甘凝嵐,顏春榮,徐春祥
(江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,江蘇 南京 210007)
甲醛具有強烈的刺激性氣味,對人體具有較高的毒性,長期接觸對神經(jīng)系統(tǒng)、肺、肝臟均有損害[1]。世界衛(wèi)生組織將甲醛確定為致癌、致畸物質(zhì)和公認的變態(tài)反應(yīng)源[2],我國食品添加劑使用衛(wèi)生標準中規(guī)定嚴禁將甲醛及其化合物用作食品添加劑[3-4]。近來不斷有鴨血中發(fā)現(xiàn)甲醛的報道,在鴨血中加入甲醛,可使鴨血長時間保鮮,不易腐爛,與此同時,還可以促進蛋白質(zhì)的凝固,提高鴨血韌度,起到增加口感的作用[5]。但甲醛極易殘留在鴨血中大量小孔上,消費者在食用時并無法有效清洗鴨血中的殘留甲醛,這必將對消費者造成極大的傷害。若殘留物中超過10 mL的甲醛被人食用,則將直接威脅到生命安全。因此,為保障消費者食品安全,有必要針對鴨血中甲醛含量研究出快速、準確的高效液相色譜檢測方法。
目前,常用的甲醛檢測方法主要有分光光度法[6]、氣相色譜法[7]、高效液相色譜法[8-11]、示波極譜法[12]、流動注射化學發(fā)光法等[13]。分光光度法由于前處理采用蒸餾法[14-17],操作不易控制,回收率較低;示波極譜法多用于公共場所空氣中的甲醛的測定;流動注射化學發(fā)光法多用于密胺餐具浸泡液中甲醛的測定。與之相比,色譜法[18-21]多用于食品中甲醛的測定,具備準確度高、抗干擾能力強等特點[22],能夠更好地對樣品中目標物進行準確地定性、定量。目前在已有文獻中,高效液相色譜法測定甲醛的前處理方法較為復(fù)雜,例如需要提取后再衍生化、需要精確調(diào)節(jié)衍生液pH值、衍生化時間過長等,本實驗通過對提取條件和衍生條件等進行方法學研究,建立了適合用于鴨血中甲醛測定的高效液相色譜方法。
所用水為煮沸10 min后冷卻的超純;所用器皿用水洗凈后再于100 ℃烘箱內(nèi)烘1~2 h。
甲醛標準溶液 國家標準物質(zhì)中心;乙腈(色譜純)、乙酸鈉 國藥集團化學試劑有限公司;2,4-二硝基苯肼(純度≥99%) 上海試劑總廠第三分廠。
2695型高效液相色譜儀(配有紫外檢測器和Epower色譜工作站) 美國Waters公司;SB-520DT型超聲波清洗機 寧波新芝生物科技有限公司;Avanti J-E型離心機 美國貝特曼庫爾特公司;XS-205DU型電子天平瑞士梅特勒-托利多公司;XW-80A漩渦混合器 上海青浦滬西儀器廠;DK-98-Ⅱ電爐 天津市泰斯特儀器有限公司;HH-2恒溫水浴鍋 國華電器有限公司;IKA T18型勻漿機 廣州儀科實驗室技術(shù)有限公司。
1.3.1 色譜條件
色譜柱:Waters SunFireC18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:甲醇-水(65∶35,V/V);流速:1 mL/min;檢測波長:365 nm;柱溫:30 ℃;進樣量:10 μL。
1.3.2 樣品處理
1.3.2.1 溶液配制
2,4-二硝基苯肼乙腈溶液:稱取300 mg 2,4-二硝基苯肼用乙腈定容至500 mL,配制成0.6 g/L 2,4-二硝基苯肼乙腈溶液;衍生液:將配制好的2,4-二硝基苯肼腈溶液與超純水按體積比1∶1混合均勻;緩沖溶液:稱取2.64 g乙酸鈉,以水溶解,加入1.0 mL冰乙酸,用水定容至500 mL。
1.3.2.2 樣品提取
準確稱取用勻漿機粉碎后的試樣1 g(精確至0.01 g),于50 mL具塞離心管中,準確加入20 mL衍生液,渦旋混合均勻,40 ℃超聲40 min后取出后冷卻至室溫。
1.3.2.3 樣品凈化
將提取液以8 000 r/min離心3 min,取適量上清液過0.45 μm微孔濾膜過濾,濾液供液相色譜測定。
1.3.3 標準曲線溶液的配制
分別吸取不同體積甲醛標準液,按1.3.2節(jié)所述衍生后,制成質(zhì)量濃度為0.4、1、2、3、4、5、6 μg/mL標準曲線溶液,進行高效液相色譜紫外檢測,根據(jù)樣品的保留時間定性,以峰面積為縱坐標,以甲醛質(zhì)量濃度為橫坐標,繪制標準曲線。
2,4-二硝基苯肼是甲醛色譜分析中常用的衍生化試劑,易溶于有機酸、甲醇和乙腈,微溶于水。為了增加其溶解性一般采用稀鹽酸作為介質(zhì)。但甲醛與2,4-二硝基苯肼在弱酸性緩沖溶液中反應(yīng)結(jié)果極不穩(wěn)定,影響衍生化效率。本實驗用乙腈配制2,4-二硝基苯肼,使衍生試劑有足夠溶解性,保證衍生化效率。
實驗比較了2,4-二硝基苯肼乙腈溶液-水(1∶1,V/V)、2,4-二硝基苯肼乙腈溶液-pH 5緩沖溶液(1∶1,V/V)、2,4-二硝基苯肼乙腈溶液-pH 2緩沖溶液(1∶1,V/V),分別對同一鴨血樣品的甲醛衍生液進行測定。結(jié)果見圖1。結(jié)果表明:超純水的體系中甲醛的測定值最高;pH 2體系的甲醛測定值與pH 5體系接近,因此實驗選用超純水作為衍生化提取液。
圖1 不同衍生液實驗結(jié)果Fig.1 Selection of optimal derivatization agent for formaldehyde
實驗研究了衍生時間分別為 20、30、40、50、60 min時,同一樣品衍生液中甲醛的含量。檢測結(jié)果見圖2,結(jié)果表明,隨著時間的延長測得甲醛衍生物的峰面積逐漸增大,在40 min后趨于平緩因此,實驗選用40 min為樣品衍生反應(yīng)時間。
圖2 衍生時間對反應(yīng)的影響Fig.2 Selection of optimal derivatization time
2.3.1 最低檢出限和定量限
準確稱取1 g空白樣品,用20 mL衍生液提取后,以進樣量10 μL基線噪音的3 倍為最低檢出限計算,甲醛的最低檢出限約為0.2 mg/kg。以進樣量10 μL基線噪音的10 倍為最低定量限計算,甲醛的最低定量限約為0.5 mg/kg。
2.3.2 工作曲線和線性范圍
分別吸取1.3.3節(jié)配制的系列標準工作液,按1.3.1節(jié)色譜條件上機測定,以峰面積Y對甲醛質(zhì)量濃度X計算線性回歸方程。在線性范圍0.4~6.0 μg/mL,回歸方程為Y=2.80×105X-2.51×104,線性相關(guān)系數(shù)0.999 7。
2.3.3 精密度實驗
吸取標準工作液0.4、3.0 μg/mL和6.0 μg/mL,重復(fù)進樣6 次,以峰面積計算精密度,結(jié)果見表1。相對標準偏差值介于1.95%~2.38%之間,精密度良好。
表1 精密度實驗結(jié)果Table 1 Precision of the method
2.3.4 回收率
圖3 3 mg/L甲醛標準溶液(A)、鴨血樣品(B)、鴨血樣品3 mg/L甲醛加標(C)色譜圖Fig.3 Chromatograms of formaldehyde standard (3 mg/L) (A), duck blood product sample (B), spiked duck blood product sample (3 mg/L) (C)
取空白鴨血樣品9 份,按低、中、高3 個水平加標,按照1.3.2節(jié)樣品處理方法處理樣品后,按1.3.1節(jié)色譜條件上機測定,色譜圖見圖3,測得甲醛的加標回收率見表2?;厥章史秶鸀?5.1%~92.7%,相對標準偏差均小于5.0%,符合分析要求。
表2 樣品加標回收率Table 2 Recovery of formaldehyde in spiked samples
利用本方法對某市公安局提供的5 個批次的鴨血樣品進行檢測,檢測結(jié)果見表3。由檢測結(jié)果分析,未添加甲醛的血液樣品未檢出甲醛,可以排除血液甲醛本底的干擾,其余4 批次鴨血塊均為陽性。且測得甲醛含量較高,可推斷為人為添加甲醛的樣品。
表3 實際鴨血樣品中甲醛的含量(n=3)Table 3 Formaldehyde contents in real samples determined by the method (n=3)
本實驗建立了柱前衍生、液相色譜-紫外檢測器對鴨血進行檢測。結(jié)果表明,本方法可以基本排除鴨血制品中本底值的干擾,若檢出陽性樣品,則人為添加的可能性極大。該方法無需調(diào)節(jié)衍生液pH值且提取與衍生化同時進行,大大縮短前處理時間,具有前處理操作簡便、靈敏度高、專屬性強、精密度高等優(yōu)點,且本方法定量限達到0.5 mg/kg,可以為鴨血制品中甲醛的檢測提供較為準確、可靠地分析方法,為鴨血制品的質(zhì)量控制和安全評價提供科學依據(jù)。
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