◎ 馬雪豐,陳 果,秦德萍,黃思瑜
(重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測研究院,重慶 401121)
甲醛,又稱蟻醛,是一種易溶于水的有刺激性臭味的無色氣體,具有還原性,是重要的化工原料。由于具有殺菌、保鮮和防腐的作用,而且價(jià)格低廉,常有不法商家用于食品中保鮮和防腐,以達(dá)到改善食品感官和口感、延長保質(zhì)期的目的。國內(nèi)外大量研究表明,甲醛對人體的眼、鼻、喉有強(qiáng)烈的刺激性作用,會(huì)引起急性炎癥和呼吸道疾病[1-3]。同時(shí),甲醛還對生殖與發(fā)育系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)具有較大毒性,2004年世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)將甲醛列為一類致癌物[4-7]。我國法律明令禁止在食品生產(chǎn)過程中添加甲醛。近幾年來有關(guān)甲醛的食品安全事故頻頻發(fā)生,成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)[8]。因此,食品中甲醛的檢測技術(shù)研究凸顯其重要性。本文概述了目前甲醛檢測的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)及主要檢測技術(shù)研究進(jìn)展,為建立甲醛檢測國家安全標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)。
目前,我國有關(guān)食品中甲醛的測定標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)定共有6項(xiàng),分別為《發(fā)酵酒及其配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》(GB/T 5009.49—2008)[9]中甲醛的測定方法、《蔬菜中甲醛含量的測定 高效液相色譜法》(NY/T 3292—2018)[10]、《香菇中甲醛含量的測定》(NY/T 1283—2007)[11]、《小麥粉、大米粉及其制品中甲醛次硫酸氫鈉含量的測定》(GB/T 21126—2007)[12]、《水產(chǎn)品中甲醛的測定》(SC/T 3025—2006)和衛(wèi)監(jiān)發(fā)〔2001〕159號附件2食品中甲醛次硫酸鈉的測定方法[13]。其中,GB/T 5009.49—2008、衛(wèi)監(jiān)發(fā)〔2001〕159號、NY/T 1283—2007采用分光光度法,NY/T 3292—2018、GB/T 21126—2007采用高效液相色譜法,而《水產(chǎn)品中甲醛的測定》(SC/T 3025—2006)[14]采用上述兩種方法。但這些標(biāo)準(zhǔn)均只針對某一食品品類中甲醛的測定(見表1)。
表1 現(xiàn)行有效的食品中甲醛測定標(biāo)準(zhǔn)方法的比較表
國際上有關(guān)食品中甲醛的測定方法的標(biāo)準(zhǔn)較少,僅國際美國分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(Association of Official Analytical Chemists,AOAC)和美國環(huán)境保護(hù)署(U.S. Environmental Protection Agency,US EPA)有相關(guān)的檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),其中包括AOAC 931.08食品中甲醛[15]、AOAC 964.21分光光度法測定楓糖漿中甲醛[16];US EPA 556衍生化-毛細(xì)管氣相色譜-電子捕獲法檢測飲用水中的羰基化合物[17];US EPA 8315A利用DNPH衍生高效液相法測定羰基化合物(包括甲醛)[18]。
目前,食品中甲醛含量測定的主要方法有分光光度法、色譜法、質(zhì)譜法、電化學(xué)法、熒光法和催化動(dòng)力學(xué)法等,其中最常用是分光光度法、色譜法和質(zhì)譜法。
分光光度法測定原理是甲醛由于缺乏發(fā)色團(tuán),只有通過甲醛與某種化合物反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生某種帶有顏色的或發(fā)熒光的衍生物質(zhì),在特定波長下進(jìn)行測定,通過衍生物質(zhì)產(chǎn)生的量間接測量甲醛含量。根據(jù)衍生物質(zhì)的不同可分為乙酰丙酮法、品紅-亞硫酸法、催化光度法、間苯三酚法、AHMT(4-Amino-3-hydrazino-5-mercapto-1,2,4-triazole)法、鹽酸苯肼法等檢測方法,其中以乙酰丙酮法應(yīng)用最為廣泛。該法在酸性條件下,甲醛與乙酰丙酮作用生成黃色的3,5-二乙?;?1,4二氫吡啶化合物,根據(jù)顏色深淺,進(jìn)行比色定量。徐馨[19]采用乙酰丙酮法研究影響甲醛含量準(zhǔn)確測定的6大因素。結(jié)果表明,水浴后冷卻時(shí)間、甲醛標(biāo)液儲(chǔ)存時(shí)間對甲醛含量的測定無明顯影響;而乙酰丙酮的加入量、存放時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間和溫度是影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的最重要因素。崔娜等[20]研究蒸餾體積、磷酸濃度以及反應(yīng)時(shí)間這3種因素對乙酰丙酮顯色法的影響,確定啤酒中甲醛的最佳測定條件。翟世界等[21]通過乙酰丙酮法測定動(dòng)物血制品中的甲醛,該基質(zhì)復(fù)雜,還有有機(jī)物質(zhì)的干擾,如脂肪和蛋白質(zhì)等,由于蛋白質(zhì)含量高,蒸餾容易產(chǎn)生大量泡沫,研究人員通過加入液體石蠟有效降低泡沫的產(chǎn)生,從而使測試更加準(zhǔn)確。總的來說,分光光度法選擇性差,由于衍生化特性不強(qiáng),易受酚和其他醛、胺的干擾,容易造成假陽性等缺點(diǎn)。
2.2.1 液相色譜法
液相色譜法具有選擇性高、分離效率高、靈敏度高、分析速度快以及受樣品基質(zhì)和顏色干擾影響小等特點(diǎn)。由于甲醛在紫外區(qū)無吸收,只能通過衍生化生成紫外吸收基團(tuán)。常用的衍生法有乙酰丙酮法、苯肼法和五氟芐基羥基胺鹽法。其中應(yīng)用最廣的是苯肼法,通過在酸性條件下與甲醛衍生化后,生成2,4-二硝基苯腙,衍生時(shí)間短,產(chǎn)物苯腙溶于乙腈而且穩(wěn)定,被廣泛應(yīng)用于多種食品檢測中,如食用菌、水產(chǎn)品、蔬菜、粉條和乳制品等[22-26]。
2.2.2 氣相色譜法
目前,氣相色譜法主要采用頂空直接法和苯肼衍生法。頂空氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)是樣品可以直接放入頂空,不需要使用有機(jī)溶劑,無需特殊設(shè)備,可以避免復(fù)雜操作引起的誤差。周霞等[27]通過頂空直接進(jìn)樣方法測定水發(fā)食品中的甲醛。該方法的特點(diǎn)在于通過樣品蒸餾后采用鹽析法降低甲醛在水中的溶解度,從而提高其在頂空中的濃度,以達(dá)到提高靈敏度的效果,檢出限為0.3 mg·L-1,回收率在85.1%~96.5%,但頂空氣相色譜法的缺點(diǎn)是靈敏度不高、特異性不強(qiáng)、易受基質(zhì)干擾,只適合甲醛濃度比較高的樣品。對于低濃度甲醛往往采取苯肼衍生法進(jìn)行測定,該法具有較好的選擇性,靈敏度高、準(zhǔn)確性好。戴梓茹等[28]利用氣相色譜法測定鮮牛乳中的甲醛,通過二硝基苯肼衍生化后,經(jīng)正己烷萃取,用電子捕獲檢測器檢測,在25~200 ng·mL-1線性關(guān)系良好,回收率為94.0%~105.4%。
高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法與氣相色譜質(zhì)譜法通過采用選擇性離子檢測方式檢測甲醛衍生產(chǎn)物2,4-二硝基苯腙,對甲醛進(jìn)行定性定量測定。與液相氣相色譜法相比,由于使用母離子和二級離子的2次篩選,降低了食品中復(fù)雜基質(zhì)的干擾,提高了特異性和準(zhǔn)確度。張強(qiáng)等[29]通過超聲波振蕩直接提取后衍生化,無需蒸餾,簡化了前處理過程,縮短了分析時(shí)間,采用氣相色譜-質(zhì)譜法簡便快速地對水產(chǎn)品中的甲醛進(jìn)行分析,檢出限為0.1 mg·kg-1。蔣海偉等[30]采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定嬰幼兒乳粉中甲醛的殘留,通過負(fù)離子掃描,多反應(yīng)監(jiān)測,在0.1~1 000.0 μg/L線性關(guān)系良好,檢出限為0.3 μg·kg-1。由此可見,質(zhì)譜法具有高靈敏度和高選擇性,適合于痕量甲醛的檢測。
食品中甲醛的檢測方法有很多,它們的共同點(diǎn)是都需要通過衍生化采用不同儀器設(shè)備進(jìn)行檢測,缺點(diǎn)是適用范圍有局限性,主要針對某一類食品進(jìn)行檢測,這一點(diǎn)與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)一樣。因此,有必要制定適用范圍廣、特異性強(qiáng)、靈敏度高的國家食品安全標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)需要國家相關(guān)部門根據(jù)不同食品中的甲醛本底值制定相應(yīng)的安全限量閾值,這樣才能做到有法可依,從根本上懲治并杜絕將甲醛濫用到食品中的不法行為。