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基于乙酰丙酮法的食品接触用纸测定与研究

2020-09-12 156 上传者：管理员

摘要：食品接触用纸及纸制品在水提取过程存在褪色现象，样品褪色会影响甲醛含量的测定。文章采用对样品提取液进行蒸馏后再测定的方式来消除褪色对甲醛含量测定的干扰，提高甲醛含量测定的准确性。

关键词：
化工工业
甲醛含量
蒸馏
褪色现象
食品接触用纸及纸制品
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1、前言

甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，极易溶于水。甲醛会刺激皮肤黏膜，引发呼吸道感染，长时间接触易损伤呼吸系统和肝脏，对人体健康造成危害。世界卫生组织确认甲醛为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变[1]。由于环保压力，食品接触用纸及纸制品越来越多地取代塑料包装走向市场，虽然它具有各种优点，但生产中会有意或无意带入甲醛，对人体造成危害，因此，开展食品接触用纸及纸制品甲醛含量测定的研究十分必要。

食品接触用纸及纸制品甲醛含量的测定根据GB4806.8—2016《食品安全国家标准食品接触用纸和纸板材料及制品》附录A中对样品进行水提取，然后按照GB31604.48—2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品甲醛迁移量的测定》进行测定。上述方法标准中有乙酰丙酮分光光度发和变色酸分光光度法，本文对乙酰丙酮分光光度法进行讨论。

在测试操作过程中，会发现其部分食品接触用纸及纸制品在水提取过程会存在褪色现象，但该标准未对样品存在褪色现象该如何处理进行详细说明。汤牙琴、吕丹等人的文章《纺织品甲醛含量测定的颜色干扰现象研究》中提到甲醛含量测定容易受样品颜色干扰，不同颜色，不同浓度干扰程度不同[2]。GB/T2912.1—2009《纺织品甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）》中8.6条指出，样品吸光度可能是由甲醛和样品中其他有色试剂共同产生，需要进行双甲酮验证试验。但也有研究文献认为双甲酮确认试验不适用于甲醛含量的测定，这是由于乙酰丙酮存在下甲醛与双甲酮试剂会发生可逆反应，影响检测结果[3]。

因此，本文对甲醛水提取液进行蒸馏分离，游离甲醛随着水蒸气馏出，经过冷凝管后用少量去离子水吸收，蒸馏分离得到的无色溶液再与乙酰丙酮显色来消除提取液颜色对甲醛含量测定的干扰。

2、试验

2.1试验原理

样品水提取液通过蒸馏方式将甲醛蒸出，在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中，馏分中的甲醛与乙酰丙酮反应生成黄色的3,5-二乙酰-1,4二氢二甲基吡啶，用分光光度计在410nm下测定的吸光度值，与标准系列比较得出甲醛的含量。

2.2仪器和试剂

2.2.1仪器

紫外可见分光光度计（UV-1800岛津(苏州产)）；

恒温水浴锅（HWS-28上海一恒科技有限公司）；

可控温电热套（天津市泰斯特仪器有限公司）；

电子天平（LE204E/02、0.1mg/220g梅特勒-托利多仪器[上海]有限公司）。

2.2.2试剂

水中甲醛标准溶液，浓度为100μg/mL（北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司）；

乙酸铵；冰乙酸；乙酰丙酮。

乙酰丙酮溶液：称取15g无水乙酸铵溶于适量水中，移入100mL容量瓶中，加40μL乙酰丙酮和0.5mL冰乙酸，用水定容至刻度，混匀，此溶液现用现配。

2.3试验过程

量取0.01m2样品制成1cm2的小方块，放入具塞三角烧瓶中，加入200mL沸水，盖上塞子，将烧瓶置于恒温水浴锅中，温度控制(80±2)℃，时间2h，不时振荡，定容至250mL容量瓶中。再移取上述所得的提取液50mL于100mL蒸馏烧瓶中，按图1连接蒸馏装置进行蒸馏，蒸馏出的甲醛用少量去离子水吸收，接收器外部用冰水浴冷却，加热蒸馏使提取液蒸至近干，取出吸收液待测。移取蒸馏过的提取液和未蒸馏过的提取液5mL以及空白溶液至10mL比色管中，分别加入5.0mL乙酰丙酮溶液，盖上塞子后充分摇匀，将比色管置于40℃水浴锅中放置30min，取出后于室温冷却后用10mm的比色皿在紫外可见分光光度计于410nm波长处测定吸光度。

图1蒸馏装置示意图[4]

1——蒸馏瓶；2——加热装置；3——升降台；4——冷凝管；5——连接接受装置。

2.4结果与讨论

2.4.1标准曲线制作

分别准确吸取10mg/L甲醛标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于10mL具塞刻度试管中，加水至5mL，再加入乙酰丙酮溶液5mL在(40±2)℃水浴中显色反应(30±5)min,取出，常温放置(30±5)min，用10mm的比色皿在紫外可见分光光度计于410nm波长处测定吸光度。

表1甲醛标准曲线

图2甲醛标准曲线图

以甲醛标准溶液浓度为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，见表1、图2。

2.4.2蒸馏分离效果

试验取不同颜色样品6组（每组样品分为直接测定与蒸馏后测定，其中蒸馏测定进行加标回收），同时做空白试验。结果见表2、表3。

计算公式：

其中：

S——样品面积，m2;C——标准曲线计算

值，mg/L;V——定容体积，mL。

由表2中直接测定数值与蒸馏后测定数值对比，可以看出1号样品无颜色，蒸馏前后的数值没有明显变化，而2～6号样品存在褪色现象，甲醛数值前后有明显差异，整体数值偏高，同时可以看出不同颜色对甲醛测定结果干扰程度不同。从以上数据可以看出蒸馏后再测定的方法，能够有效去除样品褪色对甲醛含量测定的干扰。

表2样品蒸馏前后甲醛含量的数值

表3样品甲醛含量蒸馏回收率

对6组样品的提取液添加100mg/m2的甲醛溶液，按照蒸馏方法对样品加标回收，从表3数据可以看出，该方法的加标回收率在96.4%～104.1%之间，蒸馏方法的回收效果好，试验准确度高。

3、结束语

实验表明，用乙酰丙酮分光光度法测定纸及纸制品中甲醛含量，容易受水提取液颜色的干扰，并且褪色越严重，干扰程度越大，通过对样品提取液进行蒸馏后测定甲醛含量，能够消除样品褪色带来的干扰，测得的甲醛数值准确可靠，结果与实际值相符。因此，在检测中遇到水提取液有颜色的纸及纸制品时，可采取对水提取液蒸馏后测试的方法进行，以获得更准确的检测数据。

参考文献:

[1]黄湘源,徐春秀.催化动力学测定食品中痕量甲醛[J].南昌大学学报(理科版),2003(01):78-80.

[2]杨纯,汤亚琴,吕丹,等.纺织品甲醛含量测定的颜色干扰现象研究[J].中国纤检,2015(10):77-79.

[4]夏炳良,陈益人.分光光度法测定纺织品甲醛含量研究[J].武汉科技学院学报,2008,21(10):27-29.

[3]许春树.认识纺织品的甲醛问题及其检测[J].轻工标准与质量,2005(1):51-52.

[4]全国涂料和颜料标准化技术委员会.室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量:GB18582—2008[S].北京：中国标准出版社,2008.

蒋慧珍.乙酰丙酮法测定食品接触用纸及纸制品中甲醛含量的改进[J].福建轻纺,2020(09):52-55.