食品中甲醛及其檢測方法

靳紅果，劉華琳，*，張 瑞，鄭志明，彭增起，張新玲，李 樂

(1.中華人民共和國商務部流通產業(yè)促進中心，北京100070;2.南京農業(yè)大學食品科技學院，江蘇南京210095)

甲醛作為一種正常的機體代謝產物，存在于許多動物和植物中［1］。人攝入少量的甲醛不會對身體造成嚴重影響，但攝入大量的甲醛通常會引致嚴重腹痛，嘔吐，昏迷，腎功能損傷，甚至死亡。甲醛對于人體的健康危害主要在于其致癌性。世界衛(wèi)生組織(WHO)指出:一般情況下，人攝入甲醛主要是通過吸入［2］。對于空氣中甲醛的測定方法，國內外都相對健全和成熟［3－4］。而對于食品中甲醛的測定，國外研究相對較少，這可能與國情有關。近年來我國食品中頻繁發(fā)生違禁使用甲醛或吊白塊等案件，國內關于食品中甲醛測定的研究越來越多［5－11］，總共制定了7 個相關標準［12－18］，涉及多種食品樣品。本文對食品中甲醛的來源、背景值、檢測方法的研究現(xiàn)狀及有關甲醛的檢測標準等做一綜述。

1 甲醛的性質和危害

甲醛(化學式:HCHO)是一種無色、有強烈刺激氣味的氣體，易溶于水和甲醇。它是具有較高毒性的物質，人類生活中它來源廣泛。其一、來自室外空氣污染如:如工業(yè)廢氣、汽車尾氣;其二、室內污染如建筑材料、裝修物品、服裝面料及其生活用品等，同時也包括燃燒和煙葉的燃燒等因素［19］。目前，已經被美國環(huán)境保護署(EPA)確認為可能性致癌物［1］，被世界衛(wèi)生組織下屬的國際癌癥研究機構(IARC)確定為1類致癌物質［20］，且IARC研究報告指出，目前已有足夠證據(jù)證明甲醛能導致人類的鼻咽癌。長期與甲醛接觸也會導致白血病，但目前還沒有充足的證據(jù)［3］。

從甲醛的毒性考慮，《中華人民共和國食品衛(wèi)生法》明確規(guī)定甲醛和含甲醛的化合物禁止作為食品添加劑使用。

2 食品中甲醛的來源

國內外調查報告指出甲醛是許多食物中一種正常代謝成分［2，21］，包括水果、蔬菜、畜禽肉、魚、甲殼類等［22］。但大多數(shù)食物中甲醛含量較低，不至于對健康帶來危害。而人為添加和容器污染等途徑引入的甲醛卻有毒性，直接危害到消費者的食用安全。

2.1 食品中甲醛背景值

研究表明蔬菜和水果中甲醛含量在3～60mg/kg，奶和奶制品在1～3.3mg/kg，肉和魚類在6～20mg/kg，貝殼類1～100mg/kg。目前食品中甲醛的日均攝入量難以準確評估，初步計算每個成年人在1.5～14mg/天，大部分是以結合和不易被利用的形式存在［20］。常見食品中甲醛含量見表 1［2，20］。

表1 食品中的甲醛含量Table 1 Formaldehyde content of foodstuffs

2.2 食品中甲醛的存在形式

食品中的甲醛存在形式有三種:游離狀態(tài)、可逆結合態(tài)甲醛、不可逆結合態(tài)甲醛［23］。1998 年，Bechmann研究發(fā)現(xiàn)水產品中可逆結合甲醛含量較大［24］。游離態(tài)可通過酸溶液提取后可利用Nash比色檢驗或者由甲醛脫氫酶催化的酶反應測定，可逆結合態(tài)和游離態(tài)甲醛總量可通過水蒸汽蒸餾提取后用Nash比色檢驗和變色酸法進行測定，而不可逆結合的甲醛含量無法測定，可通過計算二甲胺(DMA)和水蒸氣蒸餾法測定值的差而得到［24－26］。

2.3 食品中甲醛的來源

食品中甲醛的來源主要有三個途徑:人為添加、加工中引入或污染、動植物“內源”產生。

2.3.1 人為合理使用和非法添加 國外甲醛作為一種抑菌劑，被應用到食品中，如奶酪［27］。同時，澳洲、美國允許少量甲醛作為飼料添加劑在飼料中使用，研究發(fā)現(xiàn)甲醛對飼料中沙門氏菌和大腸桿菌有抑制作用，最終不會影響禽蛋、肉制品的食用安全性［28］。國內外在啤酒生產過程中為了加速絮狀物的沉淀，均使用甲醛作為食品加工助劑，使啤酒加快澄清［29］。

我國規(guī)定禁止在食品加工中添加和使用甲醛，而部分生產企業(yè)和商販為牟取暴利仍把甲醛或甲醛次硫酸氫鈉非法添加到食品中，如面粉、水產品等。在水產品中加入甲醛，可以延長保質期，增加持水性［30］;在面粉、米粉等食品中加入甲醛或甲醛次硫酸氫鈉，起到增白效果。2008年在華東某農副產品批發(fā)市場抽取的21份腐竹樣品中，吊白塊檢出率為42.9%。最高含量1380mg/kg，最低含量 228mg/kg［31］。2012 年期間，白菜主產地山東省一些地方蔬菜商販使用甲醛溶液噴灑確保白菜保鮮［32］。

2.3.2 食品原輔料、容器和環(huán)境的污染 甲醛及六亞甲基四甲銨都是化工材料，可用于制造與食品接觸的材料和制品。甲醛單體、六亞甲基四甲銨及各種甲醛低聚物可能殘留在制成的產品中，隨著制品與食品接觸而遷移到食品中［33－34］。

甲醛水溶液用于設施、工具消毒，環(huán)境消毒劑或立體空間熏蒸消毒劑，造成環(huán)境不同程度的污染。環(huán)境中甲醛污染最終造成食品中甲醛的殘留。

2.3.3 動植物“內源”甲醛 對食物內源甲醛研究最多的是真菌類中的香菇和水產品。研究發(fā)現(xiàn)，香菇中香菇菌酸在酶的催化作用下形成芳香物質香菇精，同時釋放甲醛［35］。水產品中含有甲醛的前體物－氧化三甲胺，它在氧化三甲胺酶作用下可分解成氧化二甲胺和甲醛［36］。除酶的作用外，高溫作用下也會迅速分解成二甲胺和甲醛［37］，所以水產品在儲存和加工過程甲醛含量會有不同程度的增加。

3 甲醛的檢測方法

甲醛檢測的方法有分光光度法、色譜法和電化學法等。這些測定方法各有優(yōu)劣，目前多采用分光光度法和色譜法。分光光度法包括:乙酰丙酮法、間苯三酚法、鹽酸苯肼法、鉻變酸法、品紅－亞硫酸法等，色譜法分為氣相色譜質譜法或氣質聯(lián)用、高效液相色譜法、離子色譜法、薄層色譜等。

3.1 分光光度法

分光光度法測定原理是通過甲醛與某種化合物反應，進而產生某種帶有顏色的物質，在特定波長下進行測定，其中以乙酰丙酮法最為普遍。Noordiana等［38］利用此方法測定了馬來西亞市場上魚和海產品中甲醛的含量;Zhu等［39］利用乙酰丙酮法，研究了熏肉制品中甲醛的最佳測定條件，并對實驗中使用的蒸餾裝置進行了改進。辛小青等［40］采用乙酰丙酮定量檢測法，研究了乙酸濃度、浸泡時間、浸泡溫度、顯色劑用量和顯色反應五個因素，對食品中甲醛含量測定的影響。趙巧玲通過乙酰丙酮法，比較并建立了水發(fā)產品浸泡液中甲醛含量測定時樣品前處理方法［41］。張慧娟建立了衍生－固相萃取聯(lián)用分光光度法檢測復雜樣品中甲醛的方法，已成功應用于啤酒，食用菌類樣品中甲醛的測定［42］。

SC/T 3025－2006《水產品中甲醛的測定》［13］、GB/T 5009.49－2008《發(fā)酵酒及其配制酒衛(wèi)生標準的分析方法》［15］、NY/T 1283－2007《香菇中甲醛含量的測定》［17］、NY 5172－2002《無公害食品 水發(fā)水產品》［18］中乙酰丙酮法均為甲醛定量方法。

間苯三酚法和鹽酸苯肼法在SC/T 3025－2006中均為定性分析方法，且不適用于水發(fā)魷魚和水分蝦仁［13］。其中間苯三酚法生成物的顏色不穩(wěn)定，測定結果偏差較大。鹽酸苯肼是劇毒且顯示生成物不穩(wěn)定，因此現(xiàn)在很少采用。

表2 標準中甲醛的測定方法比較Table 2 Comparison of various methods of the determination of formaldehyde

3.2 色譜法

色譜法主要是甲醛通過衍生轉化為氣相或者液相可分析的化合物，一般采用有機溶劑萃取富集后進行色譜測定。

3.2.1 氣相色譜法(GC)氣相色譜法有頂空氣相色譜及衍生化氣相色譜，直接頂空法只對甲醛濃度較高的樣品適用，而衍生法則可檢測低濃度甚至痕量的甲醛。衍生化氣相色譜法是甲醛在酸性條件下吸附在涂有2，4－二硝基苯擔體上，生成穩(wěn)定的甲醛腙。黃曉蘭等人利用氣相－質譜聯(lián)用技術(GC－MS)優(yōu)化了啤酒、飲料和米面制品中甲醛的提取方法和衍生條件，結果表明，此方法可消除復雜基質干擾，靈敏度高［43］。隨著樣品提取技術的發(fā)展，F(xiàn).Bianchi等［9］用固相微萃取(SPEM)和 GC－MS 聯(lián)用，以鄰－五氟芐基羥胺(PFBHA)作為衍生劑，測定了鱈魚中甲醛的含量。EPA method 556提供了GC－MS檢測甲醛和其他醛類的方法［44］，此方法在水、酒、化妝品中也有應用。

3.2.2 高效液相色譜法(HPLC)甲醛與2，4－二硝基苯肼(DNPH)反應生成腙，在356～365nm紫外下進行高效液相色譜測定。目前國標 SC/T 3025－2006、GB/T 21126－2007、SN/T 1547－2011 中均采用此液相方法。EPA method 8315A中測定羰基化合物(其中包括甲醛)，也是采用DNPH衍生化后－高效液相色譜法檢測［45］。呂春華等［46］利用衍生液－高效液相色譜測定方法，比較了7種不同前處理方法對食品中甲醛檢測值的影響，結果表明選擇衍生液提取樣品中甲醛－高效液相色譜法測定，快速、簡便、重現(xiàn)性好。彭科懷和張坤選用樣品直接與衍生液水浴的前處理方法，建立了水產品中甲醛的高效液相色譜快速測定方法，結果表明本法處理樣品簡單、靈敏度高、重現(xiàn)性好，適合水產品中甲醛含量的測定［47］。董靚靚等通過高效液相色譜法測定甲醛，比較了三氯乙酸結合超聲提取法、三氯乙酸提取法、蒸餾水提取法、水蒸氣蒸餾法四種前處理方法對水產品甲醛檢測的影響［48］。

綜上所述，甲醛的各種檢測方法各有利弊，分光光度法具有設備簡單、價格低廉、操作快捷等優(yōu)點，短期內仍占有重要地位。但因食品基質復雜易受干擾，易造成假陽性，準確度和靈敏度較差。高效液相和氣相色譜分析方法均在一定程度上提高了檢測的靈敏度和準確度，能夠消除復雜基質對檢測帶來的干擾，縮短分析時間，今后將是解決復雜組分分離分析的最有效手段。相比來說HPLC法應用更為廣泛，已被美國環(huán)保局廣泛應用于水、土壤、大氣等物質中甲醛的測定。

4 我國現(xiàn)行食品中甲醛測定方法標準和存在的問題

4.1 有關食品中甲醛測定標準

本文共搜集7個國家現(xiàn)行的食品中甲醛的測定標準，對測定甲醛時的樣品前處理、檢測方法、檢測限等內容進行了比較，詳見表2。

4.2 標準適用范圍涵蓋有局限性

目前甲醛測定標準適用于水產品、水發(fā)水產品、銀魚、香菇、面粉、奶粉、奶糖、奶油、乳飲料、啤酒、發(fā)酵酒、配制酒。而對于目前市場上新出現(xiàn)的非法使用甲醛保鮮的果蔬(如白菜)［49］，加工的豆制品(如腐竹)，可能由于飼養(yǎng)過程而引入甲醛的乳品及乳制品，自身加工過程中易產生甲醛的肉制品(如煙熏肉制品)［39］均不在標準的適用范圍內。這說明目前標準適用范圍涵蓋有局限性。同時，食品中甲醛測定標準的適用范圍應該有個規(guī)范的分類，比如按食品類別分:果蔬、乳及乳制品、肉及肉制品、米面及米面制品等。同時探究適合與不同樣品基質的提取方法和檢測方法，最終按類別統(tǒng)一和歸納制定標準。

4.3 標準中檢測方法差異性大

4.3.1 樣品前處理 國標中測定甲醛的前處理方法主要有直接蒸餾、水蒸汽蒸餾、振蕩萃取三種方法。蒸餾法適用于大部分樣品，但都需要相應的蒸餾裝置，操作較繁瑣。對于易從中提取甲醛的食品，是否均可以考慮超聲振蕩提取，目前關于此方面的研究還比較少。

4.3.2 檢測波長不統(tǒng)一 如表2所示，對于標準中分光光度法測定甲醛的比色波長一共有4種435、413、415、412nm。可以看出這些標準中，沒有一個統(tǒng)一的測定波長，可能由于各標準沒有考慮不同濃度甲醛的最高吸收波長范圍。

三個涉及液相方法的標準中，GB/T 21126－2007和SC/T 3025－2006中樣品中甲醛是經過提取后衍生，分別在338nm和355nm處測定。而SN/T 1547－2011則是在樣品中直接加入衍生劑震搖，在365nm處紫外測定。此外三個液相方法中，甲醛的衍生時間和溫度也不同，具體見表2。

4.3.3 檢出限 總體來講，液相檢出限低于分光光度法的檢出限。國標中GB/T 21126－2007的液相的最低檢出限為0.08mg/kg，但也有相對較高的SN/T 1547－2011中5.0mg/kg，分析這種差異主要與其前處理相關，在樣品中直接加入衍生劑，會使一些樣品中非甲醛物質與衍生劑競爭性反應，雖然后期進行了凈化，但可能引入的基質干擾使檢測限偏高。

通過上述分析，可以看出在食品中甲醛測定的問題上，有必要制定統(tǒng)一的、適用范圍廣、能準確定性、定量的國家食品安全標準，以便對食品中甲醛的含量進行科學評估。新標準的制定當然需要針對測定方法，樣品基質差異性，衍生條件等關鍵因素進行進一步研究。

5 展望

甲醛是一些食品中固有的天然成分，美國食品藥物監(jiān)管局已經聲明:食物中天然存在的甲醛會致癌目前沒有科學依據(jù)說明。對于食品中的甲醛可通過分光光度法、液相色譜法和氣相色譜法等進行測定，今后很長時期內液相色譜測定方法將會得到廣泛的應用，它能有效消除樣品中復雜基質的干擾，同時提高了選擇性和準確度，縮短了檢測時間?？紤]到目前我國食品中甲醛濫用的問題，有必要制定一個基于現(xiàn)代分析方法的、適用范圍廣、定性定量準確性好的國家食品安全標準－甲醛的測定標準。還要關注食品中甲醛的本體含量。需要國家相關部門制定各種食品中甲醛的安全限量閾值，這樣才能從根本上懲治并杜絕將甲醛濫用到食品中的不法行為。

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