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072 食品中甲醛的检测方法
韩宏伟综述
(中国疾病预防控制中心营养与食品安全所,北京 100021)
摘要: 测定甲醛没有固定的标准方法,应根据其可能的含量或浓度范围、潜在的干扰因素、检测方法的灵敏度、样品处理方式和现有的仪器设备条件,选择合适的分析方法。本文介绍了分光光度法、滴定法、气相色谱法、液相色谱法、流动注射法、极谱法等方法的原理及各自的优缺点。其中目前最常用的是乙酰丙酮分光光度法和色谱法。关键词:甲醛;食品;检测
中图分类号: R15515 文献标识码: A 文章编号: 100121226(2008)0520318204
食品中甲醛的检测方法很多,主要有分光光度
法、滴定法、气相色谱法、液相色谱法、流动注射法、
[1～4]
极谱法等。在检测中,应根据其可能的含量或浓度范围、潜在的干扰因素、检测方法的灵敏度、样品处理方式和现有的仪器设备条件,选择合适的分析方法。
1 检测样品的前处理
另外,也可采用水直接浸泡后直接测定
[10]
玻璃蒸馏器直接蒸馏后取接收液测定。2 甲醛的定性测定
[8,9]
或全
对于一般的固体或液体食品样品,均可用水蒸
[5～7]
气蒸馏方法,即取5～10g样品,加适量水(20ml左右)和10ml10%磷酸进行水蒸气蒸馏,以预先装有10ml水的收集瓶收集至100～200ml,取适量收集液(根据样品中甲醛含量而定)检测分析。蒸馏过程如起泡沫,则加入215ml液体石蜡除泡。
目前我国卫生监督检测机构一般在抽样调查水产品中的甲醛时,采用定性或半定量测定的方法,统计样品合格率,估计市场中甲醛的使用情况。甲醛定性方面的研究主要依据甲醛与某些化学试剂的特
[9,11]
异反应,主要包括间苯三酚法、亚硝基亚铁氰化
[12][13]
钠法、三氯化铁法、亚硫酸品红法、乙酰丙酮[5]
法、变色酸氧化等方法,一般直接取水产品的浸泡液进行测定,方法简便易行,但灵敏度不高。3 甲醛的定量测定
国外医学卫生学分册 2008年 第35卷 第5期3.1 分光光度法
・913・
目前甲醛测定采用的分光光度法主要有乙酰丙[14,15][16]
酮法、酚试剂分光光度法、乙酰乙酸乙酯分
[17][18]
光光度法和变色酸氧化法等。几种方法都是采用蒸馏法即在酸性介质中加热,将样品中的甲醛蒸馏出后经水溶液吸收,分别与显色剂作用,根据颜色的深浅,比色定量。
乙酰丙酮法的原理是在过量铵盐存在下,与乙酰丙酮(2,42二酮),[15]
值。。
:
3+2[CH32CO2CH22CO2CH3]→CH32CO2CH22NCHCCCCHHCH2CH3+4H2O22CH22CO
氢23,52吡啶二乙酸乙酯
甲醛浓度为0108～410mgΠL的样品适用该法检测,具有良好的精密度。10mgΠL丙醛、丁醛、丙烯醛;≤8mgΠL的乙醛;100mgΠL苯酚都不会对该实验
[16]
产生干扰。3.2气相色谱法(GC)操作简便,测定线性范围宽,
分离度好。气相色谱法主要有直接法、衍生气相色谱法[2,42二硝基苯肼(DNPH)法和巯基乙胺法]。衍生气相色谱法具有较好的选择性,无机离子和部分有机物都不会对该实验产生干扰。甲醇、乙醇、乙酸等对实验不会造成干扰,而且乙醛与衍生剂的反应物和甲醛与衍生剂的反应物在色谱柱上能很好分离,不干扰测定。
直接法方法简单、快速、直接,避免了经典分析中需要样品预处理、操作繁琐、试剂消耗量大、方法
[24]
选择性差等缺点。马先锋等报道,样品经柱分离后,用火焰离子化检测器(FID)检测,方法检出限可
3
达0101mgΠm,可用于空气中甲醛的测定。直接法只适用于甲醛浓度较高的样品,该法要求进样浓度大于5mgΠL。
衍生法应用的衍生试剂是2,42二硝基苯肼。DNPH的硫酸溶液与含有甲醛的样品反应生成2,42
[25]
二硝基苯腙。许瑛华等对化妆品中游离甲醛含量的研究采用环乙烷萃取生成腙,用电子化学检测
)检测,检测限为5175μ器(ECDgΠL。此法可检测痕量的甲醛。徐天源等分别将小鱿鱼、墨鱼、中鱿
鱼的样液加01120mgΠL甲醛标准液衍生后,GC测定其峰面积,计算回收率分别为:105%、92%、98%、102%;对01120mgΠL、0150mgΠL甲醛标准衍生液分别测定6次,相对标准偏差为511%～611%;最低检出
μ浓度为215gΠL,该法可以检测的甲醛的浓度范围为
[27]
μ012～110gΠml。曹爱华等利用气相色谱法测定
海参中游离甲醛,在甲醛与二硝基苯肼衍生化后,经正己烷萃取,用电子捕获检测器检测,依据峰高进行含量测定,方法的准确度在98%以上,最小检测量
-12
为612×10g。
该法优点是灵敏度高,对低分子量醛的分离非常有效;缺点是仪器设备要求很高,测定范围较窄,
[26]
[20～23]
该方法测定时生成的颜色可稳定10小时,少量的酮、醇及其它醛类不干扰测定,该方法最低检出量
[14]
μ为10gΠml。国内多采用此法检测水产品和食品中的甲醛。卫生部发布的测定水产品中甲醛的方法即是此方法。此方法原理简单,操作简便,呈色稳定,费用少,检出限较低,但相对于仪器法来说,其灵敏度低,抗干扰差。分光光度法的相对误差为2%～5%,能满足一般检测机构监督检验之需,因此有很广的应用前景。
变色酸法也称铬变酸法,原理为甲醛在浓硫酸溶液中可与变色酸(l,82二羟基萘23,62二磺酸)作用形成紫色化合物,该化合物最大吸收波长在580nm
[16]
处,可用分光光度法进行分析测定。改变变色酸浓度和采用不同的采样手段,可满足不同浓度甲醛检测需要。用011%变色酸286%硫酸溶液作吸收
[17]
μgΠL。该法的优点是操作简液,检测限可达20
便、快速灵敏;缺点是在浓硫酸介质中进行,不易控制,且醛类、烯类化合物及NO2等对测定有干扰。酚试剂分光光度法的原理是甲醛与酚试剂(MBTH)反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化成蓝色化合物,其颜色的深浅与甲醛含量成正比,
[16]
与标准比较定量。优点是灵敏度高,干扰少,当
3
采样体积为10L,最低检出质量浓度为0101mgΠm。
乙酰乙酸乙酯分光光度法的原理是在弱酸性溶液中乙酰乙酸乙酯与甲醛及氨反应,该化合物在375nm处有最大吸收;其吸光度与甲醛浓度符合比
尔定律。反应方程式如下:
乙酰乙酸乙酯+甲醛+氨→2,62二甲基21,42二
[17]
・023・国外医学卫生学分册 2008年 第35卷 第5期0125mgΠL。
314 凝胶柱过滤色谱法
Bechmann
[36]
难以解决衍生物同分异构体的分离问题。
3.2.2 高效液相色谱法
高效液相色谱法(HPLC)原理为甲醛与2,42二硝基苯肼反应生成腙,衍生化产物2,42二硝基苯腙用有机溶剂萃取富集后,在一定温度下蒸发、浓缩,再以甲醇或乙腈溶解或稀释,最后进行色谱测定。甲醛被酸性条件下的2,42二硝基苯肼吸收后,生成2,42二硝基苯腙,用CHCl浓缩,3提取、(甲醇∶水=6∶4)洗脱,SiC18,曾利用凝胶过滤色谱法对冷冻水
+
产品中的甲醛进行测定。该方法是利用甲醛在甲醛脱氢酶的作用下氧化为甲酸,NAD还原为NADH,在2其它物质的干扰,最低检出限为215mgΠL。
此外,有的学者已经开始用气质联用的方法检测甲醛
[37,38]
+
,不受
处进行测定。不同,。。
[28]
Kieber采用四氯化碳萃取,乙腈稀释,高效液相色谱分离后,紫外308nm处检测,方法的检测限为
[29]
μ013gΠL,且其它脂肪醛不干扰测定。Keiko采用高效液相色谱法测定水产品中的甲醛回收率在92%以上,检出限为lmgΠkg。
国内已有很多学者开始用高效液相色谱法检测
[30]
水发食品中甲醛含量。张志刚等采用高效液相色谱法测得样品的最低检出限为0103mgΠkg,样品回收率>80%,相对标准偏差≤10%,适用于各类食品
[31]
中微量甲醛的定量分析。秦书琴等用该法测得
-3
的最低检测限为215×10μgΠml,相对偏差为5%。
[7]
宋新用乙腈∶甲醇∶0102molΠL柠檬酸三铵溶液(2∶
μm水系滤膜20∶78,vΠvΠv)为流动相,应用前经0145
过滤和超声波脱气,流速015mlΠmin,检测波长为
μ254nm,柱温20℃,进样20l,得到实验的最小检测
浓度为0101mgΠkg,回收率为8516%～101%。2005
[6]
年,周德庆等报道了用2,42二硝基苯肼衍生2高效液相色谱法测定水产品中甲醛含量的研究。该方法
μ样品蒸馏液检出限为7120gΠL,样品中的检出限为
012mgΠkg,回收率为90100%～104148%。313 极谱法
[32～35]
示波极谱法也可用于甲醛的测定。采用水蒸气蒸馏法处理样品后,取蒸馏液和甲醛标准液于各自的电解池内,加013ml浓度为215molΠL的NaOH,加水稀释至10ml,于极谱仪电位-1150～2100V范围内进行二阶导数波谱测定,读取-1180V处甲醛的峰高,依甲醛浓度与测定的相应的峰高作成的检测限计算样品中甲醛含量。该方法比乙酰丙酮法操作简便,快速,不受氧化还原物质等干扰,该实验温度为25℃,甲醛的稳定时间为8h,检出限为
。
4 各种检测方法的比较
分光光度法作为传统的分析方法是食品包装材料、饮用水、化装品等样品的国家标准或行业规范指定方法,但在实际应用中,由于样品液的混浊、干扰因素的影响,对于含量在1mgΠL以下的样品,很难准确测定。而HPLC法,由于有效的柱分离性能,抗干扰能力强,对含量
测定甲醛没有固定的标准方法,可根据各种条件选择一种测定方法。由于各种分析方法的灵敏度、准确度不同,在使用不同的方法测定甲醛含量时,需要考虑样品特点和分析要求以及仪器设备。根据不同检测方法的测定原理、测量范围、方法灵敏度、干扰因素、反应条件、检测速度等进行分析比较。目前最常用的是乙酰丙酮分光光度法和色谱法。
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