◎ 孫曉玲,張 偉,欒紹樂
(中譜安信(青島)檢測科技有限公司,山東 青島 266000)
近年來,隨著人們?nèi)粘I钯|(zhì)量和水平的不斷提高,對食品質(zhì)量的要求也越來越高。甲醛為國家明文規(guī)定的禁止在食品中使用的添加劑,在食品中不得檢出,但不少食品中都不同程度檢出了甲醛的存在。本文對食品中甲醛含量的檢測方法進行綜述,為開發(fā)重復性好、準確度高、方便快捷的甲醛檢測方法提供參考。
甲醛是一種無色刺激性氣體,具有較高的毒性,易溶于水,其水溶液俗稱“福爾馬林”,常用作防腐劑和消毒劑[1]。日常生活當中能接觸到的甲醛最主要的來源于工業(yè)生產(chǎn)排放、建筑物室內(nèi)裝修以及家具材料所釋放、人們?nèi)粘I町斨腥紵V物質(zhì)所排放以及人為添加了甲醛或者被甲醛污染的食品。甲醛對人體會產(chǎn)生較大的危害,同時也是一種致癌物質(zhì)[2]。2017年10 月27 日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單中,將甲醛放在一類致癌物列表中[3]。2019 年7 月23 日,我國生態(tài)環(huán)境部將甲醛列入有毒有害水污染物名錄(第一批)[4]。
由于少量的甲醛能起到抑菌作用,因此會被用于食品生產(chǎn)中,作為殺菌防腐劑。早期在啤酒生產(chǎn)過程中,為了進一步加快啤酒中絮狀物的沉淀速度,通常會利用甲醛作為輔助材料來加快啤酒的澄清速度。由于甲醛對人體會產(chǎn)生較強的毒性以及強致癌作用,目前,我國已經(jīng)明文規(guī)定禁止在食品加工過程中使用甲醛作為食品添加劑。但是有些不法商人為了牟取經(jīng)濟利益,在某些食品的加工過程中仍然使用甲醛作為添加劑。例如,在水產(chǎn)品中添加一定量的甲醛能夠起到延長保質(zhì)期,增加持水性的作用;在面粉或米粉中添加甲醛或甲醛次硫酸氫鈉能夠起到增白的作用。此外,在對大蒜以及生姜等產(chǎn)品進行檢測的時也發(fā)現(xiàn)部分產(chǎn)品甲醛含量嚴重超標,這主要是由于一些違法商人為了延長產(chǎn)品保質(zhì)期,對大蒜以及生姜表面噴灑甲醛而導致。
以甲醛為原料所生產(chǎn)的化工材料,可以用于食品接觸材料的制造,在制造過程中,甲醛單體及其低聚物會殘留在這些食品接觸材料中,當這些材料與食品接觸之后,甲醛成分就會進一步遷移到食品中,造成污染。還有部分餐廳使用甲醛水溶液作為餐具和環(huán)境的消毒劑,消滅細菌的同時也會使甲醛殘留在餐盤和環(huán)境之中,從而污染食品[5]。
3.1.1 乙酰丙酮法
乙酰丙酮法測定甲醛的方法,指在過量銨鹽存在下,甲醛與乙酰丙酮通過水浴反應生成黃色化合物,冷卻后利用分光光度計在414 nm 的波長下測定其吸光度,定量測定甲醛含量。該方法顯色穩(wěn)定、特異性好,且線性范圍較寬,適合高含量甲醛的檢測,是應用較廣泛的一種檢測方法。但該檢測方法要求樣品色素含量較少,同時還需要提取液渾濁度較低,而色素含量比較高的食品在檢測之前,需要進行脫色預處理,才能有效的減少食品中色素對檢測結果的干擾。如果檢測樣品中有SO2的存在,則需要利用NaHSO3的氧化作用來消除SO2對檢測的影響。該方法的檢出限為0.18 μg·g-1,可以發(fā)現(xiàn)當甲醛濃度在0.57 ~57 μg·g-1時呈非常完美的線性關系[6]。
3.1.2 MBTH 法
甲醛和酚試劑(3-甲基-2-苯并噻唑酮腙,MBTH)反應生成嗪,該物質(zhì)在酸性的條件下可以還原高價鐵離子,生成穩(wěn)定的化合物,其溶液呈現(xiàn)藍綠色,檢測波長645 nm。與乙酰丙酮法類似,均需要提取樣品中的甲醛,后加入硫酸銨以及酚試劑,43 ℃下水浴10 min,紫外分光光度法測定。該方法常用于空氣中甲醛的檢測,食品中甲醛含量檢測情況較少,僅見于水產(chǎn)品以及豆芽中使用該法,同時,該法顯色試劑會被脂肪醛干擾對測定結果產(chǎn)生影響,低溫檢測顯色不完全,且該試劑的穩(wěn)定性較差,需要現(xiàn)配現(xiàn)用,不適宜作為食品中甲醛的檢測方法進行推廣[7]。
3.1.3 AHMT 法
AHMT 法指甲醛和AHMT(4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1,2,4-三氮雜茂)在堿性的條件下縮合并在高錳酸鉀或高碘酸的作用下發(fā)生氧化反應生成紫紅色化合物,在波長550 nm 下測定其吸光度,然后再經(jīng)過計算而得出甲醛的含量。。通過利用乙酰丙酮法、酚試劑法以及AHMT 法3 種方法分別檢測魚、竹筍以及牛肚中甲醛的含量,通過一系列的對比分析后發(fā)現(xiàn),3種方法的檢測效果沒有明顯的區(qū)別[8]。通過分析可以發(fā)現(xiàn)AHMT 法的檢出限比較低,因此能夠精確地測出樣品中甲醛的含量,并且AHMT 法受其他因素的影響比較小,同時,AHMT 法所使用的顯色劑比較穩(wěn)定,能夠保存較長的時間。
3.1.4 品紅-亞硫酸法
將濃硫酸緩慢的加入樣品中,當加入適當?shù)钠芳t-亞硫酸試劑后,該試劑會與甲醛發(fā)生化學反應而生成藍紫色的物質(zhì),然后在波長570 nm 下進行吸光度測定。雖然品紅-亞硫酸試劑不會同樣品中的酮或者酚發(fā)生化學反應,但是需要確保待測樣品中沒有堿性物質(zhì)以及任何氧化劑的存在,并且此種測定方法很容易受到溫度的影響,當測定甲醛含量較小的樣品的時,其準確度較低,因此,在進行食品中甲醛的測定的時很少應用品紅-亞硫酸法[9]。
該方法主要是利用甲醛與乙酰丙酮溶液發(fā)生化學反應后會生成一種具有強熒光的物質(zhì),用熒光分光光度計對甲醛進行檢測。有研究者使用該法對鮮魷魚絲、干魷魚絲、腐竹中甲醛進行分析,其回收率位于98.7%~104.5%[11]。該法測定甲醛含量具有檢測靈敏度高的優(yōu)點,但由于該檢測儀器普及程度較低,對該方法的研究和使用普遍較少。
3.3.1 液相色譜法
液相色譜法是現(xiàn)在最常使用的甲醛檢測方法,通常會選用2,4-二硝基苯肼作為色譜柱的衍生劑,因為此種衍生劑能夠與醛酮發(fā)生較為明顯的化學反應。在使用液相色譜進行甲醛測定的時,可以發(fā)現(xiàn)出峰速度較快,大約需要4 min,其最佳的波長范圍為(360±5)nm[12],并且分離效果非常好,因此該方法被廣泛的應用于檢測食品中的甲醛含量,如奶制品、蔬菜、水果和啤酒等。使用該方法檢測甲醛具有較高的準確度,同時還具有較低檢出限的優(yōu)點,但最大的缺陷就是儀器價格昂貴,測試成本較高。
3.3.2 氣相色譜
氣相色譜法是以惰性氣體為流動相的色譜分析方法,主要由氣體攜帶樣品,從而對樣品進行分析的方法。利用氣相色譜法來檢測魚蝦和奶制品中甲醛的含量,該方法的最低檢出限達到0.4 μg·g-1,通過對比檢測魚蝦和奶制品中甲醛的回收率可以發(fā)現(xiàn)奶制品的回收率較高,水產(chǎn)品回收率較差,因此,該檢測方法不適用于水產(chǎn)品中甲醛的檢測[13]。與其他甲醛檢測方法相比,該方法具有檢出限低和檢測靈敏度較高等特點。
生物傳感器檢測法,以生物傳感器為基礎,識別生物信號轉(zhuǎn)化為電信號,最后將電信號放大,該檢測方法的甲醛回收率能達到99.5%,并且該檢測方法還具有檢測速率快、靈敏度高等優(yōu)點。利用該方法檢測章魚以及變質(zhì)食品中甲醛的含量,經(jīng)過實驗對比分析發(fā)現(xiàn)該檢測方法的檢測效果比較差[14]。
本文食品中甲醛的測定方法進行了總結,在不同試劑與甲醛發(fā)生化學反應后,在特定的波長下測定其甲醛含量的方法應用較多,由于食品當中的物質(zhì)比較復雜,因此不同基質(zhì)的食品對測定方法的影響也存在不同,從而導致測定結果以及甲醛回收率存在很大的差異,因此,需要進一步對食品的成分進行分析,研究食品中的物質(zhì)會對甲醛的測定干擾并得出相應的規(guī)律,從而有助于探索出最佳的甲醛測定方法。
目前,甲醛測定方法主要有分光光度計法以及色譜分析方法,雖然這兩種測定方法的準確度都較高,但是其干擾因素也較多,并不滿足不同食品的甲醛檢測要求,因此需要開發(fā)一些新型的甲醛檢測方法,例如,檢測速度較快的生物傳感器法。所以,在今后甲醛的檢測方法研究中需要進一步提高檢測方法的準確性。