食品中甲醛本底值分析及含量檢測*

陳 果，汪 敏，馬雪豐，秦德萍，陶 娟，呂 偉

(1 重慶市食品藥品檢驗檢測研究院，重慶 401121；2 華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070)

甲醛，又名蟻醛，是一種無色有刺鼻氣味的氣體。甲醛主要以40%(V/V)的水溶液(福爾馬林)和次硫酸氫鈉甲醛(吊白塊)的形式，在農業、醫學、化工行業中起著消毒、防腐、漂白等作用。國內外大量研究表明甲醛對人體眼、鼻、喉有強烈刺激性作用，會引起急性炎癥和呼吸道疾病[1]。同時，甲醛還對生殖發育系統、神經系統和免疫系統具有較大毒性，此外，甲醛還具有致癌性[2-5]。因此，我國法律嚴厲禁止在食品生產過程中添加甲醛。為了延長食品貨架期和保鮮時間，部分不法商販利用甲醛的防腐特性，在食品中非法添加甲醛；此外，在處理漲發毛肚、鴨腸、魷魚等水發食品時，加入甲醛使蛋白質變性，可增加水發食品的韌性和保水性，改善產品口感；在氣溫較高時處理鴨血、豬血等食用血制品，加入甲醛可以起到防腐的功能。然而，除人為添加外，食品中還可能存在甲醛本底。動植物體內蛋白質、氨基酸、核酸等代謝過程中可產生甲醛[6]，如N-甲基化氨基酸殘基、脫氧核糖核酸的去甲基化等過程。在香菇中，甲醛是香菇酸分解成香菇風味物質—香菇精(1，2，3，5，6-五硫雜環庚烷)的副產物[7]；魚類和貝類等水產品體內的氧化三甲胺可以在酶的作用下分解成二甲胺和甲醛[8]。在正常生理條件下，大鼠和猴血液中的甲醛含量可分別達到(2.24±0.07)mg/kg和(2.42±0.09)mg/kg[9-10]。在缺乏對甲醛本底含量進行系統性研究的情況下，直接將食品中檢出的甲醛都視為人為非法添加，往往會導致較大爭議，同時也影響食品檢測的嚴謹性與科學性。

目前，食品中甲醛的檢測方法主要有分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法等。分光光度法主要利用甲醛與乙酰丙酮、酚試劑、4-氨基-3-聯氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂(AHMT)、品紅-亞硫酸等試劑反應，生成發色基團，根據朗伯比爾定律測定其含量。分光光度法操作簡單，對儀器設備要求較低，但易受到食品基質干擾，特異性不佳，靈敏度差[11-14]。氣相色譜法靈敏度高、檢出限低，但利用該方法檢測水產品中甲醛效果較差[15]。由于甲醛揮發性強、在紫外光譜范圍內吸收弱，故使用液相色譜法測定甲醛時，通常需將甲醛衍生化。常用的衍生試劑是2，4-二硝基苯肼，可與甲醛反應生成穩定衍生產物—二硝基苯腙，在330 nm附近有較強吸收。柱前衍生-液相色譜法重復性好、分量效果明顯，被廣泛應用于多種類食品甲醛檢測中[16]。

為調查食品中甲醛本底，選取易被非法添加甲醛的畜副產品(毛肚)、禽副產品(鴨腸、鵝腸)、食用血制品(鴨血、豬血)、水產品(魷魚、馬面魚)為研究對象。采集未經加工過的上述產品，使用柱前衍生-高效液相色譜法對其甲醛含量進行分析。同時，采集市售的上述產品，測定其甲醛含量。通過比較二者甲醛含量的差異，判斷食品中甲醛人為添加的可能性，為食品安全監管部門風險預警及制定科學的判定依據提供可靠的數據基礎和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

采集未經加工處理的毛肚、鴨腸、鵝腸、鴨血、豬血采集于重慶市屠宰場和養殖場，各50批次；海捕的魷魚、馬面魚采集于廈門市某水產公司，各50批次；市售的毛肚、鴨腸、鵝腸、鴨血、魷魚、馬面魚采集于重慶市農貿市場、凍品市場，各50批次。

乙腈(色譜純)，Honeywell公司；2，4-二硝基苯肼(色譜純)，麥克林公司；乙酸銨、冰醋酸(分析純)，國藥集團化學試劑有限公司；甲醛標準物質(濃度：10.0 mg/mL)，中國計量科學研究院。

1.2 主要儀器與設備

LC-30AT高效液相色譜儀，日本島津公司；恒溫振蕩器，德國IKA公司；均質器，德國IKA公司；Multi Reax渦旋儀，德國Heidolph公司；MSU224S-100-Du電子分析天平，德國Sartorius公司；Multifuge X1R高速離心機，美國Thermo Scientific公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 衍生試劑配制

稱取2.64 g乙酸鈉，以適量水溶解，加入1.0 mL冰醋酸，用水定容至500 mL。稱取2，4-二硝基苯肼300 mg，用乙腈定容至500 mL。將乙酸鈉緩沖液和2，4-二硝基苯肼以1:1比例混合，配制得到衍生試劑。

1.3.2 標準溶液配制

吸取甲醛標準物質1 mL，用水定容至100 mL，配制得濃度為100 μg/mL的標準溶液。分別移取甲醛標準溶液20 μL、50 μL、、100 μL、200 μL、500 μL、1000 μL、1500 μL至 10 mL具塞比色管中，加入衍生試劑至刻度，置于恒溫振蕩器中，60℃，200 r/min，恒溫振蕩1 h。取出冷卻至室溫，過0.22 μm濾膜，供液相色譜測定。

1.3.3 樣品處理

樣品均質后，稱取1 g(精確至0.01 g)于50 mL離心管中，準確加入衍生試劑20 mL，渦旋振蕩30 s，置于恒溫振蕩器中， 60 ℃，200 r/min，恒溫振蕩1 h。取出冷卻至室溫。5000 r/min離心5 min，上清液過0.22 μm濾膜，供液相色譜測定，根據保留時間定性，峰面積外標法定量。以未加樣品的衍生液以上述步驟操作，作為空白試液。

1.3.4 色譜條件

色譜柱：Zorbax Eclipse AAA(4.6 mm×150 mm，5 μm)；柱溫：35 ℃；流速：0.8 mL/min；流動相： 水： 甲醇=30:70 (V:/V)；進樣體積：20 μL；檢測器：二極管陣列檢測器；檢測波長：338 nm。

2 結果與分析

2.1 方法學考察

2.1.1 特異性

將空白試液、甲醛標準溶液(1.00 μg/mL)、樣品試液、樣品加標試液分別進樣測試，所得色譜圖如圖1所示。甲醛標準溶液、樣品試液、樣品加標試液的甲醛衍生物峰的保留時間為3.74 min，空白試液在該位置未出峰。在不同樣品基質的色譜圖1中可以看出，保留時間附近雜峰較少，說明此方法受基質干擾較少。

圖1 空白試液、標準溶液、樣品試液、樣品加標試液色譜圖Fig.1 Chromatograms of blank， standard， sample and spike solution

2.1.2 線性關系和檢出限

將1.3.2配置得到的標準曲線工作液注入液相色譜測定，以甲醛濃度(X)為橫坐標，峰面積(Y)為縱坐標繪制標準曲線，甲醛在0.2～15.0 μg/mL范圍內線性響應良好，線性方程為：Y=29600X+42655，相關系數r2=0.9998。由于該測定方法受基質干擾較小，研究中僅以鴨血為代表，考察方法檢出限。在鴨血陰性基質中加入甲醛標準溶液，上機測定。以甲醛衍生物峰的信噪比為3時，確定方法檢出限為0.35 μg/kg。

2.1.3 回收率和精密度

為考查方法的回收率，分別在畜副產品(毛肚)、禽副產品(鴨腸、鵝腸)、食用血制品(鴨血、豬血)、水產品(魷魚、馬面魚)中加入1.0 mg/kg、2.0 mg/kg、10.0 mg/kg三個水平的甲醛標準溶液，并按照1.3.3所述方法處理并上機測定，每個樣品平行測定6次，確定每個添加水平的平均回收率及精密度，結果如表1所示。精密度以相對標準偏差(relative standard deviation， RSD)來表示。畜副產品、禽副產品、食用血制品、水產品的甲醛回收率在92.9%～98.4%之間，當加標水平在 10 mg/kg時，回收率均高于97%。

表1 甲醛回收率及標準偏差(n=6)Table 1 Recovery and RSD of formaldehyde(n=6)

2.2 食品中甲醛本底測定

采集未經加工處理的畜副產品(毛肚)、禽副產品(鴨腸、鵝腸)、食用血制品(鴨血、豬血)、水產品(魷魚、馬面魚)按照1.3.3所述方法處理并上機測定，結果如表1所示。實驗發現，畜副產品、禽副產品、食用血制品、水產品中均存在甲醛本底，但含量較低，食用血制品中甲醛本底的平均值最高，為1.26 mg/kg，其余品種的甲醛本底平均值均未超過1.20 mg/kg，部分樣品的甲醛測定值低于方法檢出限，結果統計中含量以 0 mg/kg計算。

表2 食品中甲醛本底含量測定Table 2 Contents of formaldehyde background of food

2.3 市售食品甲醛含量測定

市售的畜副產品(毛肚)、禽副產品(鴨腸、鵝腸)、食用血制品(鴨血、豬血)、水產品(魷魚、馬面魚)甲醛檢測結果如 表3所示，將甲醛含量超過5.00 mg/kg的樣品視為陽性樣品。實驗發現，四類食品中，均有陽性樣品檢出，食用血制品的甲醛陽性檢出率最高，為16.0%，畜副產品最低為4.0%。四類陽性樣品的平均測定值分別為24.6、202、62.1、47.6 mg/kg，其中禽副產品中有6批次樣品甲醛含量超過100mg/kg，最大測定值高達355 mg/kg，遠超2.2中所測本底范圍，推測部分樣品存在甲醛非法添加情況。陰性樣品的甲醛測定平均值與2.2所測甲醛本底含量差異不大。

表3 市售食品中甲醛含量測定Table 3 Contents of formaldehyde of food from market

3 結 論

柱前衍生-高效液相色譜法檢測食品中的甲醛，前處理簡單快捷，將提取和衍生步驟合并，省去了文獻方法中的蒸餾環節[17]，單個樣品的檢測時間可以縮短0.5 h以上。分析不同基質的甲醛色譜圖，發現該方法特異性高，基質效應小。標準曲線線性范圍、檢出限、回收率、精密度均能滿足日常檢測需要。從食品中甲醛本底的測定結果可以看出，畜副產品、禽副產品、食用血制品、水產品均存在一定的甲醛本底，平均值分別為： 0.595、0.536、1.26、1.14 mg/kg，其中最大值為鴨腸樣品中測得的4.42 mg/kg。畜副產品、禽副產品、食用血制品、水產品的甲醛本底值與文獻中報道的紅蝦、帶魚、烏賊等水產品的甲醛本底值基本一致[18]。這些甲醛可能是由生物體代謝產生，殘留于細胞之中。魷魚、馬面魚等水產品體內存在氧化三甲胺，它是魚類肌肉蛋白中非蛋白氮的主要組成部分。氧化三甲胺在酶的作用下，持續分解成二甲胺和甲醛。這部分甲醛可能是水產品中甲醛本底的主要來源。

由于樣本數量有限，本次研究所得的食品中甲醛本底值只能作為參考數據。為得到更為客觀準確的甲醛本底值，除了加大樣本數量外，食品中甲醛本底的動態變化，甲醛本底和儲存條件、儲存時間的關系還需要進一步探索。目前，檢測食品中甲醛含量的主要參考標準是 SC/T 3025-2006《水產品中甲醛的測定》[17]，其方法檢出限為0.20 mg/kg，低于本研究中得到的四類食品甲醛本底平均值。由于甲醛本底普遍存在于食品中，若以樣品測定值是否超出檢出限作為甲醛檢測判定的依據，那么檢測結果必然引起爭議。綜合甲醛本底數據和工作效率考慮，本研究在檢測市售食品時，將甲醛含量大于5.0 mg/kg的樣品視為陽性。市售樣品中，部分禽副產品、食用血制品等產品的甲醛測定值達到300 mg/kg以上，遠超自身的本底值。參考以往的案例，使用甲醛浸泡可以調升禽副產品的保水性，增強口感；在食用血制品中加入甲醛，可以起到防腐的效果。綜上判斷部分檢測樣品可能存在甲醛非法添加的情況。