柱前衍生法检测香菇酱中甲醛

赵云鹏，徐晓飞，杨继国*

(1.华南理工大学 食品科学与工程学院，广州 510640；2.华南协同创新研究院，广东 东莞 523808)

香菇酱[1-2]作为香菇的加工制品，是一种大众乐见餐桌上的调味酱，但是由于香菇作为香菇酱的主要原材料之一，其甲醛含量偏高[3]，甲醛对皮肤和黏膜具有强烈的刺激作用[4]。香菇在加工保藏过程中依旧含有甲醛残留[5]，如高温导致的美拉德反应[6]；加工过程会影响香菇自身代谢从而产生甲醛[7]；包装会有甲醛的迁移或污染等[8]。

高效液相色谱法[9-11]具有检测限低等优势，基于此，开发出一种适合香菇酱特性的稳定可靠的甲醛检测方法。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 试剂

甲醛标准溶液(100 mg/L)、乙腈(色谱纯)、2,4-二硝基苯肼(色谱纯)、硫酸铵(分析纯)、冰醋酸(分析纯)：麦克林试剂有限公司；醋酸钠(分析纯)：天津市大茂化学试剂厂。

1.1.2 仪器

Waters 2695高效液相色谱仪(配紫外检测器) Waters 公司；分析天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；THZ-82A超级恒温水浴振荡器 常州澳华仪器有限公司；3K15高速台式离心机 Sigma 离心机(扬州)有限公司；pH计 上海精密仪器仪表有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

将样品充分匀浆，准确称取样品10.00 g，置于50 mL具塞塑料离心管中，准确加入20 mL衍生缓冲液，盖紧盖子，涡旋混匀后置于60 ℃，150 r/min水浴锅中，振摇1 h，然后冷却至室温。加入5 g硫酸铵，涡旋混匀，以8000 r/min离心10 min后，移取上清液于具塞试管中，下层溶液用10.0 mL乙腈重复萃取1次，离心，合并上清液，用乙腈定容至20.0 mL，混匀，过0.22 μm微孔滤膜，待HPLC检测。

1.2.2 甲醛标准溶液的制备

分别吸取0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mL的甲醛标准溶液，加衍生缓冲液定容至20 mL,配制成0，0.5，1，1.5，2，2.5 μg/mL的标准溶液，盖紧盖子，涡旋混匀后置于60 ℃，150 r/min水浴锅中，振摇1 h，然后冷却至室温，过0.22 μm微孔滤膜，待HPLC检测，以甲醛的质量浓度作为横坐标(X)，以峰面积为纵坐标(Y)，绘制甲醛溶液标准曲线。

1.2.3 色谱条件

参考色谱条件[12]并加以改进，色谱柱：Agilent TC-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)；柱温25 ℃；紫外检测器；检测波长352 nm；流动相:乙腈-水(70∶30，V/V)，进样量10 μL；流速1 mL/min，等度洗脱。

1.2.4 试验条件的优化

检测样品，量取1 mL的10 μg/mL甲醛标准溶液于盛有10 mL衍生液的50 mL具塞离心管中，设置衍生环境pH分别为2，3，4，5，6，衍生温度为60 ℃，衍生时间为60 min，考察不同pH对甲醛以及样品衍生的影响。

检测样品，量取1 mL的10 μg/mL甲醛标准溶液于盛有10 mL衍生液的50 mL具塞离心管中，设置衍生环境温度分别为25，40，60，80 ℃，衍生pH为2～5，衍生时间为60 min，考察不同温度对甲醛以及样品衍生的影响，以峰面积来表示。

1.2.5 试验方法的验证

回收率：精确称量匀浆样品10.00 g，添加3个梯度的甲醛标准溶液(10，15，20 μg/mL)1 mL至样品中，静置5 min，依照本试验建立的检测方法进行回收率的验证，依照2.2.2的方法操作。

精密度：通过计算单日内每隔2 h连续3次测量10 μg/mL甲醛标准溶液。

方法的线性范围：按照上述操作条件及色谱条件，每个浓度点平行测量3次，测量获得的峰面积以平均值带入线性范围计算。

检测限及定量限：通过连续稀释试验获得定量极限(LOQ)，并根据10∶1的信噪比(S/N)进行估算；检出限(LOD)由3∶1的信噪比(S/N)估算，是可通过该方法检测到或与空白基质的背景噪声区分开的最低分析物浓度。

2 结果与讨论

2.1 试验条件的优化

2.1.1 液相图

图1 HPLC-UV图Fig.1 The chromatograms of HPLC-UV

由图1可知，甲醛的保留时间为5 min。

2.1.2 衍生pH的优化

图2 衍生pH对衍生效果的影响Fig.2 The influence of derivatization pH on derivatization effect

由图2可知，在酸性条件下，加强了正电性，有利于2，4-二硝基苯肼的进攻，形成2,4-二硝基苯腙[13]，所以当pH为6时，衍生效果较差。由图2中A可知，甲醛在pH为4时衍生效果最好，其中pH为2和3时，衍生效果一般，主要是由于过酸的条件下在色谱柱上吸附效果较差[14]。由图2中B可知，在不同pH的条件下溶出不同的物质，但是这些物质的变化主要集中在4 min以前，不影响对甲醛-2,4-二硝基苯腙的定量。因此，选择pH 4～5作为反应体系的最适pH，考虑到样品为半固体，所以通过配制pH 3.6的醋酸盐缓冲溶液，调节提取液环境，经检测pH为4.61。

2.1.3 衍生温度

由图3中A可知，随着温度的升高，峰面积逐渐增加，而80 ℃时的峰面积最大，其源于在温度较高的情况下乙腈挥发提升待测溶液中2,4-二硝基苯肼的浓度导致峰面积增加。由图3中B可知，随着衍生温度的升高，会产生新的醛类物质，影响检测；而1 h内常温衍生难以衍生完全，所以选择40～60 ℃作为反应体系的最适衍生温度。

图3 衍生温度对衍生效果的影响Fig.3 The influence of derivatization temperture on derivatization effect

2.2 方法的可靠性验证

2.2.1 回收率

表1 香菇酱的回收率Table 1 The recovery rates of Lentinus edodes sauce

由表1可知，回收率范围在93.8%～108.1%，符合检测要求。

2.2.2 精密度

该方法的精密度测试主要通过计算单日内每隔2 h连续3次测量10 μg/mL甲醛标准溶液的峰面积为5.7%，符合检测要求。

2.2.3 方法的线性范围

线性范围为0.08～5 μg/mL，回归方程：峰面积=18202×样品浓度+3279.2937，相关系数R2=0.9991。

2.2.4 方法的检测限及定量限

通过计算，检测限和定量限分别为0.03 μg/mL和0.087 μg/mL。

2.2.5 香菇酱的本底值调查

香菇酱的本底值调查见表2。

表2 香菇酱的本底值调查Table 2 The background values of Lentinus edodes sauce

续 表

3 结论

利用乙腈-衍生液直接提取甲醛，提取温度为40～60 ℃，pH为4～5，衍生时间为1 h，采用高效液相色谱法检测香菇酱中甲醛含量，该方法前处理方便简单，易操作，具有良好的线性关系，检测结果准确性高、稳定性好、抗干扰性强等，是一种适用于香菇酱中微量甲醛检测的方法。