食品中甲醛合次硫酸氢钠的现场快速定性检测

(北京海关甜水园办公区，北京 100026)

甲醛合次硫酸氢钠又称作“吊白块”，是一种有毒的漂白剂[1]。食品中甲醛合次硫酸氢钠的添加量在14～590mg/kg左右[2]。经甲醛合次硫酸氢钠处理的食品，不易腐烂，外观变得白皙，口感变得更有弹性，有嚼劲，但甲醛合次硫酸氢钠对人体中枢神经系统有毒性作用，并能刺激肺部引起中毒性肺水肿，经消化道中毒，可致口腔糜烂、上腹绞痛、呕血、昏迷、肝损害等症状，严重的会导致癌变和畸变。《中华人民共和国食品卫生法》明确规定甲醛或含甲醛的化合物禁止作为食品添加剂使用[3]。

目前国家标准关于甲醛合次硫酸氢钠的测定有《GB/T21126—2007 小麦粉与大米粉及其制品中甲醛次硫酸氢钠含量的测定》，此方法是应用高效液相色谱仪进行检测，适于在实验室中进行操作，以及乙酰丙酮分光光度法,液相色谱法，质谱法等[4-7]，以上方法都是测定甲醛或二氧化硫，是对甲醛合次硫酸氢钠的间接测定，当被测基质含有甲醛或二氧化硫本底，则会产生假阳性或者检测含量偏高等现象。

文献报道，采用分步法测定甲醛和二氧化硫的含量计算甲醛和二氧化硫的比值，也可作为甲醛合次硫酸氢钠的检测方法[8，9]，如果二氧化硫：甲醛在1.5～3.0之间，则认为样品中含有甲醛合次硫酸氢钠，此方法不能避免样品中含有甲醛或者二氧化硫本底而导致结果偏差。

还有离子色谱法[10]，虽然这类方法可靠性高于前者，但实验费时，分析成本增高。

本实验采用盐酸副玫瑰苯胺法对吊白块(甲醛合次硫酸氢钠)进行定性测定。该方法避免了传统方法单一检检测吊白块分解后的甲醛或二氧化硫造成的假阳性率高的问题。该检测方法简单、快捷，能够满足现场快检的需要，检出限为5mg/kg。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

便携式分光光度计(smart01，智云达)；水浴锅；OasisMAX前处理柱；(1+1)盐酸；7.2mol/L氢氧化钠溶液；显色剂：称取0.1g盐酸副玫瑰苯胺(C19H18N2Cl·4H2O; p-rosaniline hydrochloride)于研钵中，加少量水研磨使溶解并稀释至100mL。取出20mL,置于100mL容量瓶中，加盐酸(1+1)，充分摇匀后使溶液由红变黄，如不变黄再加少量盐酸至出现黄色，再加水稀释至刻度，混匀备用；甲醛合次硫酸氢钠标准溶液：准确称取甲醛合次硫酸氢钠标准品50.0mg至50mL容量瓶中，用水定容至刻度；酸化乙腈：(3+1)乙腈水溶液+0.1%甲酸。

1.2 样品前处理

实验准备了3 种样品：腐竹2000g、粉丝2000g、竹笋2000g，将腐竹、粉丝和竹笋3种样品粉碎并密封标识后，置于0°C～4°C 下保存。

注：在取样、制样过程中，应防止样品受到污染或发生目标物含量的变化。

1.3 实验步骤

称取粉碎后的样品50g(准确到0.01g)，至于250mL具塞锥形瓶中，加150mL水，室温手工间歇振摇提取5min，静置澄清。将上清液用滤纸过滤，收集不少于60mL滤液于量筒中，将滤液全部通过事先经3mL酸化乙腈和4mL水活化好的OasisMAX前处理柱，弃去流出液，吹干，加入1mL酸化乙腈洗脱，吹出残余乙腈并收集洗脱液，经0.45μm有机相滤膜滤于10mL比色管，备用，同时做试样空白。

1.4 样品测定

向1.3制备的提取液中加入100μL(1+1)盐酸，70℃水浴加热30min，取下冷却至室温，加入100μL7.2mol/L氢氧化钠溶液，摇匀后静置5min。加入500μL显色剂室温显色30min，以纯水为参比，用便携式分光光度计于550nm测定，同时做试剂空白。

1.5 结果表述

为避免样品自身颜色干扰测定，用便携式分光光度计检测甲醛合次硫酸氢钠时，试样吸光度应减去试剂空白和试样空白，如果减去空白之后的吸光度大于0.010，则认为试样中甲醛合次硫酸氢钠有检出[11]。

1.6 检出限

称样量为50g时，本方法检出限为5mg/kg。

2 结果与讨论

2.1 方法验证

2.1.1 显色时间

加入显色剂后，于不同时间分别测定溶液吸光度，发现显色30min后溶液吸光度稳定，在90min后吸光度开始下降。如图1

图1 甲醛合次硫酸氢钠时间-吸光度图

2.1.2 特异性

选择乙醛作为甲醛合次硫酸氢钠测定时的常见干扰物，按照表1配制空白和工作液，然后在实验条件下显色分析，结果如表1所示，乙醛的存在不干扰甲醛合次硫酸氢钠的测定。

表1 食品中甲醛合次硫酸氢钠的独立实验室验证数据(特异性)

2.1.3 实际检出限

本实验以95%检出概率所对应的甲醛合次硫酸氢钠含量作为检出限(即20个实际样品≥19个检出)，对腐竹、粉丝、竹笋空白样品中加入5mg/kg的甲醛合次硫酸氢钠，20个样品中均有≥19个样品吸光度大于0.010Abs，检测结果见表2。

表2 食品中甲醛合次硫酸氢钠的实验室内验证数据(检出限)

2.2 检测原理

Na2S2O4+ 2HCHO + 4H2O = NaHSO2·HCHO·2H2O + NaHSO3·HCHO·H2O

甲醛合次硫酸氢钠固体在常温时较为稳定[13]，会缓慢地分解放出甲醛、二氧化硫等气体，随着温度升高，分解速度加快。甲醛合次硫酸氢钠在高温下具有极强的还原性，具有漂白作用。甲醛合次硫酸氢钠对碱稳定，遇酸即分解为甲醛和二氧化硫，其水溶液在60℃以上开始缓慢分解放出有害物质，120℃下分解产生甲醛、二氧化硫和硫化氢等有毒气体。

甲醛合次硫酸氢钠是一种还原型漂白剂[14]，漂白的机理主要是甲醛合次硫酸氢钠分解产生的的还原性物质还原了有色物质分子中的羰基，破坏了有色分子的共轭结构，导致分子变为无色。

甲醛合次硫酸氢钠水溶液酸性条件下分解出等物质的量的甲醛与二氧化硫，甲醛再与二氧化硫结合成羟甲基磺酸，之后与盐酸副玫瑰苯胺反应，生产紫色物质，于波长550nm处进行检测。

具体反应过程如下：

第一步，甲醛合次硫酸氢钠水溶液在酸性条件下加热分解，

第二步，羟甲基磺酸在碱性条件下预分解后，与盐酸副玫瑰苯胺显色剂反应，生产聚玫瑰红甲基磺酸紫色络合物:

2.3 方法优势

采用直接分解甲醛合次硫酸氢钠，利用甲醛合次硫酸氢钠分解同时生产的等物质的量比的甲醛和二氧化硫能够与盐酸副玫瑰苯胺反应生成紫色物质的特异性反应，使用便携式分光光度计对食品样品中含有的甲醛合次硫酸氢钠直接测定，方法受基质中本底甲醛含量和二氧化硫含量影响较小，检测结果可靠。

2.4 定性方法说明

盐酸副玫瑰苯胺显色剂对pH值敏感，不同pH值颜色差异较大，一般推荐在pH≈2情况下进行显色，否则会有较高的背景干扰。

此显色反应“浓度-吸光度”并不成线性，而更像二次曲线。样品中甲醛合次硫酸氢钠含量稍有增大，吸光度即很快上升，超过分光光度计的最佳量程(即>0.7Abs)。如图2(甲醛合次硫酸氢钠曲线浓度为：0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L)。

图2 甲醛合次硫酸氢钠浓度-吸光度图

综上所述，高浓度的样品不能进行稀释后再测试，因为稀释过程无法保证不改变样品的pH值(没有pH≈2的缓冲体系)。又因为甲醛合次硫酸氢钠是不得添加的非食用物质，所以建议本方法作为定性快检标准，不对样品中甲醛合次硫酸氢钠进行定量测试。

2.5 检测注意事项

本方法显色对pH变化敏感，要注意每一步酸、碱的加入量均需一致。

3 结论

本方法前处理简单，测定快速，不受样品中甲醛或二氧化硫本底的干扰，检出限为5mg/kg，检出概率≥95%，为今后探索食品中甲醛合次硫酸氢钠现场快检提供了基础与思路。