食品中甲醛合次硫酸氫鈉的現(xiàn)場快速定性檢測

(北京海關(guān)甜水園辦公區(qū)，北京 100026)

甲醛合次硫酸氫鈉又稱作“吊白塊”，是一種有毒的漂白劑[1]。食品中甲醛合次硫酸氫鈉的添加量在14～590mg/kg左右[2]。經(jīng)甲醛合次硫酸氫鈉處理的食品，不易腐爛，外觀變得白皙，口感變得更有彈性，有嚼勁，但甲醛合次硫酸氫鈉對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性作用，并能刺激肺部引起中毒性肺水腫，經(jīng)消化道中毒，可致口腔糜爛、上腹絞痛、嘔血、昏迷、肝損害等癥狀，嚴(yán)重的會導(dǎo)致癌變和畸變?！吨腥A人民共和國食品衛(wèi)生法》明確規(guī)定甲醛或含甲醛的化合物禁止作為食品添加劑使用[3]。

目前國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于甲醛合次硫酸氫鈉的測定有《GB/T21126—2007 小麥粉與大米粉及其制品中甲醛次硫酸氫鈉含量的測定》，此方法是應(yīng)用高效液相色譜儀進(jìn)行檢測，適于在實驗室中進(jìn)行操作，以及乙酰丙酮分光光度法,液相色譜法，質(zhì)譜法等[4-7]，以上方法都是測定甲醛或二氧化硫，是對甲醛合次硫酸氫鈉的間接測定，當(dāng)被測基質(zhì)含有甲醛或二氧化硫本底，則會產(chǎn)生假陽性或者檢測含量偏高等現(xiàn)象。

文獻(xiàn)報道，采用分步法測定甲醛和二氧化硫的含量計算甲醛和二氧化硫的比值，也可作為甲醛合次硫酸氫鈉的檢測方法[8，9]，如果二氧化硫：甲醛在1.5～3.0之間，則認(rèn)為樣品中含有甲醛合次硫酸氫鈉，此方法不能避免樣品中含有甲醛或者二氧化硫本底而導(dǎo)致結(jié)果偏差。

還有離子色譜法[10]，雖然這類方法可靠性高于前者，但實驗費時，分析成本增高。

本實驗采用鹽酸副玫瑰苯胺法對吊白塊(甲醛合次硫酸氫鈉)進(jìn)行定性測定。該方法避免了傳統(tǒng)方法單一檢檢測吊白塊分解后的甲醛或二氧化硫造成的假陽性率高的問題。該檢測方法簡單、快捷，能夠滿足現(xiàn)場快檢的需要，檢出限為5mg/kg。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

便攜式分光光度計(smart01，智云達(dá))；水浴鍋；OasisMAX前處理柱；(1+1)鹽酸；7.2mol/L氫氧化鈉溶液；顯色劑：稱取0.1g鹽酸副玫瑰苯胺(C19H18N2Cl·4H2O; p-rosaniline hydrochloride)于研缽中，加少量水研磨使溶解并稀釋至100mL。取出20mL,置于100mL容量瓶中，加鹽酸(1+1)，充分搖勻后使溶液由紅變黃，如不變黃再加少量鹽酸至出現(xiàn)黃色，再加水稀釋至刻度，混勻備用；甲醛合次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取甲醛合次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)品50.0mg至50mL容量瓶中，用水定容至刻度；酸化乙腈：(3+1)乙腈水溶液+0.1%甲酸。

1.2 樣品前處理

實驗準(zhǔn)備了3 種樣品：腐竹2000g、粉絲2000g、竹筍2000g，將腐竹、粉絲和竹筍3種樣品粉碎并密封標(biāo)識后，置于0°C～4°C 下保存。

注：在取樣、制樣過程中，應(yīng)防止樣品受到污染或發(fā)生目標(biāo)物含量的變化。

1.3 實驗步驟

稱取粉碎后的樣品50g(準(zhǔn)確到0.01g)，至于250mL具塞錐形瓶中，加150mL水，室溫手工間歇振搖提取5min，靜置澄清。將上清液用濾紙過濾，收集不少于60mL濾液于量筒中，將濾液全部通過事先經(jīng)3mL酸化乙腈和4mL水活化好的OasisMAX前處理柱，棄去流出液，吹干，加入1mL酸化乙腈洗脫，吹出殘余乙腈并收集洗脫液，經(jīng)0.45μm有機相濾膜濾于10mL比色管，備用，同時做試樣空白。

1.4 樣品測定

向1.3制備的提取液中加入100μL(1+1)鹽酸，70℃水浴加熱30min，取下冷卻至室溫，加入100μL7.2mol/L氫氧化鈉溶液，搖勻后靜置5min。加入500μL顯色劑室溫顯色30min，以純水為參比，用便攜式分光光度計于550nm測定，同時做試劑空白。

1.5 結(jié)果表述

為避免樣品自身顏色干擾測定，用便攜式分光光度計檢測甲醛合次硫酸氫鈉時，試樣吸光度應(yīng)減去試劑空白和試樣空白，如果減去空白之后的吸光度大于0.010，則認(rèn)為試樣中甲醛合次硫酸氫鈉有檢出[11]。

1.6 檢出限

稱樣量為50g時，本方法檢出限為5mg/kg。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法驗證

2.1.1 顯色時間

加入顯色劑后，于不同時間分別測定溶液吸光度，發(fā)現(xiàn)顯色30min后溶液吸光度穩(wěn)定，在90min后吸光度開始下降。如圖1

圖1 甲醛合次硫酸氫鈉時間-吸光度圖

2.1.2 特異性

選擇乙醛作為甲醛合次硫酸氫鈉測定時的常見干擾物，按照表1配制空白和工作液，然后在實驗條件下顯色分析，結(jié)果如表1所示，乙醛的存在不干擾甲醛合次硫酸氫鈉的測定。

表1 食品中甲醛合次硫酸氫鈉的獨立實驗室驗證數(shù)據(jù)(特異性)

2.1.3 實際檢出限

本實驗以95%檢出概率所對應(yīng)的甲醛合次硫酸氫鈉含量作為檢出限(即20個實際樣品≥19個檢出)，對腐竹、粉絲、竹筍空白樣品中加入5mg/kg的甲醛合次硫酸氫鈉，20個樣品中均有≥19個樣品吸光度大于0.010Abs，檢測結(jié)果見表2。

表2 食品中甲醛合次硫酸氫鈉的實驗室內(nèi)驗證數(shù)據(jù)(檢出限)

2.2 檢測原理

Na2S2O4+ 2HCHO + 4H2O = NaHSO2·HCHO·2H2O + NaHSO3·HCHO·H2O

甲醛合次硫酸氫鈉固體在常溫時較為穩(wěn)定[13]，會緩慢地分解放出甲醛、二氧化硫等氣體，隨著溫度升高，分解速度加快。甲醛合次硫酸氫鈉在高溫下具有極強的還原性，具有漂白作用。甲醛合次硫酸氫鈉對堿穩(wěn)定，遇酸即分解為甲醛和二氧化硫，其水溶液在60℃以上開始緩慢分解放出有害物質(zhì)，120℃下分解產(chǎn)生甲醛、二氧化硫和硫化氫等有毒氣體。

甲醛合次硫酸氫鈉是一種還原型漂白劑[14]，漂白的機理主要是甲醛合次硫酸氫鈉分解產(chǎn)生的的還原性物質(zhì)還原了有色物質(zhì)分子中的羰基，破壞了有色分子的共軛結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致分子變?yōu)闊o色。

甲醛合次硫酸氫鈉水溶液酸性條件下分解出等物質(zhì)的量的甲醛與二氧化硫，甲醛再與二氧化硫結(jié)合成羥甲基磺酸，之后與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)，生產(chǎn)紫色物質(zhì)，于波長550nm處進(jìn)行檢測。

具體反應(yīng)過程如下：

第一步，甲醛合次硫酸氫鈉水溶液在酸性條件下加熱分解，

第二步，羥甲基磺酸在堿性條件下預(yù)分解后，與鹽酸副玫瑰苯胺顯色劑反應(yīng)，生產(chǎn)聚玫瑰紅甲基磺酸紫色絡(luò)合物:

2.3 方法優(yōu)勢

采用直接分解甲醛合次硫酸氫鈉，利用甲醛合次硫酸氫鈉分解同時生產(chǎn)的等物質(zhì)的量比的甲醛和二氧化硫能夠與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)生成紫色物質(zhì)的特異性反應(yīng)，使用便攜式分光光度計對食品樣品中含有的甲醛合次硫酸氫鈉直接測定，方法受基質(zhì)中本底甲醛含量和二氧化硫含量影響較小，檢測結(jié)果可靠。

2.4 定性方法說明

鹽酸副玫瑰苯胺顯色劑對pH值敏感，不同pH值顏色差異較大，一般推薦在pH≈2情況下進(jìn)行顯色，否則會有較高的背景干擾。

此顯色反應(yīng)“濃度-吸光度”并不成線性，而更像二次曲線。樣品中甲醛合次硫酸氫鈉含量稍有增大，吸光度即很快上升，超過分光光度計的最佳量程(即>0.7Abs)。如圖2(甲醛合次硫酸氫鈉曲線濃度為：0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L)。

圖2 甲醛合次硫酸氫鈉濃度-吸光度圖

綜上所述，高濃度的樣品不能進(jìn)行稀釋后再測試，因為稀釋過程無法保證不改變樣品的pH值(沒有pH≈2的緩沖體系)。又因為甲醛合次硫酸氫鈉是不得添加的非食用物質(zhì)，所以建議本方法作為定性快檢標(biāo)準(zhǔn)，不對樣品中甲醛合次硫酸氫鈉進(jìn)行定量測試。

2.5 檢測注意事項

本方法顯色對pH變化敏感，要注意每一步酸、堿的加入量均需一致。

3 結(jié)論

本方法前處理簡單，測定快速，不受樣品中甲醛或二氧化硫本底的干擾，檢出限為5mg/kg，檢出概率≥95%，為今后探索食品中甲醛合次硫酸氫鈉現(xiàn)場快檢提供了基礎(chǔ)與思路。