乙酰丙酮法測定食品接觸用紙及紙制品中甲醛含量的改進

蔣慧珍

（福建省產品質量檢驗研究院，福建 福州 350002）

1 前言

甲醛是一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體，極易溶于水。甲醛會刺激皮膚黏膜，引發呼吸道感染，長時間接觸易損傷呼吸系統和肝臟，對人體健康造成危害。世界衛生組織確認甲醛為致畸、致癌物質，是變態反應源，長期接觸將導致基因突變[1]。由于環保壓力，食品接觸用紙及紙制品越來越多地取代塑料包裝走向市場，雖然它具有各種優點，但生產中會有意或無意帶入甲醛，對人體造成危害，因此，開展食品接觸用紙及紙制品甲醛含量測定的研究十分必要。

食品接觸用紙及紙制品甲醛含量的測定根據GB 4806.8—2016《食品安全國家標準 食品接觸用紙和紙板材料及制品》附錄A中對樣品進行水提取，然后按照GB 31604.48—2016《食品安全國家標準 食品接觸材料及制品 甲醛遷移量的測定》進行測定。上述方法標準中有乙酰丙酮分光光度發和變色酸分光光度法，本文對乙酰丙酮分光光度法進行討論。

在測試操作過程中，會發現其部分食品接觸用紙及紙制品在水提取過程會存在褪色現象，但該標準未對樣品存在褪色現象該如何處理進行詳細說明。湯牙琴、呂丹等人的文章《紡織品甲醛含量測定的顏色干擾現象研究》中提到甲醛含量測定容易受樣品顏色干擾，不同顏色，不同濃度干擾程度不同[2]。GB/T 2912.1—2009《紡織品 甲醛的測定 第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》中8.6條指出，樣品吸光度可能是由甲醛和樣品中其他有色試劑共同產生，需要進行雙甲酮驗證試驗。但也有研究文獻認為雙甲酮確認試驗不適用于甲醛含量的測定，這是由于乙酰丙酮存在下甲醛與雙甲酮試劑會發生可逆反應，影響檢測結果[3]。

因此，本文對甲醛水提取液進行蒸餾分離，游離甲醛隨著水蒸氣餾出，經過冷凝管后用少量去離子水吸收，蒸餾分離得到的無色溶液再與乙酰丙酮顯色來消除提取液顏色對甲醛含量測定的干擾。

2 試驗

2.1 試驗原理

樣品水提取液通過蒸餾方式將甲醛蒸出，在pH=6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，餾分中的甲醛與乙酰丙酮反應生成黃色的3,5-二乙酰-1,4二氫二甲基吡啶，用分光光度計在410 nm下測定的吸光度值，與標準系列比較得出甲醛的含量。

2.2 儀器和試劑

2.2.1 儀器

紫外可見分光光度計（UV-1800島津(蘇州產)）；

恒溫水浴鍋（HWS-28上海一恒科技有限公司）；

可控溫電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）；

電子天平（LE 204E/02、0.1 mg/220 g 梅特勒-托利多儀器[上海]有限公司）。

2.2.2 試劑

水中甲醛標準溶液，濃度為100 μg/mL（北京海岸鴻蒙標準物質技術有限責任公司）；

乙酸銨；冰乙酸；乙酰丙酮。

乙酰丙酮溶液：稱取15 g無水乙酸銨溶于適量水中，移入100 mL容量瓶中，加40 μL乙酰丙酮和0.5 mL冰乙酸，用水定容至刻度，混勻，此溶液現用現配。

2.3 試驗過程

量取0.01 m2樣品制成1 cm2的小方塊，放入具塞三角燒瓶中，加入200 mL沸水，蓋上塞子，將燒瓶置于恒溫水浴鍋中，溫度控制(80±2)℃，時間2 h，不時振蕩，定容至250 mL容量瓶中。再移取上述所得的提取液50 mL于100 mL蒸餾燒瓶中，按圖1連接蒸餾裝置進行蒸餾，蒸餾出的甲醛用少量去離子水吸收，接收器外部用冰水浴冷卻，加熱蒸餾使提取液蒸至近干，取出吸收液待測。移取蒸餾過的提取液和未蒸餾過的提取液5 mL以及空白溶液至10 mL比色管中，分別加入5.0 mL乙酰丙酮溶液，蓋上塞子后充分搖勻，將比色管置于40 ℃水浴鍋中放置30 min，取出后于室溫冷卻后用10 mm的比色皿在紫外可見分光光度計于 410 nm波長處測定吸光度。

圖1 蒸餾裝置示意圖[4]

2.4 結果與討論

2.4.1 標準曲線制作

分別準確吸取 10 mg/L甲醛標準溶液 0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL于10 mL具塞刻度試管中，加水至5 mL，再加入乙酰丙酮溶液 5 mL在(40±2)℃水浴中顯色反應 (30±5)min, 取出，常溫放置(30±5)min， 用10 mm的比色皿在紫外可見分光光度計于 410 nm波長處測定吸光度。

表1 甲醛標準曲線

圖2 甲醛標準曲線圖

以甲醛標準溶液濃度為橫坐標，凈吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，見表1、圖2。

2.4.2 蒸餾分離效果

試驗取不同顏色樣品6組（每組樣品分為直接測定與蒸餾后測定，其中蒸餾測定進行加標回收），同時做空白試驗。結果見表2、表3。

計算公式：

其中：

S ——樣品面積，m2；C——標準曲線計算值，mg/L；V——定容體積，mL。

由表2中直接測定數值與蒸餾后測定數值對比，可以看出1號樣品無顏色，蒸餾前后的數值沒有明顯變化，而2～6號樣品存在褪色現象，甲醛數值前后有明顯差異，整體數值偏高，同時可以看出不同顏色對甲醛測定結果干擾程度不同。從以上數據可以看出蒸餾后再測定的方法，能夠有效去除樣品褪色對甲醛含量測定的干擾。

表2 樣品蒸餾前后甲醛含量的數值

表3 樣品甲醛含量蒸餾回收率

對6組樣品的提取液添加100 mg/m2的甲醛溶液，按照蒸餾方法對樣品加標回收，從表3數據可以看出，該方法的加標回收率在96.4%～104.1%之間，蒸餾方法的回收效果好，試驗準確度高。

3 結束語

實驗表明，用乙酰丙酮分光光度法測定紙及紙制品中甲醛含量，容易受水提取液顏色的干擾，并且褪色越嚴重，干擾程度越大，通過對樣品提取液進行蒸餾后測定甲醛含量，能夠消除樣品褪色帶來的干擾，測得的甲醛數值準確可靠，結果與實際值相符。因此，在檢測中遇到水提取液有顏色的紙及紙制品時，可采取對水提取液蒸餾后測試的方法進行，以獲得更準確的檢測數據。