论文部分内容阅读
摘要 采用乙酰丙酮法提取3种常见食品中的甲醛，事先用硫酸鈉溶液进行预提取，蒸馏后采用分光光度法测定食品中的甲醛含量，通过对提取工艺进行优化，优化了提取方式、水浴时间、水浴温度。该方法要求不高、操作简单，可以为将来食品中甲醛测定国家标准的制定提供参考。
关键词 分光光度法;乙酰丙酮;甲醛
甲醛是一种具有强烈刺激性气味的，可以破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，主要危害表现为对皮肤黏膜、呼吸道黏膜及眼部的刺激作用，可引起皮炎、胸闷、气喘、眼红等一系列不适症状，同时具有生殖毒性、致敏及致癌作用等[1-2]。由于甲醛价格低廉，可防止多种细菌及真菌的滋生，具有很强的消毒杀菌功能，因此，一些食品加工企业在食品生产过程中添加甲醛，用来延长其保质期[3]。2017年，世界卫生组织将甲醛列为一类致癌物，我国也明令禁止在食品中添加甲醛。
目前，关于食品包装材料甲醛的测定已建立国家标准，但关于食品中甲醛含量的测定尚未建立国家标准。甲醛测定法有分光光度法[4-5]、传感器法[6]、色谱法[7]、荧光法[8]等，但最常用的仍然是分光光度法。笔者选择市面上常见的3种食品鸭血、红糖、腐竹[3-9]，利用乙酰丙酮法测定甲醛的含量，改进传统的蒸馏法，先用硫酸钠溶液进行预提取，再蒸馏，最后用分光光度计测定，甲醛在pH 5.5～7.0条件下与乙酰丙酮，以及铵离子反应可生成黄色3，5？鄄乙酰基？鄄1，4？鄄二氢吡啶二羰酸，在412 nm波长处测其吸收峰，可利用此性质测定食品中的甲醛含量[9]。该试验操作简单，旨在为将来食品中甲醛测定国家标准的建立提供参考。
1材料与方法
1.1试验仪器与材料
岛津UV？鄄1800紫外分光光度计，甲醛、磷酸、冰醋酸（分析纯）;硫酸钠、氢氧化钠、液体石蜡;鸭血、红糖及腐竹（市售）等。
1.2溶液的配制
1.2.1乙酰丙酮溶液称取醋酸铵12.5 g，量冰醋酸15 ml，乙酰丙酮2 ml，混匀，然后置于500 ml容量瓶，调整pH=6，定容后储存于棕色瓶中，此溶液于2～5℃贮存，可稳定1个月。
1.2.2甲醛标准储备液的制备取10 ml甲醛溶液置于500 ml容量瓶中，蒸馏水稀释定容。吸取5 ml上述溶液，置于250 ml碘量瓶中，加0.1 mol/L碘溶液30 ml，立即逐滴地加入1 mol/L NaOH溶液直至颜色褪到淡黄色。静置10 min，加10% H2SO4溶液15 ml进行酸化，于暗处静置10 min ，加入100 ml蒸馏水，用0.1 mol/L Na2S2O3滴定至淡黄色，加入1 ml新配的 0.01 g/ml淀粉溶液，滴定至蓝色刚刚消失，即为滴定终点，为甲醛标准储备液，同时吸取5 ml蒸馏水进行空白试验。
1.2.3甲醛标准使用液用蒸馏水将甲醛标准储备液稀释成20 μg/ml，为甲醛标准使用液，2～5℃贮存，4℃冰箱保存，可稳定保存7 d。
1.3样品处理
准确称取10 g样品，将样品用研钵磨匀，置于三角瓶中，加入20% Na2SO4溶液30 ml，振荡均匀，分别于80℃水浴45 min，同时不时摇动。取出后将溶液移入烧瓶，加2.5 ml液体石蜡，10%磷酸10 ml，然后进行水蒸气蒸馏，收集蒸馏液100 ml，同时进行空白蒸馏[10]。
1.4显色操作
吸取5 ml样品蒸馏液，加入2 ml配制好的乙酰丙酮溶液，加入蒸馏水调至10 ml，置于沸水浴10 min，样品冷却后用蒸馏水调零，于波长412 nm处测定其吸光度，对照标准曲线可计算样品中的甲醛含量[11]。
1.5标准曲线的绘制
吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 ml甲醛标准使用液，置于10 ml比色管中，定容（相当于0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/L甲醛），于波长412 nm处测定吸光度，绘制标准曲线。
2结果与分析
2.1吸收光谱的确定
取甲醛标准使用液稀释50倍后在不同波长下测其吸光度，进行波长扫描。由图1可知，最大吸收波长为412 nm。
2.2标准曲线与线性方程
通过测定吸光度，绘制标准曲线可知，甲醛浓度在0～1.2 mg/L范围内符合朗伯比尔定律（图2），其线性方程为y=1.235 5x-0.009 3，R2=0.998 5，线性关系良好。
2.3样品测定结果分析
通过样品处理、显色、测定吸光度、对照标准曲线计算样品中的甲醛含量。结果显示，鸭血、红糖、腐竹中均含有一定量的甲醛，其中鸭血最高，为0.48 mg/kg，而红糖和腐竹中含量较低，分别为0.35和0.23 mg/kg，而最新的食品安全国家标准规定，甲醛不得作为食品添加剂使用。因此，对于含有甲醛的一类食品，最好不要大量食用。
2.4提取工艺的优化
2.4.1提取方式的优化蒸馏法是一种传统的提取甲醛的方法[4]，是将样品直接放入烧瓶中，加入磷酸及液体石蜡后蒸馏，这种方法对于与甲醛结合较紧密的食品是很难将其蒸馏出来的，故而提取效率较低。该方法采用20% Na2SO4溶液，分别于80℃水浴30 min，然后置于烧瓶进行水蒸气蒸馏[10]。由表1可知，方法3提取效率高于前2种。
2.4.2水浴时间的优化称取5份10 g样品，处理后分别水浴15、30、45、60、75 min，然后进行蒸馏提取。
由图3可知，随着水浴时间的增加，甲醛回收率逐渐增加，但是当水浴时间达到45 min后，回收速率逐渐下降，样品回收量也变化不大。因此，没有必要再增加水浴时间，45 min为最佳水浴时间。
2.4.3水浴温度的优化准确称取5份10 g样品，分别于60、70、80、90、100℃水浴45 min，收集馏液，加入乙酰丙酮溶液后测定其吸光度，对照标准曲线计算样品中的甲醛含量。 由图4可知，随着水浴温度的增加，甲醛回收率逐渐增加，但是当水浴温度达到80℃后，回收速率逐渐下降，样品回收量也趋于稳定。因此，可以将80℃设置为最佳水浴温度。
3结论
目前，对于食品中甲醛的检测，仍然没有响应的国家标准方法，这就使得有些不法商家将超标食品投入市场。该试验用乙酰丙酮法对常见几种食品中的甲醛进行检测，并对提取工艺进行了优化。该方法试验要求低，操作简便，具有广泛的应用价值，可以作为教学、科研及食品检测的常用方法。针对食品中可能含有甲醛的问题，可以在食用前用水浸泡清洗，来除去一定量的甲醛，从而保证饮食健康[3]。同时，食药监相关部门也应加强监督管理，加大食品检测及处罚力度，从而保障食品安全。
参考文献
[1] 樊如梅.分光光度法测定服装游离甲醛含量的研究[J].工业技术，2013（5）：97-98.
[2] 范建中.聚乙二醇辛基苯基醚-酚試剂分光光度法测定公共场所空气中甲醛研究[J].中国卫生检验杂志，2011，21（9）：2169-2170.
[3] 朱洪梅，苏晓丹.临汾常见食品中甲醛含量测定[J].食品工业，2018，39（7）：303-308.
[4] 林伟琦.分光光度法测定燃香中甲醛的含量[J].福建分析测试，2010，19（3）：32-35.
[5] 朱英，王晓航.分光光度法测定消毒剂中的甲醛[J].卫生研究，2011，30（1）：18-20.
[6] 叶晓燕，王俭，张思福.一种新型燃料型甲醛传感器的研究[J]. 工矿自动化，2009，35（10）：69-72.
[7] 沈戮.气相色谱法测定猪血制品中甲醛[J].食品科学，1999（8）：54-55.
[8] 贾秀莲，刁满盈，张克俭.乙酰丙酮荧光光度法测定居室空气中微量甲醛[J].理化检验（化学分册），2008（5）：472-473.
[9] 陈嘉敏，张志强.乙酰丙酮分光光度法测定食糖中甲醛含量的研究[J].甘蔗糖业，2017（3）：71-74.
[10] 徐碧珠.分光光度法测定蜜枣中的甲醛[J].中国卫生检验杂志，2002，12（2）：162-163.
[11] 李叶青，皮小弟. 乙酰丙酮分光光度法测定白菜中甲醛含量的方法优化及其在快检结果验证中的应用[J].食品安全质量检测学报，2018，9（16）：4246-4251.
责任编辑：郑丹丹
关键词 分光光度法;乙酰丙酮;甲醛
甲醛是一种具有强烈刺激性气味的，可以破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，主要危害表现为对皮肤黏膜、呼吸道黏膜及眼部的刺激作用，可引起皮炎、胸闷、气喘、眼红等一系列不适症状，同时具有生殖毒性、致敏及致癌作用等[1-2]。由于甲醛价格低廉，可防止多种细菌及真菌的滋生，具有很强的消毒杀菌功能，因此，一些食品加工企业在食品生产过程中添加甲醛，用来延长其保质期[3]。2017年，世界卫生组织将甲醛列为一类致癌物，我国也明令禁止在食品中添加甲醛。
目前，关于食品包装材料甲醛的测定已建立国家标准，但关于食品中甲醛含量的测定尚未建立国家标准。甲醛测定法有分光光度法[4-5]、传感器法[6]、色谱法[7]、荧光法[8]等，但最常用的仍然是分光光度法。笔者选择市面上常见的3种食品鸭血、红糖、腐竹[3-9]，利用乙酰丙酮法测定甲醛的含量，改进传统的蒸馏法，先用硫酸钠溶液进行预提取，再蒸馏，最后用分光光度计测定，甲醛在pH 5.5～7.0条件下与乙酰丙酮，以及铵离子反应可生成黄色3，5？鄄乙酰基？鄄1，4？鄄二氢吡啶二羰酸，在412 nm波长处测其吸收峰，可利用此性质测定食品中的甲醛含量[9]。该试验操作简单，旨在为将来食品中甲醛测定国家标准的建立提供参考。
1材料与方法
1.1试验仪器与材料
岛津UV？鄄1800紫外分光光度计，甲醛、磷酸、冰醋酸（分析纯）;硫酸钠、氢氧化钠、液体石蜡;鸭血、红糖及腐竹（市售）等。
1.2溶液的配制
1.2.1乙酰丙酮溶液称取醋酸铵12.5 g，量冰醋酸15 ml，乙酰丙酮2 ml，混匀，然后置于500 ml容量瓶，调整pH=6，定容后储存于棕色瓶中，此溶液于2～5℃贮存，可稳定1个月。
1.2.2甲醛标准储备液的制备取10 ml甲醛溶液置于500 ml容量瓶中，蒸馏水稀释定容。吸取5 ml上述溶液，置于250 ml碘量瓶中，加0.1 mol/L碘溶液30 ml，立即逐滴地加入1 mol/L NaOH溶液直至颜色褪到淡黄色。静置10 min，加10% H2SO4溶液15 ml进行酸化，于暗处静置10 min ，加入100 ml蒸馏水，用0.1 mol/L Na2S2O3滴定至淡黄色，加入1 ml新配的 0.01 g/ml淀粉溶液，滴定至蓝色刚刚消失，即为滴定终点，为甲醛标准储备液，同时吸取5 ml蒸馏水进行空白试验。
1.2.3甲醛标准使用液用蒸馏水将甲醛标准储备液稀释成20 μg/ml，为甲醛标准使用液，2～5℃贮存，4℃冰箱保存，可稳定保存7 d。
1.3样品处理
准确称取10 g样品，将样品用研钵磨匀，置于三角瓶中，加入20% Na2SO4溶液30 ml，振荡均匀，分别于80℃水浴45 min，同时不时摇动。取出后将溶液移入烧瓶，加2.5 ml液体石蜡，10%磷酸10 ml，然后进行水蒸气蒸馏，收集蒸馏液100 ml，同时进行空白蒸馏[10]。
1.4显色操作
吸取5 ml样品蒸馏液，加入2 ml配制好的乙酰丙酮溶液，加入蒸馏水调至10 ml，置于沸水浴10 min，样品冷却后用蒸馏水调零，于波长412 nm处测定其吸光度，对照标准曲线可计算样品中的甲醛含量[11]。
1.5标准曲线的绘制
吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 ml甲醛标准使用液，置于10 ml比色管中，定容（相当于0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/L甲醛），于波长412 nm处测定吸光度，绘制标准曲线。
2结果与分析
2.1吸收光谱的确定
取甲醛标准使用液稀释50倍后在不同波长下测其吸光度，进行波长扫描。由图1可知，最大吸收波长为412 nm。
2.2标准曲线与线性方程
通过测定吸光度，绘制标准曲线可知，甲醛浓度在0～1.2 mg/L范围内符合朗伯比尔定律（图2），其线性方程为y=1.235 5x-0.009 3，R2=0.998 5，线性关系良好。
2.3样品测定结果分析
通过样品处理、显色、测定吸光度、对照标准曲线计算样品中的甲醛含量。结果显示，鸭血、红糖、腐竹中均含有一定量的甲醛，其中鸭血最高，为0.48 mg/kg，而红糖和腐竹中含量较低，分别为0.35和0.23 mg/kg，而最新的食品安全国家标准规定，甲醛不得作为食品添加剂使用。因此，对于含有甲醛的一类食品，最好不要大量食用。
2.4提取工艺的优化
2.4.1提取方式的优化蒸馏法是一种传统的提取甲醛的方法[4]，是将样品直接放入烧瓶中，加入磷酸及液体石蜡后蒸馏，这种方法对于与甲醛结合较紧密的食品是很难将其蒸馏出来的，故而提取效率较低。该方法采用20% Na2SO4溶液，分别于80℃水浴30 min，然后置于烧瓶进行水蒸气蒸馏[10]。由表1可知，方法3提取效率高于前2种。
2.4.2水浴时间的优化称取5份10 g样品，处理后分别水浴15、30、45、60、75 min，然后进行蒸馏提取。
由图3可知，随着水浴时间的增加，甲醛回收率逐渐增加，但是当水浴时间达到45 min后，回收速率逐渐下降，样品回收量也变化不大。因此，没有必要再增加水浴时间，45 min为最佳水浴时间。
2.4.3水浴温度的优化准确称取5份10 g样品，分别于60、70、80、90、100℃水浴45 min，收集馏液，加入乙酰丙酮溶液后测定其吸光度，对照标准曲线计算样品中的甲醛含量。 由图4可知，随着水浴温度的增加，甲醛回收率逐渐增加，但是当水浴温度达到80℃后，回收速率逐渐下降，样品回收量也趋于稳定。因此，可以将80℃设置为最佳水浴温度。
3结论
目前，对于食品中甲醛的检测，仍然没有响应的国家标准方法，这就使得有些不法商家将超标食品投入市场。该试验用乙酰丙酮法对常见几种食品中的甲醛进行检测，并对提取工艺进行了优化。该方法试验要求低，操作简便，具有广泛的应用价值，可以作为教学、科研及食品检测的常用方法。针对食品中可能含有甲醛的问题，可以在食用前用水浸泡清洗，来除去一定量的甲醛，从而保证饮食健康[3]。同时，食药监相关部门也应加强监督管理，加大食品检测及处罚力度，从而保障食品安全。
参考文献
[1] 樊如梅.分光光度法测定服装游离甲醛含量的研究[J].工业技术，2013（5）：97-98.
[2] 范建中.聚乙二醇辛基苯基醚-酚試剂分光光度法测定公共场所空气中甲醛研究[J].中国卫生检验杂志，2011，21（9）：2169-2170.
[3] 朱洪梅，苏晓丹.临汾常见食品中甲醛含量测定[J].食品工业，2018，39（7）：303-308.
[4] 林伟琦.分光光度法测定燃香中甲醛的含量[J].福建分析测试，2010，19（3）：32-35.
[5] 朱英，王晓航.分光光度法测定消毒剂中的甲醛[J].卫生研究，2011，30（1）：18-20.
[6] 叶晓燕，王俭，张思福.一种新型燃料型甲醛传感器的研究[J]. 工矿自动化，2009，35（10）：69-72.
[7] 沈戮.气相色谱法测定猪血制品中甲醛[J].食品科学，1999（8）：54-55.
[8] 贾秀莲，刁满盈，张克俭.乙酰丙酮荧光光度法测定居室空气中微量甲醛[J].理化检验（化学分册），2008（5）：472-473.
[9] 陈嘉敏，张志强.乙酰丙酮分光光度法测定食糖中甲醛含量的研究[J].甘蔗糖业，2017（3）：71-74.
[10] 徐碧珠.分光光度法测定蜜枣中的甲醛[J].中国卫生检验杂志，2002，12（2）：162-163.
[11] 李叶青，皮小弟. 乙酰丙酮分光光度法测定白菜中甲醛含量的方法优化及其在快检结果验证中的应用[J].食品安全质量检测学报，2018，9（16）：4246-4251.
责任编辑：郑丹丹