食品中甲醛的超声快速提取方法研究

刘细祥，兰翠玲，史兵方，何柳媚

（百色学院 化学与生命科学系，广西 百色 533000）

0 引言

甲醛是一种具有强烈刺激性气味的气体，属于高毒性物质，已经被世界卫生组织（WHO）确定为致癌、致畸形物质，对呼吸道和人体免疫系统均有较大影响[1].食品中违禁使用吊白块和水发食品用甲醛浸泡等事件的发生，使甲醛问题成为全球公共卫生关注的焦点[2]，并被列入国家食品安全战略研究的重点.因此建立安全快速的食品中甲醛测定方法尤为重要.食品中甲醛和吊白块的测定首先要进行样品预处理.目前国内采用的样品前处理方法主要是农业部颁布的蒸馏法（NY 5172—2002）,但是蒸馏法操作麻烦、费时，不适合于大批量食品样品中的甲醛含量分析的预处理.

超声提取作为一种新的前处理技术，具有设备简单、提取时间短和提取效果好等优点，近年来在环境分析、食品工业和中药提取等方面有较多研究报道[3-5]，但是超声提取用于食品中甲醛提取鲜有研究报道.本研究采用超声提取技术提取粉丝、腐竹等食品实际样品中的甲醛，采用乙酰丙酮法进行分析，并与蒸馏法进行了对比研究.

1 材料与方法

1.1 试验材料

甲醛（AR，广东光华化学厂），乙酰丙酮（AR，广东西陇化工厂），硫酸（AR，广东光华化学厂），磷酸（AR，国药集团化学试剂有限公司），液体石蜡（CP，国药集团化学试剂有限公司），乙酸铵（AR，国药集团化学试剂有限公司），冰乙酸（AR，国药集团化学试剂有限公司），五水硫代硫酸钠（AR，天津市致远化学试剂有限公司），碘（AR，国药集团化学试剂有限公司），碘化钾（AR，天津市恒兴化学试剂制造有限公司），可溶性淀粉（AR，国药集团化学试剂有限公司），重铬酸钾（AR，国药集团化学试剂有限公司）.

甲醛标准储备液：吸取甲醛（37%～40%）10.00 mL，加入0.5 mL（1+35）硫酸溶液用水稀释至500 mL，摇匀，甲醛浓度用碘量法[6]进行标定.

甲醛标准使用液：取甲醛标准储备液1.00 mL，加蒸馏水稀释至1 L.

1.2 仪器

721型可见分光光度法计：上海菁华科技仪器有限公司；AL204电子分析天平：梅特勒-托利多仪器上海有限公司；KQ-200KDB型高功率数控超声清洗器：昆山市超声仪器有限公司.

1.3 样品中甲醛提取方法

1.3.1 蒸馏法

准确称量10 g剪碎粉丝于500 mL蒸馏瓶中，加入2.5 mL液体石蜡和10 mL 10%H3PO4，加蒸馏水至200 mL，蒸馏1 h后，将澄清的馏出液移入100 mL容量瓶中，定容后取6 mL进行光度法分析.

1.3.2 超声提取法

准确称量0.5 g剪碎粉丝于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸馏水，旋紧管塞后置于超声清洗器中水浴，在一定温度下超声提取一定时间后，取出比色管用冷水冷却到室温.取上清液经0.45μm微孔滤膜过滤后取6 mL进行光度法分析.

1.4 分析方法

采用乙酰丙酮分光光度测定提取液中甲醛的含量，并将光度法测定的甲醛含量换算成食品中的甲醛含量（mg/kg），甲醛含量计算公式为：

式中：c为光度法测得的提取液中甲醛的含量，mg/L；m为称量食品样品的质量，g.

2 结果与分析

2.1 超声提取条件的优化

2.1.1 超声功率对超声提取甲醛效果的影响

准确称量0.5 g剪碎的粉丝于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸馏水并旋紧管塞，提取温度60℃，提取时间为5 min，分别选取超声功率80 W、100 W、140 W、160 W、200 W进行超声提取试验，超声提取甲醛效果用不同超声功率条件下提取液中实际测得的粉丝中甲醛含量（mg/kg）表示，结果见图1.由图1可知，随着超声功率的升高，测得的粉丝中甲醛含量也随之升高，当超声功率为100 W时，测得的粉丝中甲醛含量达到最大值5.09 mg/kg.但随着超声功率的继续升高，测得的粉丝中甲醛含量下降，主要是因为随着超声功率的增加，样品的糊化程度增加，影响了测量.综合考虑，将最佳超声功率确定为100 W.min、10 min、15 min、20 min进行超声提取试验，超声提取甲醛效果用不同提取时间条件下提取液中实际测得的粉丝中甲醛含量（mg/kg）表示，结果见图2.由图2可知，随着提取时间增加，测得的粉丝中甲醛含量增加，提取时间为10 min时，测得的粉丝中甲醛含量达到最大值，为11.39 mg/kg，提取时间超过10 min后，测得的粉丝中甲醛含量基本保持不变，故确定最佳提取时间为10 min.

图2 提取时间对超声提取甲醛效果的影响

2.1.3 提取温度对超声提取甲醛效果的影响

准确称量0.5 g剪碎的粉丝于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸馏水并旋紧管塞，提取时间为10 min，超声功率为100 W，分别选取提取温度50℃、60℃、65℃、70℃、75℃进行超声提取试验，超声提取甲醛效果用不同提取温度条件下提取液中实际测得的粉丝中甲醛含量（mg/kg）表示，结果见图3.由图3可知，随着提取温度的升高，测得的粉丝中甲醛含量增加，提取温度为65℃时，测得的粉丝中甲醛含量达到最大值，为9.76 mg/kg，提取温度在65℃后继续升高，测得的粉丝中甲醛含量有所降低，主要是随着提取温度升高，样品的糊化程度增加，影响了测量，因此确定最佳提取温度为65℃.

图3 提取温度对超声提取甲醛效果的影响

图1 超声功率对超声提取甲醛效果的影响

2.1.2 提取时间对超声提取甲醛效果的影响

准确称量0.5 g剪碎的粉丝于25 mL具塞比色管中，加入10 mL蒸馏水并旋紧管塞，提取温度60℃，超声功率为100 W，分别选取提取时间3 min、5

2.2 超声提取和蒸馏法提取的比较

超声提取和蒸馏法提取的比较试验方法参照文献［7］中的方法进行.

（1）超声提取法：准确称量0.5 g剪碎粉丝于25 mL具塞比色管中，分别加入10 mL的蒸馏水，加入2 mL 7.9 mg/L的甲醛标准使用液，浸泡12 h，旋紧管塞后置于超声清洗器中水浴，在最佳超声提取条件下进行提取，提取完成后，取出比色管用冷水冷却到室温.取上清液经0.45μm微孔滤膜过滤后进行光度法分析，平行测定3次.

（2）蒸馏法：准确称量10 g剪碎粉丝样品于蒸馏烧瓶中，加入40 mL 7.9 mg/L甲醛标准使用液，浸泡12 h，加入2.5 mL液体石蜡和10 mL 10%H3PO4，加蒸馏水至200 mL，蒸馏1 h后，将澄清的流出液移入100 mL容量瓶中定容后进行光度法分析，平行测定3次.

扣除本底值，计算回收率，试验结果如表1所示.

表1 超声提取与蒸馏法提取回收率的比较

由表1可知，对于粉丝样品，超声提取优化条件下的回收率为80%～90%，优于标准蒸馏法的30%～40%，蒸馏法则需要1 h左右，而且操作过程繁琐.与蒸馏法比较，超声提取具有试剂用量少、提取时间短、提取效率高、操作简便等优点.

2.3 实际样品的测定

分别准确称量0.5 g的剪碎粉丝、腐竹、竹笋、香菇样品，依次加入到4个25 mL具塞比色管中，均加入10 mL的蒸馏水，旋紧管塞后置于超声清洗器中水浴，在最佳超声提取条件下进行提取，提取完成后，取出比色管用冷水冷却到室温.取上清液经0.45μm微孔滤膜过滤后进行光度法分析并计算出实际样品中甲醛的含量，平行测定3次，结果如表2所示.

表2 实际样品中甲醛的提取（n=3）

从表2可以看出，超声提取方法的相对标准偏差（RSD）均小于5%，精密度好，每个样品的提取时间10 min左右，是一种理想的实际食品样品中甲醛的快速提取方法.

3 结论

超声提取食品中甲醛最佳提取条件为：食品样品0.5 g，超声功率为100 W，提取时间为10 min，提取温度为65℃.超声提取与蒸馏法提取的比较表明超声提取的回收率和精密度优于蒸馏法.利用超声提取实际样品中的甲醛，精密度好并且快速，是一种操作简便、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］ 张文德.食品中甲醛的来源及检测意义［J］.中国食品卫生杂志，2006，18（5）：455-458.

［3］ 蔡全英，黄慧娟，吕辉雄，等.超声提取-高效液相色谱法测定土壤中的4-壬基酚［J］.分析测试学报，2012，31（2）：185-189.

［4］ 饶在生，白珂珂，王远，等.响应面法优化枇杷叶中科罗索酸超声提取工艺［J］.食品科技，2012，37（5）：204-207.

［5］ 姜莉莉，焦淑清，张楠楠，等.酒舒颗粒的提取工艺研究［J］.中草药，2012，43（8）：1540-1542.

［6］ 刘细祥，兰翠玲.乙酰丙酮法测定水发食品中甲醛含量的测定［J］.广州化工，2011，39（23）：92-94.

［7］ 杨海，张春伟，莫玉琳，等.腐竹中甲醛的亚临界水快速提取方法研究［J］.分析化学，2007，35（6）：929.