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        食品中殘留過氧化氫快速檢測試紙的研制

        2020-09-10 13:33:19李琳
        食品安全導(dǎo)刊·下旬刊 2020年6期

        李琳

        摘 要:過氧化氫作為常用的添加劑廣泛用于各種食品加工過程中,食品中過氧化氫殘留超標(biāo)會對人體健康造成較大危害。實驗室過氧化氫檢測方法操作復(fù)雜,不適合現(xiàn)場快速檢測。本研究通過酶促反應(yīng)原理,在顯色液中添加酶保護(hù)劑和抗氧化劑,優(yōu)化制作工藝,有效延長試紙的保質(zhì)期,可以應(yīng)用于現(xiàn)場實際樣品快速檢測。

        關(guān)鍵詞:食品雙氧水;快速檢測;試紙

        過氧化氫,俗稱雙氧水,它無色、無味,具有高效殺菌、漂白與防腐的作用,常作為添加劑廣泛用于各種食品加工過程中。GB 2760-2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中,過氧化氫被歸為加工助劑,但標(biāo)準(zhǔn)要求制成成品前要完全除去或盡量降低殘留量,不可對健康產(chǎn)生危害。國內(nèi)外研究表明,過氫化氫進(jìn)入人體后可能加速人體的衰老或誘發(fā)心血管疾病等[1]。雖然國家對食品安全加強(qiáng)了監(jiān)管,但過氧化氫在食品中的濫用現(xiàn)象仍然存在。因此,市場上急需一種能快速檢測食品中過氧化氫殘留的產(chǎn)品,以保障消費者安全,減少疾病的發(fā)生。

        現(xiàn)行檢測食品中過氧化氫殘留檢測方法主要包括化學(xué)分析法和儀器分析法,目前國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法也是碘量法和鈦鹽比色法。這些傳統(tǒng)的檢測方法操作繁瑣,難以應(yīng)對實際樣品進(jìn)行快速批量的現(xiàn)場檢測。試紙法具有操作簡單、攜帶方便、耗時短與價格低廉等特點,操作人員無需專業(yè)培訓(xùn)。謝莉等[2]利用酶促顯色反應(yīng)原理制作檢測試紙檢測過氧化氫殘留,但試紙的有效期在6個月左右,不利于實際流通使用。本試驗也是利用酶促顯色反應(yīng)原理,優(yōu)化試紙配方含量以及制作工藝,提高檢測的靈敏度,在食品安全快速檢測中具有較強(qiáng)的市場競爭力。

        1 材料與試劑

        辣根過氧化物酶(HRP)、3,3,5,5,-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)、牛血清白蛋白(BSA),購自麥克林生化科技有限公司,檸檬酸三鈉、檸檬酸、抗壞血酸、蔗糖、聚乙二醇、硫代硫酸鈉、無水乙醇、30%過氧化氫均購自西隴化工股份有限公司。

        2 試驗方法

        2.1 試紙顯色條件優(yōu)化

        2.1.1 顯色液A中HRP含量優(yōu)化

        HRP是顯色反應(yīng)中的催化劑,它的含量決定了顯色差異。綜合考慮顯色情況、顯色時間和試紙本底背景以及HRP價格成本等因素,確定HRP的最優(yōu)添加含量為650 mg/L。由于pH對酶活性反應(yīng)的影響較大,本試驗中選用了檸檬酸三鈉-檸檬酸緩沖溶液(pH5.0)作為反應(yīng)底液。

        2.1.2 顯色液B中TMB含量優(yōu)化

        TMB為催化反應(yīng)底物,實驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)TMB含量為2 g/L時,顯色速度快,顯色差異明顯,當(dāng)TMB含量大于2 g/L時,試紙本底顏色發(fā)黃,且穩(wěn)定性差,不利于后期試紙的保存。

        2.1.3 顯色液中酶的保護(hù)劑含量優(yōu)化

        辣根過氧化物酶在低濃度下容易失去活性,所以為了延長試紙的保存期限,需要在顯色液中加入合適的酶保護(hù)劑。優(yōu)化選擇蔗糖、聚乙二醇、BSA組成酶保護(hù)體系,綜合考慮試紙狀態(tài)等,確定了蔗糖濃度為25 g/L,聚乙二醇濃度為10 g/L,BSA濃度為5 g/L。

        2.1.4 顯色液中TMB的抗氧化劑含量優(yōu)化

        由于TMB容易被氧化,在顯色液中加入適量抗氧化劑可以提高TMB穩(wěn)定性,優(yōu)化選擇以抗壞血酸和硫代硫酸鈉組成抗氧化體系,添加了酶保護(hù)試劑和抗氧化劑配方的試紙,室溫密閉條件下的保質(zhì)期可以達(dá)到12個月,易于推廣使用。

        2.2 試紙制作工藝的確定

        2.2.1 制作試紙的選型

        濾紙的種類有很多,但是不同的濾紙的檢測效果差異較大。根據(jù)實驗情況,最終選擇了Waterman 3M濾紙作為檢測試紙材料。

        2.2.2 浸泡與烘干時間優(yōu)化

        試紙制作也是關(guān)鍵環(huán)節(jié),在制作流程中,最關(guān)鍵的3個因素是浸泡時間、烘干時間以及烘干溫度。綜合考慮制作效率和可操作性等因素,最終選擇了在顯色液中浸泡20 s,恒溫真空干燥箱40 ℃烘干20 min的工藝為最優(yōu)方案。

        2.3 檢測試紙性能試驗

        2.3.1 快速半定量檢測試驗

        以最優(yōu)配方以及制作工藝制備快速檢測試紙,在試紙上分別滴加不同濃度的過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液,并制備標(biāo)準(zhǔn)色卡,則可通過比對標(biāo)準(zhǔn)色卡,快速了解食品樣品中過氧化氫的濃度。

        2.3.2 試紙檢測限

        以最優(yōu)方案制作的試紙,用過氧化氫雙氧水標(biāo)準(zhǔn)品來測試試紙最低檢出限,當(dāng)濃度低于0.6 mg/L時,試紙顯色較淺,需借助空白試紙才可以目視辨認(rèn)。所以,最終確認(rèn)檢測試紙的檢出限為0.6 mg/L。

        2.3.3 試紙穩(wěn)定性

        取試紙成品10份,置于室溫桌面上平放,另取同批次試紙成品10份,置于密封袋中并于桌面上平放,8 h后,敞開放置于桌面上的試紙本底顏色由白色變?yōu)榈G色,而密封袋中的試紙本底仍為白色,所以建議該檢測試紙密封干燥保存。

        2.3.4 試紙保質(zhì)期

        為了延長試紙保質(zhì)期,本實驗顯色液配方中加入了酶保護(hù)劑以及抗氧化劑,一定程度上增加了試紙的穩(wěn)定性,經(jīng)過長期試驗跟蹤測試,發(fā)現(xiàn)密封干燥條件下,檢測試紙可以保存12個月。

        3 結(jié)論

        本試驗主要針對食品加工助劑過氧化氫殘留問題,根據(jù)酶促反應(yīng)顯色原理,通過在顯色液中添加酶保護(hù)劑和抗氧化劑研制出了快速檢測試紙,并優(yōu)化了試紙的制作工藝條件,確定了最佳方案。制作的過氧化氫檢測試紙的最低檢出限為0.6 mg/L,試紙保質(zhì)期為12個月。該試紙具有攜帶方便、簡單易用、無需專業(yè)培訓(xùn)與價格低廉等特點,適用于現(xiàn)場食品安全快速檢測,易于推廣使用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]周健洪,黎暉,宋述財,等.過氧化氫對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖活性的影響[J].廣東醫(yī)學(xué),2005,26(9):1199-1200.

        [2]謝莉,竇燕峰,郭會燦,等.食品中過氧化氫殘留快速檢測試紙的研制[J].現(xiàn)代食品科技2011,27(9):1160-1161.

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