中国公共卫生  2008, Vol. 24 Issue (3): 362-363   PDF    
食品中甲醛乙酰丙酮法检测最佳实验条件筛选
辛小青1, 陈钢2, 李作超2     
1. 贵阳医学院公共卫生学院营养与食品卫生学教研室, 贵阳 550004;
2. 贵阳医学院预防医学专业

甲醛(Formaldehyde)是公认的致癌物质,工业用漂白剂-甲醛次硫酸氢钠(吊白块)在弱酸或弱碱条件下可分解成甲醛和次硫酸氢钠,具有肾毒性,因此,国家严禁使用于食品中[1]。由于其具有防腐和改善食品感官性状的作用,近年来常发现被使用于米、面、水产品等食品中[2]。目前,食品中甲醛含量的检测各地多使用国家推荐的乙酰丙酮法进行,再推算出吊白块含量。本文结合文献及本实验室前期研究工作[3],寻找最佳实验条件,为建立食品中甲醛/吊白块的检测标准方法提供依据。

1 材料与方法 1.1 材料

(1)样品:来自贵阳市农贸集市购买的腐竹。(2)仪器:T-6型紫外-可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任有限公司)。(3)试剂:所用试剂均为分析纯以上;甲醛标准溶液[中国国家环境保护总局标准样品研究所(GSB07-1179-2000) ]。取10 ml浓样于250 ml容量瓶中,用纯水定容,稀释后溶液浓度为1.43 μg/ml,不确定度为±0.11 μg/ml。

1.2 检验方法 1.2.1 定性试验

(1) 样品预处理:采用4%乙酸浸泡4 h。(2) 甲醛定性:甲醛定性实验见文献[2]。(3) 二氧化硫定性:二氧化硫定性实验见文献[4]。(4) 甲醛定性的干扰试验:取葡萄糖5 g溶于10 ml纯水中,依次加入品红亚硫酸、盐酸各2 ml,混匀静置,若出现蓝紫色则证明葡萄糖有干扰。

1.2.2 甲醛定量试验

甲醛定量试验见文献[4]r=0.9998,a=-0.0044,b=0.021。

1.2.3 样品预处理的影响因素选择

在前期实验室工作基础上发现,推荐方法中使用的水蒸汽蒸馏法回收率波动较大,且在蒸馏过程中样品中其他成分可生成甲醛,影响检测结果。故根据吊白块在弱酸性溶液中可分解成甲醛与亚硫酸盐,采用4%乙酸浸泡法进行样品预处理。根据甲醛的理化性质,选择3个影响因素:乙酸浓度、浸泡时间、浸泡温度。

1.2.4 样品检测的影响因素选择

选择显色剂使用量与显色时间2个影响因素。观察食物成分(葡萄糖、果糖、淀粉)对检测结果的影响。

1.2.5 最佳实验条件的选择

为提高样品中甲醛检测的灵敏度,选择3水平5个影响因素(乙酸浓度、浸泡温度、浸泡时间、显色剂使用量、显色温度),采用有重复的正交法(replicated orthogonal experiment)L18(35) (不考虑交互作用)进行试验条件的选择[5]

1.2.6 统计分析

正交法实验结果采用方差分析处理。

1.2.7 质量控制

本次实验在每组实验中都用甲醛标准物质溶液[理论浓度(1.43±0.11 μg/ml)]进行质量控制,保证实验数据都真实可靠。

2 结果 2.1 甲醛与二氧化硫定性

甲醛与二氧化硫定性结果均为阳性,可判断腐竹中掺有吊白块。甲醛定性的干扰实验未出现蓝紫色,说明葡萄糖对甲醛定性无干扰。

2.2 食品中其他因素的影响 2.2.1 食物成分

据文献报道[3],食品中的糖类在加酸水解或酶解的过程中可生成游离甲醛,为证实糖类是否对乙酰丙酮法检测结果造成影响,本实验选取了试剂级的葡萄糖、果糖、淀粉进行了甲醛测定,结果分别为3.02,12.18,5.77 mg/kg。

2.2.2 黄豆、豆粉中甲醛本底值的测定

为证实腐竹中所测的甲醛是否天然存在,或是在实验过程中产生。从超市购买了黄豆与豆粉。经样品粉碎过筛后,测定甲醛含量,检测结果分别为9.12,8.80 mg/kg。

2.3 最佳实验条件的选择 2.3.1 影响测定结果的主要因素及水平

选取了乙酸浓度、浸泡温度、浸泡时间、显色剂使用量、显色温度共5种影响因素,每个因素各选取3个水平,选取情况如下:乙酸浓度为2%,4%,6%;浸泡时间为2,4,6 h;浸泡温度为冰浴,室温,60℃水浴;显色剂使用量分别为2.5,5.0,7.5 ml,显色时间分别为5,10,15 min。

2.3.2 正交实验结果(表 1)
表 1 L18(35) 正交法实验结果

2.3.3 影响因素结果的方差分析

根据极差值大小,可得出各因素对实验结果的影响程度,由主到次依次为浸泡温度、浸泡时间、显色剂使用量、乙酸浓度、显色时间。由方差分析可知,4种因素(浸泡温度、浸泡时间、显色剂使用量、乙酸浓度)对实验结果的影响差异有统计学意义(P=0.000) ;显色时间对实验结果的影响无统计学意义(P=0.916) 。可组成最佳实验条件:A2B3C3D2。即样品用4%乙酸在60℃水浴6 h,显色剂使用量为7.5 ml。显色时间(E)可在所选时间范围任选,出于节约的考虑,可选择5 min。

3 讨论

本实验根据吊白块/甲醛的理化性质,改用酸浸泡法进行预处理。同时寻找该实验方法的影响因素,为建立食品中甲醛检测的地方标准方法提供技术支持。通过甲醛与二氧化硫的定性研究发现,食物中其他成分葡萄糖等对实验结果无干扰。可用于进一步的实验研究工作中,但在定量研究中发现,试剂级的食物成分(葡萄糖、果糖、淀粉)可检测出甲醛,黄豆、豆粉中也检测出甲醛,说明食物中其他成分可影响实验结果。为排除食品中色素的干扰,在样品预处理时,加入活性炭以去除色素,但检测结果反而更高。通过有重复的L18(35) 正交法(暂不考虑交互作用)寻找主要的影响因素。研究发现,浸泡温度、浸泡时间、显色剂用量、乙酸浓度对实验结果影响差异有统计学意义。由于没有考虑因素间的交互作用,影响因素水平的设置过于一致,且浸泡时间浸泡温度优选的水平均处于实验水平的边缘,需进一步进行浸泡时间、浸泡温度的实验研究,采用有交互作用的正交法或均匀设计法,探讨各因素的作用大小,彼此之间的相互作用与关系。

参考文献
[1] 陈炳卿, 孙长颢. 食品污染与健康[M]. 北京: 化学工业出版社, 2002: 114.
[2] 韩彩轩. 浅谈面制品中甲醛次硫酸氢钠的定性和定量[J]. 中国食品卫生杂志, 1999, 11(1) : 17–18.
[3] 郭会芝, 徐静清, 赵菲琦, 等. 几种常见食品中甲醛本底值的调查研究[J]. 中国食品卫生杂志, 2003, 15(4) : 338–340.
[4] 王叔淳. 食品卫生检验技术手册[M].3版. 北京: 化学工业出版社, 2002: 359-364..
[5] 贺石林, 陈修. 医学科研方法导论[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1998: 239-273.