食品中甲醛的超聲快速提取方法研究

劉細祥，蘭翠玲，史兵方，何柳媚

（百色學院 化學與生命科學系，廣西 百色 533000）

0 引言

甲醛是一種具有強烈刺激性氣味的氣體，屬于高毒性物質(zhì)，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織（WHO）確定為致癌、致畸形物質(zhì)，對呼吸道和人體免疫系統(tǒng)均有較大影響[1].食品中違禁使用吊白塊和水發(fā)食品用甲醛浸泡等事件的發(fā)生，使甲醛問題成為全球公共衛(wèi)生關(guān)注的焦點[2]，并被列入國家食品安全戰(zhàn)略研究的重點.因此建立安全快速的食品中甲醛測定方法尤為重要.食品中甲醛和吊白塊的測定首先要進行樣品預處理.目前國內(nèi)采用的樣品前處理方法主要是農(nóng)業(yè)部頒布的蒸餾法（NY 5172—2002）,但是蒸餾法操作麻煩、費時，不適合于大批量食品樣品中的甲醛含量分析的預處理.

超聲提取作為一種新的前處理技術(shù)，具有設(shè)備簡單、提取時間短和提取效果好等優(yōu)點，近年來在環(huán)境分析、食品工業(yè)和中藥提取等方面有較多研究報道[3-5]，但是超聲提取用于食品中甲醛提取鮮有研究報道.本研究采用超聲提取技術(shù)提取粉絲、腐竹等食品實際樣品中的甲醛，采用乙酰丙酮法進行分析，并與蒸餾法進行了對比研究.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

甲醛（AR，廣東光華化學廠），乙酰丙酮（AR，廣東西隴化工廠），硫酸（AR，廣東光華化學廠），磷酸（AR，國藥集團化學試劑有限公司），液體石蠟（CP，國藥集團化學試劑有限公司），乙酸銨（AR，國藥集團化學試劑有限公司），冰乙酸（AR，國藥集團化學試劑有限公司），五水硫代硫酸鈉（AR，天津市致遠化學試劑有限公司），碘（AR，國藥集團化學試劑有限公司），碘化鉀（AR，天津市恒興化學試劑制造有限公司），可溶性淀粉（AR，國藥集團化學試劑有限公司），重鉻酸鉀（AR，國藥集團化學試劑有限公司）.

甲醛標準儲備液：吸取甲醛（37%～40%）10.00 mL，加入0.5 mL（1+35）硫酸溶液用水稀釋至500 mL，搖勻，甲醛濃度用碘量法[6]進行標定.

甲醛標準使用液：取甲醛標準儲備液1.00 mL，加蒸餾水稀釋至1 L.

1.2 儀器

721型可見分光光度法計：上海菁華科技儀器有限公司；AL204電子分析天平：梅特勒-托利多儀器上海有限公司；KQ-200KDB型高功率數(shù)控超聲清洗器：昆山市超聲儀器有限公司.

1.3 樣品中甲醛提取方法

1.3.1 蒸餾法

準確稱量10 g剪碎粉絲于500 mL蒸餾瓶中，加入2.5 mL液體石蠟和10 mL 10%H3PO4，加蒸餾水至200 mL，蒸餾1 h后，將澄清的餾出液移入100 mL容量瓶中，定容后取6 mL進行光度法分析.

1.3.2 超聲提取法

準確稱量0.5 g剪碎粉絲于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸餾水，旋緊管塞后置于超聲清洗器中水浴，在一定溫度下超聲提取一定時間后，取出比色管用冷水冷卻到室溫.取上清液經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾后取6 mL進行光度法分析.

1.4 分析方法

采用乙酰丙酮分光光度測定提取液中甲醛的含量，并將光度法測定的甲醛含量換算成食品中的甲醛含量（mg/kg），甲醛含量計算公式為：

式中：c為光度法測得的提取液中甲醛的含量，mg/L；m為稱量食品樣品的質(zhì)量，g.

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲提取條件的優(yōu)化

2.1.1 超聲功率對超聲提取甲醛效果的影響

準確稱量0.5 g剪碎的粉絲于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸餾水并旋緊管塞，提取溫度60℃，提取時間為5 min，分別選取超聲功率80 W、100 W、140 W、160 W、200 W進行超聲提取試驗，超聲提取甲醛效果用不同超聲功率條件下提取液中實際測得的粉絲中甲醛含量（mg/kg）表示，結(jié)果見圖1.由圖1可知，隨著超聲功率的升高，測得的粉絲中甲醛含量也隨之升高，當超聲功率為100 W時，測得的粉絲中甲醛含量達到最大值5.09 mg/kg.但隨著超聲功率的繼續(xù)升高，測得的粉絲中甲醛含量下降，主要是因為隨著超聲功率的增加，樣品的糊化程度增加，影響了測量.綜合考慮，將最佳超聲功率確定為100 W.min、10 min、15 min、20 min進行超聲提取試驗，超聲提取甲醛效果用不同提取時間條件下提取液中實際測得的粉絲中甲醛含量（mg/kg）表示，結(jié)果見圖2.由圖2可知，隨著提取時間增加，測得的粉絲中甲醛含量增加，提取時間為10 min時，測得的粉絲中甲醛含量達到最大值，為11.39 mg/kg，提取時間超過10 min后，測得的粉絲中甲醛含量基本保持不變，故確定最佳提取時間為10 min.

圖2 提取時間對超聲提取甲醛效果的影響

2.1.3 提取溫度對超聲提取甲醛效果的影響

準確稱量0.5 g剪碎的粉絲于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸餾水并旋緊管塞，提取時間為10 min，超聲功率為100 W，分別選取提取溫度50℃、60℃、65℃、70℃、75℃進行超聲提取試驗，超聲提取甲醛效果用不同提取溫度條件下提取液中實際測得的粉絲中甲醛含量（mg/kg）表示，結(jié)果見圖3.由圖3可知，隨著提取溫度的升高，測得的粉絲中甲醛含量增加，提取溫度為65℃時，測得的粉絲中甲醛含量達到最大值，為9.76 mg/kg，提取溫度在65℃后繼續(xù)升高，測得的粉絲中甲醛含量有所降低，主要是隨著提取溫度升高，樣品的糊化程度增加，影響了測量，因此確定最佳提取溫度為65℃.

圖3 提取溫度對超聲提取甲醛效果的影響

圖1 超聲功率對超聲提取甲醛效果的影響

2.1.2 提取時間對超聲提取甲醛效果的影響

準確稱量0.5 g剪碎的粉絲于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸餾水并旋緊管塞，提取溫度60℃，超聲功率為100 W，分別選取提取時間3 min、5

2.2 超聲提取和蒸餾法提取的比較

超聲提取和蒸餾法提取的比較試驗方法參照文獻［7］中的方法進行.

（1）超聲提取法：準確稱量0.5 g剪碎粉絲于25 mL具塞比色管中，分別加入10 mL的蒸餾水，加入2 mL 7.9 mg/L的甲醛標準使用液，浸泡12 h，旋緊管塞后置于超聲清洗器中水浴，在最佳超聲提取條件下進行提取，提取完成后，取出比色管用冷水冷卻到室溫.取上清液經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾后進行光度法分析，平行測定3次.

（2）蒸餾法：準確稱量10 g剪碎粉絲樣品于蒸餾燒瓶中，加入40 mL 7.9 mg/L甲醛標準使用液，浸泡12 h，加入2.5 mL液體石蠟和10 mL 10%H3PO4，加蒸餾水至200 mL，蒸餾1 h后，將澄清的流出液移入100 mL容量瓶中定容后進行光度法分析，平行測定3次.

扣除本底值，計算回收率，試驗結(jié)果如表1所示.

表1 超聲提取與蒸餾法提取回收率的比較

由表1可知，對于粉絲樣品，超聲提取優(yōu)化條件下的回收率為80%～90%，優(yōu)于標準蒸餾法的30%～40%，蒸餾法則需要1 h左右，而且操作過程繁瑣.與蒸餾法比較，超聲提取具有試劑用量少、提取時間短、提取效率高、操作簡便等優(yōu)點.

2.3 實際樣品的測定

分別準確稱量0.5 g的剪碎粉絲、腐竹、竹筍、香菇樣品，依次加入到4個25 mL具塞比色管中，均加入10 mL的蒸餾水，旋緊管塞后置于超聲清洗器中水浴，在最佳超聲提取條件下進行提取，提取完成后，取出比色管用冷水冷卻到室溫.取上清液經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾后進行光度法分析并計算出實際樣品中甲醛的含量，平行測定3次，結(jié)果如表2所示.

表2 實際樣品中甲醛的提?。╪=3）

從表2可以看出，超聲提取方法的相對標準偏差（RSD）均小于5%，精密度好，每個樣品的提取時間10 min左右，是一種理想的實際食品樣品中甲醛的快速提取方法.

3 結(jié)論

超聲提取食品中甲醛最佳提取條件為：食品樣品0.5 g，超聲功率為100 W，提取時間為10 min，提取溫度為65℃.超聲提取與蒸餾法提取的比較表明超聲提取的回收率和精密度優(yōu)于蒸餾法.利用超聲提取實際樣品中的甲醛，精密度好并且快速，是一種操作簡便、回收率高、精密度好的食品中甲醛快速提取方法.

［1］ Takigawa T，Horike T，Ohashi Y，et al.Were volatile organic compounds the inducing factors for subjective symptoms of employees working in new1y constructed hospitals［J］.Environ mental Toxicology，2004，19（4）：280-290.

［2］ 張文德.食品中甲醛的來源及檢測意義［J］.中國食品衛(wèi)生雜志，2006，18（5）：455-458.

［3］ 蔡全英，黃慧娟，呂輝雄，等.超聲提取-高效液相色譜法測定土壤中的4-壬基酚［J］.分析測試學報，2012，31（2）：185-189.

［4］ 饒在生，白珂珂，王遠，等.響應面法優(yōu)化枇杷葉中科羅索酸超聲提取工藝［J］.食品科技，2012，37（5）：204-207.

［5］ 姜莉莉，焦淑清，張楠楠，等.酒舒顆粒的提取工藝研究［J］.中草藥，2012，43（8）：1540-1542.

［6］ 劉細祥，蘭翠玲.乙酰丙酮法測定水發(fā)食品中甲醛含量的測定［J］.廣州化工，2011，39（23）：92-94.

［7］ 楊海，張春偉，莫玉琳，等.腐竹中甲醛的亞臨界水快速提取方法研究［J］.分析化學，2007，35（6）：929.