專利名稱：水發(fā)食品中甲醛濃度的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分析化學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用超聲波清洗器快速提取和單滴內(nèi)衍
生富集水發(fā)食品中的甲醛，然后用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測的方法。
背景技術(shù)：
甲醛，為較高毒性物質(zhì)，在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。對人的神經(jīng)系統(tǒng)、肺、肝臟均有損害，還可引起接觸性皮炎和粘膜剌激癥狀，導(dǎo)致內(nèi)分泌功能紊亂，已經(jīng)被國際癌癥研究所(IARC)確立為致癌物質(zhì)，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。甲醛廣泛應(yīng)用于輕工、紡織、建材以及油田開發(fā)、木材加工等行業(yè)。在水產(chǎn)行業(yè)中，有人為了使水產(chǎn)品呈現(xiàn)出某些特殊的性狀，利用甲醛的防腐、延長保質(zhì)期、增加持水性、韌性等特性，而向水產(chǎn)品特別是水發(fā)產(chǎn)品中添加甲醛，這種處理的水產(chǎn)品變成了"低營養(yǎng)，高毒性"的有害產(chǎn)品，直接危及人們的食用安全。 目前甲醛測定常用的方法是分光光度法、氣相色譜法(GC)、液相色譜法(LC)等。分光光度法是測定甲醛的經(jīng)典方法，也是環(huán)境中甲醛測定的標(biāo)準(zhǔn)方法，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、方便，缺點(diǎn)是易受基體干擾，造成假陽性結(jié)果，準(zhǔn)確度較差。由于甲醛的強(qiáng)揮發(fā)性和在UV-vis區(qū)域的低吸收性，GC和LC不能直接測定甲醛。因此，一般先將甲醛衍生，再用GC或LC法進(jìn)行測定，常用的溶劑由鄰-(2，3，4，5，6-五氟芐基)羥胺鹽酸鹽(PFBHA*HC1)和2，4-二硝基苯肼(DNPH)組成，但是在甲醛的提取和衍生過程中，溶劑直接和樣品接觸，檢測仍因食品基體復(fù)雜而受到干擾，也易造成假陽性結(jié)果。 單滴液相微萃取(SDME)自20世紀(jì)90年代提出至今，已獲得快速發(fā)展。與傳統(tǒng)液_液萃取技術(shù)相比，SDME是傳統(tǒng)的液液萃取方法的小型化，在單滴有機(jī)溶劑中萃取分析物，很大程度減小了溶劑相和水相的比例，可以提高靈敏度，并可達(dá)到更佳的富集效果，特別適合于樣品中痕量、超痕量污染物的測定。同時，該技術(shù)集采樣、萃取和濃縮于一體，它所需要的有機(jī)溶劑非常少，是一項(xiàng)環(huán)境友好的樣品前處理新技術(shù)。超聲提取技術(shù)的應(yīng)用原理是利用超聲波的空化作用加速樣品成分的溶出，另外超聲波的次級效應(yīng)，如機(jī)械振動、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也能加速欲提取成分的擴(kuò)散釋放，該技術(shù)具有提取時間短、產(chǎn)率高、低溫提取、有利于有效成分的保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)丄ee等在近年的研究中，提出了動態(tài)液滴微萃取可以在微量進(jìn)樣器內(nèi)壁形成液膜，增大萃取面積，而且動態(tài)循環(huán)有利于目標(biāo)分析物的富集效率的說法。但是動態(tài)單滴微萃取精度比靜態(tài)單滴微萃取差，而后者的萃取需要較長的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，采用超聲波輔助提取和頂空-單滴液相微萃取(UAE-HS-SDME)相結(jié)合的方法，使甲醛衍生富集在單滴內(nèi)同時進(jìn)行，快速提取水發(fā)食品中的甲醛，并用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測。通過實(shí)驗(yàn)對UAE-HS-SDME方法提取條件進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到有效避免食品中復(fù)雜基體的干擾，提高樣品檢測的靈敏度，操作簡單快捷廉價的目的。 —種水發(fā)食品中甲醛含量的檢測方法，稱取0. 4 0. 6g粉碎的待測樣品，置于8mL頂空瓶中，加蒸餾水至2 6mL，并加入丙酮內(nèi)標(biāo)溶液(加入頂空瓶中稀釋后濃度為20卯m)，加蓋搖勻，密封;用10 ii L微量注射器抽取1 3 ii L含鄰-(2， 3， 4， 5， 6-五氟芐基)羥胺(PFBHA)的十二烷溶劑，插入頂空瓶上空；將頂空瓶放入盛有20 6(TC水的超聲波發(fā)生器中；推動微量進(jìn)樣器暴露出萃取單滴，啟動超聲波發(fā)生器，萃取單滴懸掛在頂空瓶上空20 110s (靜態(tài))，然后將萃取單滴抽回微量進(jìn)樣器內(nèi)(動態(tài))，保持10s，反復(fù)推抽微量進(jìn)樣器使萃取單滴反復(fù)暴露在微量進(jìn)樣器的針尖外和抽回到微量進(jìn)樣器管內(nèi)，操作至4 12min結(jié)束，抽回萃取單滴直接進(jìn)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測，得到甲醛衍生物的相對峰面積Y，相對峰面積是被測組分(甲醛)的色譜峰面積與內(nèi)標(biāo)丙酮的峰面積之比；將相對峰面積Y帶入回歸方程Y = 1. 1942x+0. 7232中，求得待測樣品的甲醛含量x，甲醛含量x的單位是卯m。 本發(fā)明的最優(yōu)選的甲醛提取條件為在4(TC條件下，頂空體積為4mL，用2yL含PFBHA的十二烷溶劑，萃取單滴懸掛在樣品上方為50s，抽回微量進(jìn)樣器內(nèi)保持10s，重復(fù)操作提取8min。 本發(fā)明使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程是通過下述的方法得到的利用甲醛的標(biāo)準(zhǔn)儲備液配置濃度分別為0. 025、0. 5、1、5、10卯m的標(biāo)準(zhǔn)溶液，每一份標(biāo)準(zhǔn)溶液中都含有20卯m的丙酮內(nèi)標(biāo)，在最優(yōu)萃取條件下使用本發(fā)明的方法提取、衍生、富集標(biāo)準(zhǔn)儲備液中的甲醛，并用GC-MS測定，得到了標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程Y = 1. 1942x+0. 7232 (Y :相對峰面積，x :甲醛濃度)，線性范圍r2 = 0. 9993，表明線性關(guān)系良好。 本發(fā)明方法中，由于采用反復(fù)使萃取單滴暴露在微量進(jìn)樣器的針尖外和抽回到微量進(jìn)樣器管內(nèi)的萃取方法，優(yōu)選了萃取條件，使得GC-MS檢測的相對峰面積Y與甲醛濃度x的線性關(guān)系良好。重復(fù)四次測定甲醛含量已知的新鮮蝦仁樣品，計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為7. 80%，表明本發(fā)明方法的檢測精確度較高。 考察本發(fā)明方法的回收率，加入40iiL 100ppm的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液于甲醛含量已知的新鮮蝦仁樣品中，重復(fù)分析四次，經(jīng)計(jì)算得到的回收率為85. 94%。 通過測定最低濃度的定量溶液，得到本發(fā)明方法的最低檢測限為0. 026ppm(S/N=3)。 本發(fā)明中采用動態(tài)和靜態(tài)單滴微萃取相結(jié)合的方式，提高了實(shí)驗(yàn)的精密度，縮短了提取時間，在水發(fā)食品中甲醛含量的測定領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。


圖1 :本發(fā)明的一種檢測裝置圖。 圖2 :不同萃取溫度對于衍生物峰面積的影響。 圖3 :不同萃取時間對于衍生物峰面積的影響。 圖4 :不同單滴體積對于衍生物峰面積的影響。 圖5 :單滴懸掛于樣品上方的不同時間對于衍生物峰面積的影響。 圖6 :干制樣品測定的最佳浸泡時間。 圖7 :在實(shí)施例7 11中，GC-MS使用選擇離子掃描模式(特征離子m/z = 181)
4測定的各樣品的色譜圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l用于本發(fā)明方法的裝置和萃取溶液 用于本發(fā)明方法的萃取裝置如圖l所示，其中，l為微量進(jìn)樣器，其容量可以為10 L ;2為頂空瓶；3為萃取單滴，萃取單滴3是用于萃取富集水發(fā)食品中甲醛的含PFBHA的十二烷的溶劑；4為待測樣品和蒸餾水的混合物；5為水，用于給待測樣品加溫和做超聲介質(zhì)；6為超聲波發(fā)生器，可以使用70W的醫(yī)用超聲波清洗器。 檢測裝置中，有氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，可以選擇島津2010型GC-MS，用于對經(jīng)過萃取甲醇的萃取單滴3進(jìn)行檢測。 可以將20mg PFBHA粉末溶于lmL蒸餾水中，充分溶解后，加入lmL十二烷進(jìn)行萃取，分去水層，得到萃取甲醛的含有PFBHA的十二烷的溶劑。 可以推拉微量進(jìn)樣器1上端的手柄，使萃取單滴3掛在微量進(jìn)樣器1下端的針尖上，懸于頂空瓶2的水面上部的空間，或使萃取單滴3吸入微量進(jìn)樣器1內(nèi)。萃取單滴3中的衍生劑鄰-(2，3，4，5，6-五氟芐基)羥胺(PFBHA)與揮發(fā)到頂空瓶2上部的甲醛發(fā)生反應(yīng)生成甲醛衍生物，由于萃取單滴3被吸入微量進(jìn)樣器l，使內(nèi)壁形成萃取劑液膜，增大萃取面積，有利于甲醛的衍生與富集，提高了甲醛衍生物的富集倍數(shù)。 在以下的實(shí)施例2 6中，均采用0. 5g新鮮蝦仁樣品，置于頂空瓶(2)內(nèi)，進(jìn)行萃取實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化，使用實(shí)施例1的裝置，通過甲醛衍生物的峰面積來考察萃取條件的最優(yōu)化。 實(shí)施例2萃取溫度的影響 將加熱用的水5的溫度分別控制在20、30、40、50及60°C，即萃取溫度分別在20、30、40、50及6(TC和超聲條件下，用1 y L含PFBHA的十二烷溶劑的萃取單滴3萃取甲醛，頂空瓶2的頂空體積為4mL，萃取單滴3懸掛在樣品上方110s，抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)保持10s，重復(fù)操作至6min。之后直接用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對萃取單滴3進(jìn)行檢測。
不同萃取溫度對于衍生物峰面積的影響如圖2所示，在20 4(TC范圍內(nèi)，隨著溫度升高，甲醛衍生物的相對峰面積逐漸增大；而在40 6(TC范圍內(nèi)，由于溫度過高，萃取劑揮發(fā)損失嚴(yán)重，相對峰面積逐漸減小。因此，在4(TC時為最佳的甲醛萃取溫度。
實(shí)施例3萃取時間的影響 過程同實(shí)施例2。在萃取溫度4(TC和超聲條件下，頂空瓶2的頂空體積為4mL，用1 ii L含PFBHA的十二烷萃取單滴3，萃取單滴3懸掛在樣品上方110s，抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)保持10s，分別重復(fù)懸掛和抽回操作至4、6、8、10、12min。 不同萃取時間對于衍生物峰面積的影響如圖3所示，表明萃取時間在4 8min范圍內(nèi)，隨著萃取時間的增長，甲醛衍生物的相對峰面積逐漸增大，提取效果較好；萃取時間為8 12min時，萃取單滴3在頂空中暴露時間長，有一定的損失，因此最佳萃取時間為8min。 實(shí)施例4萃取單滴體積的選擇 過程同實(shí)施例2。在萃取溫度4(TC和超聲條件下，頂空瓶2的頂空體積為4mL，分別用1、2、3iiL含PFBHA的十二烷的萃取單滴3，萃取單滴3懸掛在樣品上方110s，抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)保持10s，提取8min。 不同單滴體積對于衍生物峰面積的影響如圖4所示，表明在萃取單滴3的體積為 2、3 L時，衍生物峰面積顯示均能較好地對甲醛含量進(jìn)行測量。但是，萃取單滴為3 L時， 單滴易掉落，操作難度較大，而且大體積進(jìn)樣，會使譜帶變寬，因此，萃取單滴3體積為2i! L 時最佳。 實(shí)施例5單滴懸掛于樣品上方的最佳時間 過程同實(shí)施例2。在萃取溫度4(TC和超聲條件下，頂空瓶2的頂空體積為4mL，用 2 ii L含PFBHA的十二烷的萃取單滴3，萃取單滴3懸掛在樣品上方分別為20、50、80、 110、 480s，抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)保持10s，提取8min。 單滴懸掛于樣品上方的不同時間對于衍生物峰面積的影響如圖5所示，萃取單滴
3懸掛于樣品上方的時間在20 110s，均可檢測到甲醛的含量；萃取單滴3懸掛于樣品上
方的最佳時間是50s。 實(shí)施例6頂空體積的影響 過程同實(shí)施例2。在萃取溫度4(TC和超聲條件下，頂空瓶2的頂空體積分別為2、 4、6mL，用2 ii L含PFBHA的十二烷的萃取單滴3，萃取單滴3懸掛在樣品上方為50s，抽回微 量進(jìn)樣器1內(nèi)保持10s，提取8min。 由甲醛衍生物的相對峰面積大小可知，頂空瓶2的頂空體積2 6mL均能較好地 對甲醛含量進(jìn)行測量；頂空體積為4mL萃取效果較好。 以下實(shí)施例7 11為本發(fā)明的方法對實(shí)際樣品甲醛含量的檢測及結(jié)果。
實(shí)施例7新鮮蟲下仁中甲醛含量的檢測實(shí)例 稱取0. 5g新鮮蝦仁(碾碎，大約40目)，置于8mL頂空瓶2中，加二次水5至4mL
刻度線處，并加入丙酮溶液(內(nèi)標(biāo)，稀釋后濃度為20ppm)，加蓋搖勻，密封。用10iiL微量進(jìn)
樣器1抽取2 ii L含PFBHA的十二烷萃取液，插入待測樣品上空，將頂空瓶2放入盛有40°C
溫水的超聲波清洗器中，固定。推動微量進(jìn)樣器1暴露出萃取單滴3，啟動超聲波清洗器，
萃取單滴3懸掛在樣品上方50s，然后緩慢的抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)，保持10s，手動來回抽送
微量進(jìn)樣器1的手柄，使得液滴反復(fù)暴露在樣品上方以及抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)，重復(fù)操作至
8min結(jié)束，抽回液滴，直接進(jìn)GC-MS進(jìn)行檢測。將測得的相對峰面積Y帶入回歸方程Y =
1. 1942x+0. 7232中，求得待測樣品新鮮蟲下仁的甲醛含量x (卯m)。 實(shí)施例8新鮮魷魚中甲醛含量的檢測實(shí)例 稱取0. 5g新鮮魷魚(碾碎，大約40目)，以下操作同實(shí)例7。 實(shí)施例9熟食牛百葉中甲醛含量的檢測實(shí)例 稱取0. 43g熟食牛百葉(碾碎，大約40目)，以下操作同實(shí)例7。 實(shí)施例IO干制蜆子中甲醛含量的檢測實(shí)例 稱取0. 5g干制蜆子(粉碎至40目)，置于8mL頂空瓶2中，加二次水至4mL刻度 線處，并加入丙酮溶液(內(nèi)標(biāo)，稀釋后濃度為20ppm)，加蓋搖勻，密封。因?yàn)槭歉芍茦悠罚?在頂空瓶2中浸泡10min后(浸泡時間選擇見圖6)，用10 ii L微量進(jìn)樣器1抽取2 y L含 PFBHA的十二烷萃取液，插入待測樣品上空，將頂空瓶2放入盛有4(TC溫水的超聲波清洗器 中，固定。推動微量進(jìn)樣器1暴露出萃取單滴3，啟動超聲波清洗器，萃取單滴3懸掛在樣品 上方50s，然后緩慢的抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)，保持10s，手動來回抽送微量進(jìn)樣器1的手柄，使得液滴反復(fù)暴露在樣品上方以及抽回微量進(jìn)樣器1內(nèi)，重復(fù)操作至8min結(jié)束，抽回液滴，
直接進(jìn)GC-MS進(jìn)行檢測。將測得的相對峰面積Y帶入回歸方程Y = 1. 1942x+0. 7232中，求
得待測樣品干制蜆子的甲醛含量x (卯m)。 實(shí)施例ll干制蟲下仁中甲醛含量的檢測實(shí)例 稱取0. 5g干制蝦仁(粉碎至40目)，以下操作同實(shí)例10。 圖7給出實(shí)施例7 11各被測樣品的色譜圖，其中，1-熟食牛百葉；2-新鮮魷魚； 3_新鮮蝦仁；4-干制蜆子干；5-干制蝦仁。GC-MS使用選擇離子掃描模式(特征離子m/z =181)。 用本發(fā)明的方法對新鮮蟲下仁、新鮮魷魚、熟食牛百葉、干制蜆子、干制蟲下仁中甲醛 的檢測結(jié)果列于表l。 表1本發(fā)明的方法和蒸餾_乙酰丙酮比色法檢測水發(fā)食品中甲醛含量的結(jié)果對 比
實(shí)施例被檢測的 樣品名稱單滴微萃取 C/ppm蒸餾-乙酰丙酮比色法 C/ppm
7新鮮蟲下仁7.84 ± 0.617.79 ±0.81
8新鮮魷魚15.66 ±2.3712.63 ±0.69
9熟食牛百葉68.40 ± 3.8273.14 ±1.84
10干制蜆子6.26 ± 0.346.13 ±0.44
11干制蝦仁3.54 ± 0.364.36 ± 0.21 綜上所述，本發(fā)明用UAE-HS-SDME方法，在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，快速檢測了 3種新 鮮水發(fā)食品和2種干制食品中甲醛的含量，并將其結(jié)果與傳統(tǒng)甲醛的檢測方法蒸餾_乙酰 丙酮比色法進(jìn)行比對，兩種方法所測結(jié)果無明顯差異，但在甲醛含量的測定中，本發(fā)明的方 法具有選擇性好，靈敏度高，無基質(zhì)干擾等優(yōu)點(diǎn)，并且大大縮短了樣品檢測的時間。
權(quán)利要求
一種水發(fā)食品中甲醛含量的檢測方法，稱取0.4～0.6g粉碎的待測樣品，置于8mL頂空瓶(2)中，加蒸餾水至2～6mL，并加入丙酮內(nèi)標(biāo)溶液，丙酮加入瓶中稀釋后的濃度為20ppm，加蓋搖勻，密封；用10μL微量注射器(1)抽取1～3μL含鄰-(2，3，4，5，6-五氟芐基)羥胺的十二烷溶劑，插入頂空瓶(2)上空；將頂空瓶(2)放入盛有20～60℃水(5)的超聲波發(fā)生器(6)中；推動微量進(jìn)樣器(1)暴露出萃取單滴(3)，啟動超聲波發(fā)生器(6)，萃取單滴(3)懸掛在頂空瓶(2)上空20～110s，然后將萃取單滴(3)抽回微量進(jìn)樣器(1)內(nèi)，保持10s，反復(fù)推抽微量進(jìn)樣器(1)使萃取單滴(3)反復(fù)暴露在微量進(jìn)樣器(1)的針尖外和抽回到微量進(jìn)樣器(1)管內(nèi)，操作至4～12min結(jié)束，抽回萃取單滴(3)直接進(jìn)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測，得到甲醛衍生物的相對峰面積Y；將相對峰面積Y帶入回歸方程Y＝1.1942x+0.7232，求得待測樣品的甲醛含量x，甲醛含量x的單位是ppm。
2. 按照權(quán)利要求1所述的水發(fā)食品中甲醛含量的檢測方法，其特征是，稱取0. 4 0.6g粉碎的待測樣品，置于8mL頂空瓶(2)中，加蒸餾水至4mL，并加入丙酮內(nèi)標(biāo)溶液，搖勻 密封；用10i!L微量注射器(1)抽取2iiL含鄰-(2，3，4，5，6-五氟芐基)羥胺的十二烷溶 劑，插入頂空瓶(2)上空；將頂空瓶(2)放入盛有4(TC水(5)的超聲波發(fā)生器(6)中；推動 微量進(jìn)樣器(1)暴露出萃取單滴(3)，啟動超聲波發(fā)生器(6)，萃取單滴(3)懸掛在頂空瓶 (2)上空50s，然后將萃取單滴(3)抽回微量進(jìn)樣器(1)內(nèi)，保持10s，反復(fù)推抽微量進(jìn)樣器 (1)使萃取單滴(3)反復(fù)暴露在微量進(jìn)樣器(1)的針尖外和抽回到微量進(jìn)樣器(1)管內(nèi)，操 作至8min結(jié)束，抽回萃取單滴(3)直接進(jìn)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的水發(fā)食品中甲醛含量的檢測方法，其特征是，所述的待測 樣品是干制品時，在頂空瓶(2)中浸泡10min后再進(jìn)行萃取。
全文摘要
本發(fā)明的水發(fā)食品中甲醛濃度的檢測方法屬于分析化學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域。稱取粉碎的待測樣品置于頂空瓶(2)中，加蒸餾水并加入丙酮內(nèi)標(biāo)溶液；用微量注射器(1)抽取甲醛的衍生溶液，插入頂空瓶(2)上空；在20～60℃水(5)和超聲條件下，采用動態(tài)和靜態(tài)單滴微萃取相結(jié)合方法，使甲醛衍生富集在萃取單滴(3)內(nèi)；用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測甲醛衍生物的相對峰面積Y，通過回歸方程求得待測樣品的甲醛含量x mg/kg。本發(fā)明具有選擇性好，靈敏度高，無基質(zhì)干擾，大大縮短了提取時間等優(yōu)點(diǎn)，GC-MS檢測的相對峰面積Y與甲醛濃度x的線性關(guān)系良好，因而能夠提高檢測的精密度。
文檔編號G01N30/72GK101706483SQ20091021787
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者姜春竹, 孫穎, 宋大千, 張寒琦, 朱曉楠, 王麗英, 王健, 高巖 申請人:吉林大學(xué)