明膠中鉻元素的檢測

圖1.  ICP2000測試鉻的標準曲線。

工業明膠與食用明膠差價巨大，不法商販為牟取暴利，用“藍礬皮”制成的工業明膠充當食用或藥用明膠，其超標的鉻元素會給人們的健康帶來危害。根據國家標準GB6783-94規定：明膠中鉻元素的含量最高不得超過2mg/kg。本文采用天瑞儀器自主研發的ICP和AAS，提供了檢測明膠中鉻元素的解決方案。

認識明膠

明膠是膠原的水解產物，是一種無脂肪的高蛋白。作為不含膽固醇的天然營養型食品增稠劑，食用后既不會使人發胖，也不會導致體力下降。此外，明膠還是一種強有力的保護膠體，乳化力很強，進入胃后能抑制牛奶、豆漿等蛋白質因胃酸作用而引起的凝聚作用，有利于食物的消化。

明膠按其用途可分為食用、藥用、照相及工業明膠四種類型。其中，食用明膠作為一種增稠劑廣泛用于食品工業的添加如糖果、果凍、奶制品等；工業明膠作為工業粘結劑材料被廣泛地應用于板材、家具、火柴、包裝、造紙等行業中。隨著世界人口的持續增長和醫藥、化妝品、食品飲料行業對明膠需求量的增大，2012年全球明膠市場總消費量將刷新紀錄，達到35.9萬噸。

目前，國內有規模的正規明膠企業僅有兩家：一家是青海明膠；另一家是位于廣東開平的法資企業。而在浙江新昌一帶有大量的作坊式明膠、膠囊企業，使用工業皮革下腳料制作明膠的問題由來已久，但始終沒有得到有效治理。

正規藥用食用明膠跟工業明膠的差價巨大。食用明膠一般由動物皮加工而成，骨膠由動物骨頭加工制成，而工業明膠的原料來源則比較寬泛，皮革下腳料等都可以成為其原料。制革中有一道工序叫做鞣制，是通過鞣劑使生皮變成革的物理化學過程。加工時使用含鉻的鞣制劑，可使皮革不易變形，但同時也會導致鉻元素的殘留。鞣制后的皮革下腳料俗稱“藍礬皮”，由這種下腳料制成的明膠，必然會存在鉻超標的情況。

長期大量地攝入三價鉻，會導致糖尿病、高血壓等疾病，并且容易引發腫瘤；六價鉻的毒素則更強，不僅會損害皮膚和呼吸消化系統，引發皮炎、咽炎、氣管炎、腸胃等疾病，嚴重的還會導致腎功能衰竭，甚至癌癥。

圖2.  ICP2000測試鉻元素的譜圖。

國家標準GB6783-94規定：明膠中鉻元素的含量最高不得超過2mg/kg。目前對明膠中鉻元素的分析，常采用ICP和AAS法。

儀器配置方案

ICP2000原子發射光譜法

主要技術指標如下：光柵刻線，600條/mm； 波長掃描范圍，190~500nm； 焦距，1m；分辨率≤0.008nm；步進電機驅動最小步距0.001 nm。

主要工作參數如下：等離子氣流量，10 L/min； 載氣流量，0.5L/min；輔助氣流量，0.5L/min；功率，800~1200 W；可調觀察高度，用儀器診斷功能觀察儀器高度，從上下左右調到信號最佳。

圖3.  AAS8000測試鉻元素的曲線圖。

AAS8000 AAS法

工作參數如下：單色器類型，切爾尼-特納型（Czerny-Turner）；光柵刻線密度，1800線/mm；波長范圍，190~900nm；波長準確度≤±0.25nm；波長重復性，≤0.10nm；光譜帶寬，0.1/0.2/0.4/0.7/1.4 nm ；電源，220±22V，50±1Hz，600W（峰值）；讀數方式，峰高、峰面積；信號方式，原子吸收、背景扣除。

石墨爐的工作參數

控溫范圍，室溫~3000℃；升溫速率，3000℃/s；測鎘（Cd）精密度，≤2%；測鎘（Cd）檢出限，≤1pg；電源，220±22V，50±1Hz，5KW（峰值）。

小結

隨機抽檢市面上三種膠囊類樣品進行測試所得的數據如表1所示。

經測試發現:抽檢的樣品中鉻元素的含量均超過國家標準中所要求的“低于2mg/kg”，都屬于不合格產品。天瑞儀器自主研發的ICP及AAS以其高靈敏度、低檢出限等優點可為精準檢測明膠中的鉻元素提供良好的解決方案。