气相色谱法测定食品包装材料中微量甲醛

1、气相色谱法测定食品包装材料中微量甲醛黄惠玲 ，何莺 ，王玉健 ，黄海民 ，卓海华 ，林正锋(1海南出人境检验检疫局技术中心，海口570105；2三明市农业学校，三明365500)摘要：建立了食品包装材料中微量甲醛的气相色谱检测方法。样品浸泡液经2，4一二硝基苯肼(DN-PH)衍生，正己烷萃取衍生反应物后，气相色谱电子捕获检测器法测定。采用乙腈多次重结晶法提纯衍生剂(DNPH)，以降低DNPH中含有的甲醛衍生产物，避免影响测定；探讨了衍生化反应的条件以及色谱条件。甲醛的残留在00550 mgL的范围内线性关系良好，检出限为005 mgkg，相对标准偏差为27 50，回收率范围在886 980之间

2、。关键词：甲醛；气相色谱法；食品包装材料；2， 二硝基苯肼；重结晶甲醛是细胞原浆毒物，对人体的细胞功能损害较大，人体吸人甲醛后，可引起接触性皮炎和粘膜刺激症状，损害人的神经系统、肺、肝脏，甚至导致癌症u J，因此世界卫生组织(WTO)和美国环境保护局将甲醛列为可疑的致癌物和重要的环境污染物。食品中甲醛的来源之一于生产加工过程中包装容器的污染，目前我国有五种包装材料制定甲醛的卫生标准，其中，食品罐头内壁环氧酚醛涂料、食品罐头内壁脱模涂料、易拉罐内壁涂料和水基改性环氧易拉罐内壁涂料中甲醛的最高允许限量均为01 mgL。三聚氰胺树脂(MF)成型品中甲醛的最高允许限量为30 mgL，食品容器漆酚涂料中

3、甲醛的最高允许限量为5mgL。目前，食品包装材料中甲醛的分析方法有：变色酸法 j、盐酸苯肼比色法 J、示波极谱电化学法 ，这些方法虽然比较成熟，但分析时间长，灵敏度低，方法稳定性差，特别是受乙醛、酚等的影响较大，故在应用上受到限制。文献有衍生气相色谱法 具有快速、预处理简单、抗干扰能力强的优点，但是如直接应用于的食品包装材料的测定时，存在着衍生剂(DNPH)含有微量的空白值(衍生产物甲醛二硝基苯腙)超出其最高允许限量要求为01 mgL的缺点，不能满足食品包装材料中测定低含量甲醛的要求，本方法采用乙腈多次重结晶法提纯衍生剂(DNPH)，探讨了衍生化反应的条件以及色谱条件，建立了食品包装材料中甲醛

4、的GCECD检测方法，样品预处理采用微量化学法技术L8：。该法具有简单，快速，灵敏度高，分析结果准确，重复性好等优点。1 实验部分11 仪器与试剂6890气相色谱仪，配备电子捕获检测器和7683自动进样器(美国Agilent公司)；16R台式离心机(皿ITnCH公司，德国)，BF2000型氮气吹干仪(八方公司)。涡旋混合器：ULTRATLTuRAX T25( 公司，德国)。正己烷为色谱纯；浓HC1；2，4二硝基苯肼(DM)H)。甲醛的100 mgmL标准溶液(由北京陆桥技术有限责任公司提供)，然后根据需要用蒸馏水稀释成标准工作液。12 气相色谱条件色谱柱：I-IP5毛细管柱(30 m×

5、;025 mill id，液膜厚度025 ；美国Agilent公司)；恒流控制方式；柱流量：10 mLmin；柱温程序：初始温度120 cI=，以30min升温速率加热至240。【=保持5min；进样口温度：240 oC；检测器温度：280 oC；进样方式：不分流进样l ，080 min后打开分流阀。13 实验方法131 2。 二硝基苯肼(DNPH)衍生剂溶液的配制 2，4二硝基苯肼(DM，H)的提纯：称取10 g的2，4-二硝基苯肼(DM'H)固体粉末于500 mL圆底烧瓶中，加入200 mL乙腈，在圆底烧瓶上安装回流装置，水浴加热至溶剂沸腾，使DNPH固体粉末完全溶解，如有不溶，再

6、从冷凝管上口逐渐加入乙腈溶剂至刚刚溶解，再补加20 30的乙腈，然后自然冷却到20 cI=时结晶完全析出，过滤出结晶，自然凉干后备用。 01的2， 二硝基苯肼衍生溶液：称取010 g经 提纯后的2，4一二硝基苯肼溶解于25mL浓HC1中，加蒸馏水定容至100 mL。132 样品处理 提取：称取25 g的样品置于100 mL具塞试管中，加入25 mL水，盖紧塞子，混匀，浸泡30 rain后超声波提取15 min，以4000 rmin速度离心10 min，取出上清液。 衍生：取上清液l mL于10 mL离心管中，加入O5 mL按131配制的01 2， 二硝基苯肼衍生溶液(DNPH)，摇匀，于6o水

7、浴中反应40 min，然后取出在流水中快速冷却，加入2 mL正己烷，于涡旋混合器上混匀1 rain，以4000 rmin速度离心10 rain，取出上层有机相，再加入2 mL正己烷，重复提取1次，合并有机相。在40下用氮气流将有机相浓缩至1 mL。取此正己烷溶液进气相色谱分析。133 标准溶液的衍生取标准工作液1 mL于10 mL离心管中，按132步骤操作。134 空白取蒸馏水l mL于10 mL离心管中，按132步骤操作。135 分析测定按12中色谱条件，待基线稳定后，按空白、衍生化后样品、衍生化后标样的顺序等体积插入进样，用外标法计算含量，衍生化后样品、衍生化后标样必须扣除空白样品中衍生产

8、物甲醛二硝基苯腙的含量。色谱图见图1，保留时间1004 rain。2 结果与讨论21 样品的前处理本方法采用样品预处理微量化学法 J，取样量小，试剂用量少，具有方便、快速、高效的特点，同时大大降低了分析的成本。甲醛直接进GCFID测定，灵敏度低，不能满足检测限的需要。经2，4二硝基苯肼(DNPH)衍生后，GCECD测定，灵敏度提高，检测限可达0050 msks。22 空自值本实验中试剂空白值比食品罐头内壁环氧酚醛涂料中甲醛的最高允许限量01 mgL的检测限高，为0203 mgL，经检查确证空白值主要来自于衍生化试剂DNPH，因此DNPH试剂须提纯方可使用。本文参考文献9 们比较了乙腈多次重结晶

9、法、盐酸提纯法和石油醚索氏提纯法，实验发现乙腈多次重结晶法提纯效果较好，空白值下降6倍，但杂质仍很难完全除去，结果应扣去空白。23 衍生剂(DNPH)用量的影响衍生剂(DNPH)用量过大，过量的DN-PH会吸附于色谱柱上，损伤色谱柱；DNPH用量过小，将导致衍生化反应不完全。实验表明，1 mL 01DNPH可满足甲醛含量在050 范围内的测定，超出此范围，可增加至2 mL01 DNPH衍生剂。24 衍生化时间和温度的影响分别试验了在20、30、4o、50、60时，反应温度对灵敏度的影响。发现衍生产物的峰面积随温度的变化不大。这与文献H¨报道的结果相一致。为了方便实验操作，衍生反应选择

10、在室温下进行。在室温下，比较了衍生反应时间为1O、2o、3O、40 rain时，衍生产物的峰面积变化。反应20rain后峰面积最大，再延长反应时间，峰面积基本保持恒定。因此，选择20 rain为最佳衍生反应时间。25 衍生介质的选择DNPH是一种红色结晶性粉末，溶于无机酸、乙腈、乙酸乙酯、甲醇，微溶于水，不溶于正己烷和石油醚；另外，衍生产物甲醛二硝基苯腙水溶性较差。文献 挖 选择添加50的乙腈或甲醇来提高溶解度，考虑到本实验是GC测定，本文参考文献采用稀HC1的衍生体系，实验结果表明，该衍生体系反应杂质干扰少，反应结果稳定。26 方法性能261 标准工作曲线和检出限 吸取浓度为0、005、01

11、、05、10、50、50 InL的甲醛标准工作液1 mL，按132的步骤处理后，进样分析。结果表明，在00550 rnL的范围内，进样浓度(x)与衍生产物的峰面积(y)显良好的线性关系。其线性方程为Y=250×105 X+868×lO'，相关系数为0997。根据S：3N，计算得出检出限为005 mgkg。262 精密度和回收率试验在测定的样品中加入浓度为010、050、50 mrCkg的甲醛标样，按照132样品处理步骤操作，进行精密度和回收率实验，平均回收率和相对标准偏差的结果见表l。参考文献1 王维新甲醛释放与检测北京：化学工业出版社20032 GBT 5009692003食品罐头内壁环氧酚醛涂料卫生标准的分析方法3 GBT 5009612003食品包装用三聚氰胺成型品卫生标准的分析方法4 GBFI"50091782003食品包装材料中甲醛的测定5 张文德，王绍杰，李信荣分析科学学报，2000，16(2)：1496 张文德，孙仕萍，马志东等卫生研究，2003，32(4)：3917 张爱平，王华，张文国等分