氯仿 溶液作为萃取液。 kg。李紫薇等基于硼和3一甲氧基一甲 亚胺一H在醋酸铵缓冲溶液中的显色反 应,建立了流动注射快速测定食品中 微量硼的新方法。 铍试剂…比色法,其原理是在 PH=4.2的乙酸钠介质中,硼与铍试 剂…形成稳定的紫红色络合物,在 567nm处有特征吸收峰,在消除溶剂、 容器和样品中的各种干扰后,可对样 品中的硼定性或定量检定。检出限为 l 0pg/kg,适用于检测食品中添加微 量硼。 2_2_2荧光法 由于硼能与一些试剂生成荧光物 质,因而可以利用荧光强度测定硼的含 量,吴芳英等研究了偏酸性磷酸盐缓 冲液中硼与新试剂2一『(5 一甲基一2 一胂 酸基苯)偶氮]一l,8一二羟基一3,6一萘二 磺酸形成强荧光配合物,在激发波长 235nm,发射波长36了nm处测定茶叶、 淀粉中的微量硼,检测限为0.629pg/L。 董学芝等利用姜黄素与硼砂反应后,可 以使姜黄素的荧光强度发生淬灭,根据 荧光强度测定食品中硼砂,应用于面条、 茶nt ̄r]腐竹中硼砂的测定,平均回收率 为99.2%。 2.2-3高效液相色谱法 陈艳等利用酸性甲醇提取食品中 的硼砂,然后再利用姜醋酸衍生, 建立反相高效液相色谱法测定食品中的 硼砂,检测波长为550nm,检出限为 6.4ng/kg,认为该方法检测简便、准确、 波长为550nm 方法准确可靠,精密 度较高。 2-2_4石墨炉原子吸收法 石墨炉原子吸收法也叫电热原子吸 收法,是采用电流加热石墨炉原子化器, 使之达到2000。C以上的高温,从而使 样品达到原子化的技术。石墨炉原子吸 收光谱法由于原子化器较小,基态原子 在其中停留时间较长,原子蒸汽浓度比 火焰法要高两个数量级以上,因此具有 较高的灵敏度 应用领域+分广泛。王 惠华等建立了~种应用石墨炉原子吸收 法测定面制食品中硼含量的方法,样品 经过微波消解,运用钯涂层平台石墨管 原子吸光光度法测定面制食品中硼的含 量。最低检出量为15.4pg,认为采用 石墨炉原子吸收法简便、快速、准确、 灵敏度和精密度高,可间接用于测定食 品中硼砂。 2_2l5电感耦合等离子体光谱法 (ICP—AES) 在GB/T 21918—2008(食品中硼酸 的测定)中,就有电感耦合等离子体 原子发射光谱法来测定食品中硼元素 的含量。 汪静玲等采用该法对腐竹进行检 测,以H NO3-HCIO 一H PO 湿法消化样 品,并用磷酸作硼的稳定剂,试验证明 该法简便可行,结果令人满意。胡小玲 等通过湿式消解法HNO 一HClO 消化样 品,认为该方法灵敏、准确、快速。陈 麓等采用微波消解样品,利用该法对面 Jan-Feb 2018 FOODSAFETY i 81 圃 制食品中的硼和铝进行检测,陆建平等 中的矛盾,所以研究食品中硼的本底值 周秀锦等研究了舟山出口海产品的 利用微波消解ICP—AES法测定米粉中 非常必要。目前已经开展了一些食品中 硼本底,发现舟山海虾类产品中硼酸含 硼、铜、锰、锌、铁、钙,优化了样品 硼本底值的研究,这些研究可以为制定 量在2.0~5.0mg/kg之间,沙虾和海蜇 预处理条件,方法较好。 2-2.6电感耦合等离子体质谱法 (ICP—MS) 食品中硼的限量标准提供参考。 类中硼酸含量在5.O 10.0mg/kg,东 池卫廷等针对45种食品中硼本底 海海区海虾类硼酸的本底含量与无公 值进行了研究,发现动物性食品硼含 害食品标准存在一定风险,部分样品 ICP—MS是用于痕量同位素和元素 测定的技术,是利用电感耦合等离子体 作为离子源,产生的样品离子经质量分 析器和检测器后得到质谱。具有检出限 低、检测动态范围宽、谱线简单、基体 干扰少、分析速度快、精密度高等优点, 被广泛应用于食品中的元素分析。在 GB/T 21918—2008(食品中硼酸的测定) 中,就有电感耦合等离子体原子发射质 谱法来测定食品中硼元素的含量。林立 等建立微波消解ICP—MS法检测食品中 总硼的含量,此法对硼元素的检出限为 0.01mg/kg,RSD为2 O%~4.O%,回收 率为98.4% ̄104.1%。 2.2.了快速检测法 随着快速检测法在食品安全监管方 面的应用越来越广泛,关于硼酸(硼砂) 的快速检测方法和技术研究也在不断 开展。李海英等将配制的姜黄素试剂 加载到定性滤纸上,制作成检测试纸, 对原料奶中掺入不同浓度的硼酸、硼 砂进行检测,检测费用低廉,便于推广 应用。 3本底值研究 由于硼化合物在自然界特别是植物 体内分布广泛,所以植物类食品及以植 物为主要原料的食品中存在硼化合物的 可能性非常大。硼砂不允许人为添加到 食品中,但在检测时却不能区分出硼砂 是人为添加还是由原料带入,这就造成 了法律法规、国家标准与实际应用过程 82 食品安全导刊2o18 ̄/ 2月 量范围为0.26~0.75mg/kg,植物性食 品硼含量范围较大,为O.31 ̄21.83mg/ kg,腌炸食品硼含量在O.6l~5.29mg/ k譬之间。黄豆、葡萄干、绿豆等食品 中硼含量较高,动物性食品中硼含量 较低。宋筱瑜等针对中国l2个省、市 部分食品中硼本底含量的调查结果显 示,大豆是硼含量最高的食品,约为 39.46mg/kg,其次是水果和猪肉,本 底含量为4 7mg/kg,牛羊肉以及粮食 类的大米和小麦中硼含量较低,不超过 4mg/kg。初步估计我国城乡居民膳食 日均硼的摄入量为1.62mg/kg,由于 大米食用量大所以是膳食硼的主要来 源。张利明等对苏州市售农产品中硼 (硼砂)本底值开展了调查,发现肉 蛋类中硼含量相对较高,且黄豆中硼 含量特别高。 李金林等研究了大豆及大豆制 品中的硼含量,发现豆制品酱干硼 砂含量范围为3.1 33.9mg/kg,豆泡 3 O~16 4mg/kg,豆皮3.7 28.1mg/kg, 豆腐2.了 34.3mg/kg,豆浆衣81.1— 171mg/kg,腐竹2O.1~171mg/kg。杨 瑞春等针对河南省7种三类水果、粮食、 牛羊肉类食品中硼的含量进行测定,发 现水果中硼含量较高,桃子3.4mg/kg, 梨2.83mg/kg,苹果1.64mg/kg,葡 萄1.65mg/kg,小麦O.38mg/kg,大米 0.24mg/kg,牛羊肉0,35mg/kg,闫建 勇等研究了酱油中硼酸本底值,发现 硼酸本底值为了.8m~143.8mg/kg。 严重超标。 4小结 硼砂、硼酸作为用途广泛的化学原 料,在食品方面也曾被应用,但是随着 研究的不断开展,硼砂、硼酸在食品应 用方面的毒副作用不断被发现,所以, 我国已经禁止在食品中使用此类物质。 但是在食品中违规使用硼砂、硼酸的现 象依旧屡禁不止,故加强对食品中硼砂、 硼酸的检测非常重要。目前已经有多种 方法应用于硼砂、硼酸的检测,如分光 光度计法、荧光法、高效液相色谱法、 石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子体 光谱法、电感耦合等离子体质谱法。由 于硼元素在自然界广泛存在,一些食品 中不可避免的会含有硼,食品中本身所 含有硼的量称为本底值,但是法律法规 规定不能人为在食品中添加硼砂、硼酸, 这就给监管带来难题,因为检测出来的 是食品中硼的总量,不能自动区分本底 值还是人为添加,所以需要研究食物中 的本底值,至今已有部分食品中硼砂、 硼酸本底值的研究,涉及一些植物性 和动物性的,比如谷类、豆类、豆制品、 果蔬、肉类、酱油、水产品等,但是 研究的食品范围还不够全面,并且食 品还存在地区差异。由于对食品中硼 砂、硼酸的本底值研究还不够全面, 这样的研究现状还是为制定相关检测标 准带来一定的难题,相关研究还有待进 一步加强。