水發(fā)食品中甲醛測定的方法比較

◎ 晁 盛，張涵璐

（北京市食品安全監(jiān)控和風(fēng)險評估中心（北京市食品檢驗所），北京 100094）

食品安全問題一直牽動著人們的神經(jīng)，為從源頭上解決食品安全問題，需要加強對食品的安全檢測，及時發(fā)現(xiàn)食品中存在的有毒有害物質(zhì)，避免其對人類身體健康產(chǎn)生威脅。隨著人們對味覺需求的不斷提高，魷魚、腐竹、米粉和粉絲等水發(fā)食物開始受到一些消費者的青睞。一些不良商家為了改善水發(fā)食品的外觀和口感，防止食品變質(zhì)腐壞，吸引消費者購買，非法在食品中添加過量甲醛。食品在加工和儲存的過程中經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)，也會產(chǎn)生一定量的甲醛。甲醛屬于有毒物質(zhì)，食用甲醛含量超標(biāo)的食品會嚴(yán)重影響身體健康，過量的甲醛可能會引起排汗不規(guī)律、頭痛、乏力、心悸、體溫變化、失眠、紅腫、皮炎和濕疹等多種不良反應(yīng)，因此需要對水發(fā)食品中甲醛含量進(jìn)行準(zhǔn)確檢測[1-3]。隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，食品中甲醛的檢測方法越來越多，分光光度法、液相色譜法較為常用，此外還有滴定法、氣相色譜法、流動注射法、極譜法等，這些方法各有優(yōu)缺點[4-7]。鑒于液相色譜法和紫外分光光度法在檢測食品甲醛方面更常用，本文對這2種方法進(jìn)行對比分析，確定一種高準(zhǔn)確度、高靈敏的腐竹中甲醛的檢測方法，將其運用到食品甲醛的檢測中。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

（1）材料。市場上隨機購買的2種品牌腐竹食品。

（2）試劑。甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸苯肼、去離子水、磷酸氫二鈉、37%鹽酸、2,4-二硝基苯肼乙酸鈉、冰乙酸及氯化鈉等。

1.2 儀器與設(shè)備

高效液相色譜儀（安捷倫公司）、UV-2550型紫外分光光度計（島津）、電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]、恒溫水浴鍋、離心機、樣品組織粉碎機與色譜柱濾膜等。

1.3 實驗方法

1.3.1 紫外分光光度法

（1）溶液配制。①1%鹽酸苯肼溶液。準(zhǔn)確稱量1 g鹽酸苯肼固體粉末于50 mL蒸餾水中，定容至100 mL。②2%鐵氰化鉀溶液。準(zhǔn)確稱量2 g鐵氰化鉀固體粉末于50 mL蒸餾水中，定容至100 mL。③鹽酸溶液。體積比為10∶2的鹽酸與水混合。④甲醛標(biāo)準(zhǔn)液。準(zhǔn)確量取2.8 mL 36%的甲醛溶液于蒸餾水中，定容至1 000 mL，混合均勻，再準(zhǔn)確量取此溶液10 mL，添加蒸餾水進(jìn)行溶液稀釋，定容至100 mL，用碘量法標(biāo)定其濃度，結(jié)果為0.100 1 mg·mL-1。

（2）甲醛紫外吸收波長的選擇。在鹽酸的酸性環(huán)境下，溶液中的甲醛與鹽酸苯肼反應(yīng)生成的氮雜茂發(fā)生一系列氧化反應(yīng)，生成紅色醌式結(jié)構(gòu)化合物，此化合物在530 nm波長處吸收最大，因此選擇530 nm的波長進(jìn)行樣品測定。

（3）分別吸取甲醛濃度為0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5，5.0, 5.5 μg·mL-1的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL至10 mL 容量瓶中。加入1%鹽酸苯肼溶液2 mL，靜置10 min。加入2 mL 2%鐵氰化鉀溶液，靜置4 min。加入3 mL鹽酸，加蒸餾水至刻度線,充分混合，在530 nm處測定吸光度。以甲醛濃度（x）為橫坐標(biāo)，吸光度（y）為縱坐標(biāo)作圖。

（4）樣品中甲醛含量測定。準(zhǔn)確稱取0.5 g粉碎成粉末狀的干腐竹樣品于20 mL密封提取瓶中，加1 mL濃度為20%的氫氧化鈉溶液，1.2 mL濃度為10%的硫酸鋅溶液，加水稀釋至20 mL，用超聲波超聲提取20 min，用微孔濾膜過濾器進(jìn)行樣品的過濾。準(zhǔn)確吸取2.0 mL濾液按上述方法測定。樣品重復(fù)實驗3次，同時做空白實驗。

1.3.2 色譜法

（1）衍生液的制備。①乙酸鈉緩沖溶液（pH=5）。準(zhǔn)確稱取3.64 g乙酸鈉，加水溶解，加入1.0 mL冰乙酸，用水定容至500 mL。②2,4-二硝基苯肼溶液（0.6 g·L-1）。準(zhǔn)確稱取2,4-二硝基苯肼300 mg，用乙腈溶解定容至500 mL。準(zhǔn)確量取100 mL乙酸鈉緩沖溶液和100 mL 2,4-二硝基苯肼溶液充分混勻，配制成衍生液。

（2）溶液配制。①鹽酸-氯化鈉溶液。準(zhǔn)確稱取2 g氯化鈉于100 mL容量瓶中，加水溶解，加入6 mL 37%的鹽酸，用蒸餾水定容至刻度。②磷酸氫二鈉溶液。準(zhǔn)確稱取18 g Na2HPO4·12H2O，加水定容至100 mL。

（3）甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液。取1 mL 36%～38%甲醛溶液，加水定容至500 mL，使用前按照亞硫酸鈉法標(biāo)定甲醛濃度。稀釋為50 μg·mL-1的甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液現(xiàn)用現(xiàn)配。

（4）甲醛衍生物標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備。吸取1 mL濃度為 0 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1、3.0 μg·mL-1、4.0 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、6.0 μg·mL-1、7.0 μg·mL-1、8.0 μg·mL-1、9.0 μg·mL-1和 10.0 μg·mL-1的 甲 醛 標(biāo)準(zhǔn)溶液置于10 mL具塞刻度管中，用衍生液定容至10 mL，充分混勻后放入60 ℃水浴加熱1 h，取出冷卻至室溫，過0.22 μm濾膜，濾液供HPLC測定。

（5）色譜條件的選擇。安捷倫化學(xué)鍵合C18柱，4.6 mm×250 mm；流動相為乙腈和水，體積比60∶40；流速1.0 mL·min-1；檢測器波長355 nm。

（6）樣品溶液的前處理。稱取均勻粉碎的試樣2.0 g置于50 mL三角瓶中，準(zhǔn)確加入20.0 mL衍生液，蓋上塞子，渦旋混勻后置于60 ℃恒溫振蕩器中150 r·min-1振搖1 h，取出冷卻至室溫，取上層清液過0.22 μm濾膜上機測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫外分光光度法的結(jié)果與分析

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

以甲醛濃度（x）為橫坐標(biāo)，吸光度（y）為縱坐標(biāo)作圖，進(jìn)行線性回歸處理，得到線性回歸方程y=0.221 2x+0.004 7，R2=0.997 5，線性關(guān)系良好，如圖1所示。

2.1.2 空白樣品的測定

空白樣品平均值Xi=0.003 3，標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0.000 288。根據(jù)公式XL=Xi+KS，實驗置信度條件下系數(shù)K=3，則全試劑空白響應(yīng)值XL為0.004 164。根據(jù)公式L=（XLXi）/b=KS/b，（b為空白曲線的斜率，0.010）則檢出限L=3×0.000 288/0.010 26≈0.084 μg·mL-1，如表1所示。

表1 空白吸光值（n=25）

2.1.3 回收率和精密度測定

提取液中加入濃度為 2 μg·mL-1、4 μg·mL-1的 1 mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行2組樣品的加標(biāo)回收率實驗，并計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表2。紫外法檢測甲醛檢出限為0.084 μg·mL-1，加標(biāo)回收率在90.0%～97.0%，樣品相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.99%和2.85%，加標(biāo)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差2.13%～3.41%。由此可見，紫外法用于測定腐竹中微量甲醛是合理可行的。

表2 紫外法回收率及精密度表（n=7）

2.2 色譜法的結(jié)果與分析

2.2.1 方法的線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限

該方法的線性方程為y=9.33×105x+3.96×104，線性相關(guān)系數(shù)R2為0.999 699。根據(jù)儀器3倍信噪比（S/N）計算出本方法檢出限為0.02 μg·mL-1，見圖2。

2.2.2 方法回收率及精密度測定

提取液中加入濃度為 1.00 μg·mL-1、2.00 μg·mL-1的1 mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行兩組樣品的加標(biāo)回收率實驗，加標(biāo)自動標(biāo)尺色譜圖見圖3（加標(biāo)量2 μg·mL-1），其中峰高為357 540，峰面積為1 854 538，測定濃度為1.946 μg·mL-1，并計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差與回收率，結(jié)果見表3。由此可知，色譜法檢測甲醛檢出限為0.02 μg·mL-1，加標(biāo)回收率 98.20% ～ 102.90%，樣品相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.15%和1.75%，加標(biāo)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.75%～1.34%。用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）來衡量該方法的精密度，RSD越小，精密度越高，經(jīng)測定本方法RSD均小于5%，符合分析要求。

表3 色譜方法回收率及精密度表（n=7）

3 結(jié)論與討論

從本文的研究可知，對比標(biāo)準(zhǔn)《小麥粉與大米粉及其制品中甲醛次硫酸氫鈉含量的測定》（GB/T 21126—2007），腐竹中甲醛含量的測定進(jìn)行了色譜衍生條件等優(yōu)化，更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定地測定了腐竹中的甲醛殘留量。標(biāo)準(zhǔn)《水產(chǎn)品中甲醛的測定》（SC/T 3025—2006）中紫外分光光度法雖然具有較好的準(zhǔn)確性和精密度，但在對腐竹中甲醛的檢測過程中得到的測定值往往結(jié)果偏差較大，線性較差。本實驗結(jié)果也證明，高效液相色譜法可準(zhǔn)確測定腐竹甲醛含量，而紫外分光光度法測定腐竹樣品中的甲醛含量的線性、回收率、精密度等均不如色譜法準(zhǔn)確，因此采用高效液相色譜法檢測甲醛雖然操作煩瑣一些，但在實驗過程中其受其他生成物質(zhì)干擾小，能更準(zhǔn)確、簡便地測定數(shù)據(jù)，從產(chǎn)品質(zhì)量安全控制的角度來講，高效液相色譜法更適合用于腐竹樣品中甲醛的含量測定。

在國外，甲醛常被用作抑菌劑或者飼料添加劑，其可以抑制大腸桿菌和沙門氏菌等有害微生物的增殖；部分地區(qū)會利用甲醛來生產(chǎn)啤酒，加速啤酒絮狀物的沉淀，使得啤酒更加澄澈；甲醛也是一種較為常見的食品添加劑，但其用量被嚴(yán)格控制，因為有較強的毒副作用，用于食品加工方面應(yīng)較為謹(jǐn)慎。我國規(guī)定在食品加工中禁止采用甲醛作為添加劑，但現(xiàn)階段很多不法商家為了利益，不惜在食品中添加大量的甲醛，嚴(yán)重威脅到消費者的身體健康。尤其是水發(fā)食品中，甚至存在甲醛濫用的問題，急需對此問題加強重視，采取合理的方法對水發(fā)食品中甲醛含量進(jìn)行檢測。目前，檢測甲醛的方法主要有分光光度法、乙酰丙酮法、酚試劑法、乙酰乙酸乙酯法和變色酸氧化法等[8-11]。以上幾種方法都采用了將樣品在酸性介質(zhì)中進(jìn)行蒸餾的方法，將樣品中的甲醛在加熱過程中經(jīng)水溶液吸收，然后分別與不同顯色劑進(jìn)行顯色反應(yīng)，根據(jù)顏色的深淺比色定量。色譜法原理為在酸性溶液中，樣品中殘留的甲醛次硫酸氫鈉分解釋放出的甲醛被水溶解，與2,4-二硝基苯肼發(fā)生加成反應(yīng)，生成黃色的2,4-二硝基苯腙，提取液在355 nm波長下，經(jīng)液相色譜法（HPLC）分離測定，外標(biāo)法定量。目前，國內(nèi)大多數(shù)檢測機構(gòu)都是采用紫外分光光度法來檢測水產(chǎn)品和食品中的甲醛，該方法原理簡單易懂、操作簡便、顯色效果穩(wěn)定明顯并且檢測成本相對較低，相對于其他方法來說，此法的靈敏度相對較低、抗干擾能力差，而且有一定的誤差，但可以滿足基本的檢測要求，因此，其應(yīng)用前景也較高。

總之，采用紫外分光光度法測定水發(fā)產(chǎn)品中的甲醛含量，雖然操作簡單，但準(zhǔn)確度稍差；采用高效液相色譜法測定水發(fā)產(chǎn)品中甲醛的含量，操作較為煩瑣，但是準(zhǔn)確性和精密度高。