常見酒水中甲醛含量的測定

張慶 帖帥 靳瑞洋 楊萍 張秋平(信陽學院 理工學院，河南 信陽 464000)

0 引言

甲醛，英文名Formaldehyde，別名蟻醛，為無色、有刺激性氣味的有毒物質。其中，35%～40%甲醛水溶液就是我們常說的福爾馬林，該甲醛水溶液具有防腐殺菌的功能。而人體過量攝入甲醛，一旦甲醛在人體中積累，就會與血液中的蛋白質結合可能導致一些疾病的發生，可能會出現頭暈、乏力、瞌睡、記憶力下降、精神抑郁等臨床癥狀，甚至還可引發呼吸功能障礙和肝中毒現象[1]。因此，國家已明令禁止在食品、飲品中添加甲醛。隨著人們生活水平的改善，酒水(啤酒、飲料、礦泉水)逐漸變為了白開水的代替品。其中，特別在啤酒、飲料的制作發酵、添加食品添加劑過程中就會產生甲醛。而酒水中甲醛的含量的多少直接影響到人體的健康，為此對信陽地區常見的酒水中甲醛含量進行測定。

目前國內關于甲醛含量測定的方法有：光度法[2-4]、極譜法[5]、色譜法[6]、傳感器法[7]等多種檢測方法。其中，乙酰丙酮分光光度法是較為簡單易操作的一種檢測方法。本文利用乙酰丙酮分光光度法對市面常見酒水中甲醛的含量進行測定。首先，通過單因素實驗優化乙酰丙酮法的實驗條件；然后，在最優實驗條件下測定市面上常見的15種酒水中甲醛含量。此實驗結果可為酒水中甲醛含量國標的建立提供理論依據，同時也為大家日常選購提供參考。

1 實驗材料和方法

1.1 材料、儀器

檢材(酒水樣品)：礦泉水(品牌1)、礦泉水(品牌2)、礦泉水(品牌3)、碳酸飲料(品牌4)、碳酸飲料(品牌4含咖啡因)、綠茶(品牌5)、冰糖雪梨(品牌5)、功能飲料(品牌6)、白蘭地雞尾酒(品牌7)、啤酒(品牌8)、啤酒(品牌9)、啤酒(品牌10)、啤酒(品牌11)、啤酒(品牌12)、啤酒(品牌13)。

測試儀：TU-1901雙光束紫外可見分光光度計。

1.2 試劑

1.2.1 乙酰丙酮試劑的配制

準確稱取75g 無水CH3COONH4于250 mL 的燒杯中，加適量H2O 溶解，然后準確加入1.50mL 的冰乙酸和1.00mL 乙酰丙酮，混合均勻后，全部移至500mL 的容量瓶中，定容，然后轉移至棕色瓶中，并置于2～8℃的冰箱中冷藏。

1.2.2 參比試劑的配制

準確稱取75g 的無水CH3COONH4于250mL 的燒杯中，加適量H2O 溶解。然后準確加入1.50mL 的冰乙酸混合均勻后，移至500mL 的容量瓶中，用H2O 定容，搖勻，放置備用。

1.3 甲醛標準曲線的繪制

選取序號1～7的7支25mL 比色管，分別加入0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL 的甲醛標準溶液和4.00mL 乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，冷卻至室溫，用H2O 定容，靜置5min 后，以1號作為對照，測其吸光度，平行測定3次。

1.4 實驗條件的優化

選取序號1～7的7支25mL 比色管，分別加入1.00mL 的甲醛標準溶液，然后向2-7號比色管中一定體積乙酰丙酮試劑，搖勻，然后將7支比色管放入一定溫度水浴中加熱一定時間，冷卻至室溫，用H2O 定容至25.00mL，靜置5min 后，以1號作為對照，測其吸光度，平行測定3次。

1.5 酒水中甲醛含量的檢測

將酒水樣品倒入250mL 燒杯中，在室溫下，用超聲振蕩2min，然后靜置以除去過多的泡沫。準確移取10.00mL 的試樣于25mL 的比色管中，然后加入4.00mL 乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，冷卻至室溫，用H2O 定容，靜置5min 后測其吸光度，平行測定3次。

1.6 精密度和檢出限測定

精密度測定：準確移取2.00mL 甲醛標準溶液于25mL 比色管中，加入8.00mLH2O、4.00mL 乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，冷卻至室溫，用H2O 定容，靜置5min 后測其吸光度，平行測定6次。檢出限測定：用H2O 代替甲醛標準溶液，重復上述實驗，測定其吸光度，平行測定11組。

1.7 回收率測定

取3支25mL 比色管各加入同一種樣品(如：啤酒(品牌13))10.00mL，再分別加入0.30mL、0.60mL、0.80mL 甲醛標準溶液，然后向比色管中分別加入4.00mL 乙酰丙酮試劑，混勻，50℃水浴加熱10min，然后，冷卻至室溫，用H2O 定容，靜置5min 后測其吸光度。

2 結果與分析

2.1 單因素法優化實驗條件

水中的游離甲醛在乙酸銨存在的條件下，與乙酰丙酮反應生成黃色的3,5-二乙酰基-1,4-二氫吡啶化合物，此黃色絡合物在414nm 處有最大吸收。而此黃色絡合物溶液顏色深淺與甲醛含量呈正相關，因此，可以利用黃色絡合物溶液的吸光度變化來指示溶液中甲醛的含量。

2.1.1水浴時間的影響

如圖1所示，絡合物的吸光度隨著水浴時間的延長而變大，在10min 后變化較小。在水浴時間為4min 時吸光度最小，此時甲醛和乙酰丙酮未完全反應。隨著水浴時間的延長，兩者反應逐漸趨于完全，吸光度逐漸增大。當水浴時間到達10min 后，吸光度基本不變，這說明甲醛和乙酰丙酮已完全反應，因此后續實驗選取水浴時間為10min。

圖1 水浴時間對吸光度的影響

2.1.2 水浴溫度的影響

如圖2所示，水浴溫度對吸光度的影響。反應溫度升高吸光度變大，最大值出現在50℃，溫度再升高吸光度呈下降趨勢。這是因為反應溫度高于50℃時，絡合物的結構不穩定會造成吸光度降低，因此，水浴溫度50℃為最佳實驗溫度。

圖2 水浴溫度對吸光度的影響

2.1.3 乙酰丙酮試劑體積的影響

如圖3所示，隨著乙酰丙酮體積的增加，甲醛和乙酰丙酮逐漸絡合，吸光度也逐漸增加。當加入4mL 的乙酰丙酮試劑時，甲醛與乙酰丙酮絡合完全，繼續添加乙酰丙酮，絡合物的吸光度基本不變。因此，后續實驗選取加入4.00mL 乙酰丙酮。

圖3 乙酰丙酮試劑體積對吸光度的影響

2.2 甲醛標準曲線的繪制

以甲醛溶液的濃度(mg/L)為橫坐標，絡合物的吸光度A為縱坐標，得到甲醛標準曲線。其線性回歸方程為A=0.26931C-0.00068，R2=0.9996，由此可以得出此次測定的標準曲線線性關系良好。

2.3 精密度與檢出限的測定結果

精密度結果：將甲醛標準溶液平行測定6次，如表1所示。通過計算得出平行測定的相對標準偏差RSD=2.4%，這證明該實驗方法的精密度良好。

表1 精密度測定結果

檢出限結果：從表2的數據中得出，空白實驗平行測定11次所得到的標準偏差為S=0.001，根據工作曲線，通過公式4來計算檢出限。將數據帶入公式4可以計算出CL=0.011mg/L，此結果顯示，本次實驗方法的重現性好，準確度也高，此實驗方法可以使用。

式中：CL為檢出限；K為置信因子(一般取3)；S為空白標準偏差；M為標準曲線在低濃度范圍內的斜率(0.26931)。

表2 空白實驗平行測定11次結果

2.4 回收率測定

選取啤酒(品牌13)，來進行本次實驗的加標回收率研究。由表3可以看出，加入不同體積的甲醛標準液，得到的甲醛回收率在89%～95%之間。此次加標回收率實驗就充分證明了乙酰丙酮光度法測酒水中甲醛含量是可行的。實驗結果可說明該方法的準確度較高，且重現性也比較好。

表3 加標回收率實驗結果

2.5 酒水樣品中甲醛含量的測定

對選取的15種酒水測其甲醛的含量，如表4所示。由表4可以看出，15種樣品中甲醛的含量都各不相同，啤酒中甲醛含量在0.184～0.597mg/L 之間。礦泉水所測得的甲醛的含量在0.188～0.184mg/L 之間，三者間的差距很小。飲料中甲醛含量在0.329～0.934mg/L。所有樣品中某綠茶(品牌5)的甲醛含量最少為0.002mg/L；某功能飲料(品牌6)的甲醛含量最高是0.934mg/L。

表4 酒水樣品中甲醛含量

3 結語

乙酰丙酮法測定市面常見酒水中甲醛含量方法具有準確度較高、靈敏度高、回收率好等優點，可在實際操作中廣泛應用。通過對15種飲品中甲醛含量的檢測，幾種品牌的礦泉水中甲醛含量都很低，功能飲料(品牌6)甲醛含量相對偏高。建議相關部門加強對酒水的監管力度，保障食用安全，確實保障消費者健康安全。