常見酒水中甲醛含量的測定

張慶 帖帥 靳瑞洋 楊萍 張秋平(信陽學(xué)院 理工學(xué)院，河南 信陽 464000)

0 引言

甲醛，英文名Formaldehyde，別名蟻醛，為無色、有刺激性氣味的有毒物質(zhì)。其中，35%～40%甲醛水溶液就是我們常說的福爾馬林，該甲醛水溶液具有防腐殺菌的功能。而人體過量攝入甲醛，一旦甲醛在人體中積累，就會與血液中的蛋白質(zhì)結(jié)合可能導(dǎo)致一些疾病的發(fā)生，可能會出現(xiàn)頭暈、乏力、瞌睡、記憶力下降、精神抑郁等臨床癥狀，甚至還可引發(fā)呼吸功能障礙和肝中毒現(xiàn)象[1]。因此，國家已明令禁止在食品、飲品中添加甲醛。隨著人們生活水平的改善，酒水(啤酒、飲料、礦泉水)逐漸變?yōu)榱税组_水的代替品。其中，特別在啤酒、飲料的制作發(fā)酵、添加食品添加劑過程中就會產(chǎn)生甲醛。而酒水中甲醛的含量的多少直接影響到人體的健康，為此對信陽地區(qū)常見的酒水中甲醛含量進(jìn)行測定。

目前國內(nèi)關(guān)于甲醛含量測定的方法有：光度法[2-4]、極譜法[5]、色譜法[6]、傳感器法[7]等多種檢測方法。其中，乙酰丙酮分光光度法是較為簡單易操作的一種檢測方法。本文利用乙酰丙酮分光光度法對市面常見酒水中甲醛的含量進(jìn)行測定。首先，通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化乙酰丙酮法的實(shí)驗(yàn)條件；然后，在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下測定市面上常見的15種酒水中甲醛含量。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為酒水中甲醛含量國標(biāo)的建立提供理論依據(jù)，同時也為大家日常選購提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 材料、儀器

檢材(酒水樣品)：礦泉水(品牌1)、礦泉水(品牌2)、礦泉水(品牌3)、碳酸飲料(品牌4)、碳酸飲料(品牌4含咖啡因)、綠茶(品牌5)、冰糖雪梨(品牌5)、功能飲料(品牌6)、白蘭地雞尾酒(品牌7)、啤酒(品牌8)、啤酒(品牌9)、啤酒(品牌10)、啤酒(品牌11)、啤酒(品牌12)、啤酒(品牌13)。

測試儀：TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)。

1.2 試劑

1.2.1 乙酰丙酮試劑的配制

準(zhǔn)確稱取75g無水CH3COONH4于250 mL的燒杯中，加適量H2O溶解，然后準(zhǔn)確加入1.50mL的冰乙酸和1.00mL乙酰丙酮，混合均勻后，全部移至500mL的容量瓶中，定容，然后轉(zhuǎn)移至棕色瓶中，并置于2～8℃的冰箱中冷藏。

1.2.2 參比試劑的配制

準(zhǔn)確稱取75g的無水CH3COONH4于250mL的燒杯中，加適量H2O溶解。然后準(zhǔn)確加入1.50mL的冰乙酸混合均勻后，移至500mL的容量瓶中，用H2O定容，搖勻，放置備用。

1.3 甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

選取序號1～7的7支25mL比色管，分別加入0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液和4.00mL乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，冷卻至室溫，用H2O定容，靜置5min后，以1號作為對照，測其吸光度，平行測定3次。

1.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

選取序號1～7的7支25mL比色管，分別加入1.00mL的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后向2-7號比色管中一定體積乙酰丙酮試劑，搖勻，然后將7支比色管放入一定溫度水浴中加熱一定時間，冷卻至室溫，用H2O定容至25.00mL，靜置5min后，以1號作為對照，測其吸光度，平行測定3次。

1.5 酒水中甲醛含量的檢測

將酒水樣品倒入250mL燒杯中，在室溫下，用超聲振蕩2min，然后靜置以除去過多的泡沫。準(zhǔn)確移取10.00mL的試樣于25mL的比色管中，然后加入4.00mL乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，冷卻至室溫，用H2O定容，靜置5min后測其吸光度，平行測定3次。

1.6 精密度和檢出限測定

精密度測定：準(zhǔn)確移取2.00mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL比色管中，加入8.00mLH2O、4.00mL乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，冷卻至室溫，用H2O定容，靜置5min后測其吸光度，平行測定6次。檢出限測定：用H2O代替甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測定其吸光度，平行測定11組。

1.7回收率測定

取3支25mL比色管各加入同一種樣品(如：啤酒(品牌13))10.00mL，再分別加入0.30mL、0.60mL、0.80mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后向比色管中分別加入4.00mL乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，然后，冷卻至室溫，用H2O定容，靜置5min后測其吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件

水中的游離甲醛在乙酸銨存在的條件下，與乙酰丙酮反應(yīng)生成黃色的3,5-二乙?；?1,4-二氫吡啶化合物，此黃色絡(luò)合物在414nm處有最大吸收。而此黃色絡(luò)合物溶液顏色深淺與甲醛含量呈正相關(guān)，因此，可以利用黃色絡(luò)合物溶液的吸光度變化來指示溶液中甲醛的含量。

2.1.1水浴時間的影響

如圖1所示，絡(luò)合物的吸光度隨著水浴時間的延長而變大，在10min后變化較小。在水浴時間為4min時吸光度最小，此時甲醛和乙酰丙酮未完全反應(yīng)。隨著水浴時間的延長，兩者反應(yīng)逐漸趨于完全，吸光度逐漸增大。當(dāng)水浴時間到達(dá)10min后，吸光度基本不變，這說明甲醛和乙酰丙酮已完全反應(yīng)，因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)選取水浴時間為10min。

圖1 水浴時間對吸光度的影響

2.1.2 水浴溫度的影響

如圖2所示，水浴溫度對吸光度的影響。反應(yīng)溫度升高吸光度變大，最大值出現(xiàn)在50℃，溫度再升高吸光度呈下降趨勢。這是因?yàn)榉磻?yīng)溫度高于50℃時，絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定會造成吸光度降低，因此，水浴溫度50℃為最佳實(shí)驗(yàn)溫度。

圖2 水浴溫度對吸光度的影響

2.1.3 乙酰丙酮試劑體積的影響

如圖3所示，隨著乙酰丙酮體積的增加，甲醛和乙酰丙酮逐漸絡(luò)合，吸光度也逐漸增加。當(dāng)加入4mL的乙酰丙酮試劑時，甲醛與乙酰丙酮絡(luò)合完全，繼續(xù)添加乙酰丙酮，絡(luò)合物的吸光度基本不變。因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)選取加入4.00mL乙酰丙酮。

圖3 乙酰丙酮試劑體積對吸光度的影響

2.2 甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以甲醛溶液的濃度(mg/L)為橫坐標(biāo)，絡(luò)合物的吸光度A為縱坐標(biāo)，得到甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線。其線性回歸方程為A=0.26931C-0.00068，R2=0.9996，由此可以得出此次測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好。

2.3 精密度與檢出限的測定結(jié)果

精密度結(jié)果：將甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測定6次，如表1所示。通過計(jì)算得出平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=2.4%，這證明該實(shí)驗(yàn)方法的精密度良好。

表1精密度測定結(jié)果

檢出限結(jié)果：從表2的數(shù)據(jù)中得出，空白實(shí)驗(yàn)平行測定11次所得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差為S=0.001，根據(jù)工作曲線，通過公式4來計(jì)算檢出限。將數(shù)據(jù)帶入公式4可以計(jì)算出CL=0.011mg/L，此結(jié)果顯示，本次實(shí)驗(yàn)方法的重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度也高，此實(shí)驗(yàn)方法可以使用。

式中：CL為檢出限；K為置信因子(一般取3)；S為空白標(biāo)準(zhǔn)偏差；M為標(biāo)準(zhǔn)曲線在低濃度范圍內(nèi)的斜率(0.26931)。

表2 空白實(shí)驗(yàn)平行測定11次結(jié)果

2.4 回收率測定

選取啤酒(品牌13)，來進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)的加標(biāo)回收率研究。由表3可以看出，加入不同體積的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液，得到的甲醛回收率在89%～95%之間。此次加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)就充分證明了乙酰丙酮光度法測酒水中甲醛含量是可行的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說明該方法的準(zhǔn)確度較高，且重現(xiàn)性也比較好。

表3 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 酒水樣品中甲醛含量的測定

對選取的15種酒水測其甲醛的含量，如表4所示。由表4可以看出，15種樣品中甲醛的含量都各不相同，啤酒中甲醛含量在0.184～0.597mg/L之間。礦泉水所測得的甲醛的含量在0.188～0.184mg/L之間，三者間的差距很小。飲料中甲醛含量在0.329～0.934mg/L。所有樣品中某綠茶(品牌5)的甲醛含量最少為0.002mg/L；某功能飲料(品牌6)的甲醛含量最高是0.934mg/L。

表4 酒水樣品中甲醛含量

3 結(jié)語

乙酰丙酮法測定市面常見酒水中甲醛含量方法具有準(zhǔn)確度較高、靈敏度高、回收率好等優(yōu)點(diǎn)，可在實(shí)際操作中廣泛應(yīng)用。通過對15種飲品中甲醛含量的檢測，幾種品牌的礦泉水中甲醛含量都很低，功能飲料(品牌6)甲醛含量相對偏高。建議相關(guān)部門加強(qiáng)對酒水的監(jiān)管力度，保障食用安全，確實(shí)保障消費(fèi)者健康安全。